Jel Geçirgenlik Kromatografisi Parametresini Doğrulamak için Kırılma İndisinin Konsantrasyon Bağımlılığının Ölçülmesi
Uygulama Notu
Kasım 2019 yazan Gabor Kiss
Arka plan:
Jel Permeasyon Kromatografi Refraktometresi
Polimer karakterizasyonu için kullanılan en önemli tekniklerden biri, moleküler ağırlığı, moleküler ağırlık dağılımını, dallanma derecesini, dönme yarıçapını, çözücü gücünü vb. ölçmek için kullanılan Jel Permeasyon Kromatografisidir (GPC). Cihaz, çözelti gözenekli bir ortamdan pompalandıkça bir "elüsyon eğrisi" oluşturmak için bir çözücü ("mobil faz" olarak adlandırılır) içindeki polimerin varlığına bağlı olarak kırılma indeksindeki küçük değişikliklere dayanır. Belirleyici parametre, dn/dC olarak adlandırılan kırılma indisinin konsantrasyonla değişimidir. Bu parametre polimer/solvent sistemleri arasında büyük farklılıklar gösterir ve cihazla birlikte verilen GPC analiz yazılımı yaygın polimer/solvent sistemleri için dn/dC değerleri ile donatılmıştır.
Kalibrasyon ve analiz sonuçlarının doğruluğuna olan güveni artırmak için sağlanan değeri doğrudan ölçümle doğrulamak değerlidir. Rudolph Refraktometre iki yaklaşım sunar.
Jel Permeasyon Kromatografi Refraktometresi - Problem Durumu:
GPC için kullanılan en yaygın çözücü, siklik bir eter (CH₂)₄O olan tetrohidrofurandır (THF). Polistiren, çok çeşitli uygulamalar için kullanılan yaygın bir endüstriyel malzemedir. Geniş bir moleküler ağırlık aralığında 1.1 mertebesinde Mw/Mn ile dar moleküler ağırlık fraksiyonları olarak mevcuttur.
Tipik olarak, GPC cihazları ve yedek kolonlar, mobil faz olarak jelin içine önceden emdirilmiş THF ile birlikte gönderilir. Daha sonra çeşitli dar dağılımlı fraksiyonlar enjekte edilir ve cihaz sabitleri bilinen konsantrasyon, MW ve dn/dC değerleri kullanılarak hesaplanır. Bunlar ne kadar kesin olarak bilinirse kalibrasyon da o kadar kesin olur. Cihaz sabitleri belirlendikten sonra, mobil faz genellikle farklı bir çözücü ile değiştirilir, ancak cihaz sabitleri yeni polimer/çözücü sistemine taşınır.
Bu nedenle, PS/THF için dn/dC değerinin bağımsız olarak doğrulanması, kalibrasyona ve sonraki ölçümlere olan güveni en üst düzeye çıkarmak için arzu edilir.
Ölçüm ve Sonuçlar:
PS/THF için Malvern OMNISEC yazılımında sağlanan dn/dC değeri 0,185'tir
Malvern tarafından sağlanan 5 konsantrasyonluk polistiren serisi için kırılma indisi bir Rudolph J457 ile ölçülmüştür Laboratuvar Refraktometresi. Sonuçlar aşağıda gösterilmiştir. Sonuçlar neredeyse mükemmeldir; korelasyon katsayısı 0,999 ve ölçülen değer 0,188 veya öngörülen değerden %1,6 daha yüksektir.
Aslında, Rudolph x57 Serisi Refraktometre dn/dC'yi hesaplamak için yerleşik bir özelliğe sahiptir. Özel Ölçekler özelliğini kullanmak ve sadece iki nokta girmek aşağıdaki sonucu verir:
Bu yöntem, birden fazla noktanın daha zahmetli bir şekilde çizilmesiyle aynı sonucu verir ve her ikisi de GPC satıcısı tarafından yayınlanan 0,187 ve 0,188'e karşı 0,185 değerleriyle uyumludur.
Jel Permeasyon Kromatografisi Refraktometre Sonuç:
Bir GPC kullanıcısı, Rudolph Refraktometresini kullanarak, bir cihazın ilk kurulumu ve kalibrasyonu için gereken temel dn/dC parametresini doğrulamak ve sonraki ölçümlerin doğruluğuna daha fazla güven vermek için gereken verileri kolayca ve hızlı bir şekilde elde edebilir.
Jel Permeasyon Kromatografisi (GPC) kullanan herkes bu yaklaşımdan faydalanabilir.
PDF dosyasını indirin