Cromatografia pe gel permeabilCromatografie pe gel permeabil in solutii organice (GPC): determinare de mase moleculare medii si polidispersitate la polimeriCromatografia pe gel permeabilsaucromatografia de excludere difuziuneeste o tehnica cromatografica al carei mecanism de separare se bazeaza pe diferenta de dimensiuni moleculare ale componentelor probei de analizat; se-pararea componentelor se mai datoreaza si intarzierilor relative determinate dedifuziain porii fazei stationare.Practic nu are loc distributia componentelor de separat intre fazamobila si cea stationara cu ajutorul diferitelor forte intermoleculare, ca in procesele cromatografice propriu zise, ci separarea componentelor cu ajutorul mate-rialelor cu porozitate bine definita, care consta in excluderea moleculelor mari care depasesc dimensiunile porilor si accesibilitatea totala sau partiala a mole-culelor mai mici in interiorul porilor.Mecanismul elementar de separarein CGP se explica prin faptul ca parti-culele de umplutura posedacanale conicein care patrund moleculele compo-nentelor de separat, considerate sferice.Cu cat dimensiunile moleculelor componentelor vor fi mai mici, cu atat elevor patrunde mai adanc in porul conic, timpul de retinere al acestora fiind maimare decat in cazul moleculelor de dimensiuni mai mari, care patrund doar partial sau nu patrund deloc in porii granulelor de umplutura.Timpii de retinere diferiti provoaca intarzieri inegale ale componentelor incoloana cromatografica producandu-sein acest fel separarea lor.Fluxul de faza mobila antreneaza permanent moleculele de dimensiuni mari in timp ce moleculele mai mici, care patrund mai mult in porii granu-lelor de gel vor fi retinute, deci intarziate, in masura gradului de difuzie in interiorul porilor.Moleculele componentelor vor fi eluate din coloana cromatografica in or-dinea descrescatoare a dimensiunilor lor, respectiv a maselor lor molare, adica intai cele mari,apoi cele medii, iar in final cele mici.Componentele separate sunt identificate din efluent prin spectrofotometriein ultraviolet, refractometrie, ionizare in flacara, spectrofotometrie in infrarosu sau spectrofotometrie de absorbtie atomica.CGP nu este o metoda absoluta; interpretarea cantitativa a rezultatelor ne-cesita calibrarea aparatului si trasarea curbei de calibrare pentru sistemul gel solvent respectiv, folosind etaloane cu masa molara cunoscuta.Faze stationareIn CGP se folosesc ca faze stationare diverse materiale solide, caracterizate printr-ostructura poroasa,perfect controlabilasireproductibila.La alegerea fazei stationare trebuie avut in vederesa se selectioneze acea umplutura cu dimensiuni ale porilor care sa corespunda domeniului de mase molare (dimensiunilor moleculare) ale componentelor de separat.In cazul in care nu se poate acoperi intreg domeniul de dimensiuni mole-culare, cum este cel al probelor foarte complexe, cu o faza stationara de o anu-mita porozitate, se procedeaza lacuplareamai multor coloane in serie, fiecare continand materialul adecvat.Materialele folosite pentru umplerea coloanelor in CGP trebuie sa indeplineasca o serie de conditii:sa nu fie adsorbante;sa posede stabilitate chimica;sa aiba proprietati fizicomecanice adecvate, care sa permita folosireaunor viteze mari de curgere a fazei mobilesa fie compatibile cu solventii folositi;particulele sa fie sferice, uniforme si de dimensiuni mici, pentru a realizarapid echilibrul si pentru a rezista la comprimare;sa fie ieftin.Se cunosc doua tipuri de materiale folosite ca faze stationare:Xerogelurile, de tipulpolimeri reticulati, care se umfla in prezenta unui solvent, formand un mediu poros relativ mare, porii fiind constituiti din spa-tiile dintre lanturile polimerice ale retelei. Din aceasta categorie cele mai importante suntgelurile dextranice reticulate cu epiclorhidrina, al caror repre-zentant principal esteSephadexul, care poseda un numar mare de grupe OH, care ii confera un puternic caracter hidrofil. In practica se comercializeaza diverse tipuri de Sephadex, dintre care tipul G este cel mai cunoscut, posedand gradediferite de reticulare, respectiv de umplere, ceea ce il face apt pentru un domeniu larg de separare.In functie descopul separarii,calitateasidimensiunileSephadexului sunt diferentiate: in cromatografiade inalta rezolutiese foloseste Sephadex tip G superfin, cu diametrul particulelor uscate de 1040m, iar in scopuriprepa-rativese foloseste tip G fin, mediu si mare, cu diametrul particulelor uscate de 2080, 50150 si 100300m.Aerogelurilesunt materiale rigide, solide poroase, care permit patrunderea solventului, dar care nu-si schimba forma, deci nu se umfla; in aceasta categorie intrasilicagelulsisticla poroasa, sub denumirea comerciala dePorasil, Merckogel, Bioglass.Hibrizii xerogel aerogelsunt materiale intercalate intre cele doua cate-gorii mai sus mentionate, cu o structura destul de rigida, dar care se umfla in prezenta solventilor organici. Din aceasta categorie fac parte gelurilepoli-stirenicede tipstirendivinilbenzeni, al caror reprezentant mai cunoscut esteStyragelul.Faze mobileAvand in vedere faptul ca in CGP faza mobila nu are contributii in rea-lizarea rezolutiei separarii, alegerea ei se face in functie deviscozitateasiindicele de refractieal acesteia.La selectionarea fazei mobile trebuie avut in vederesolubilitateaei; un bun solvent trebuie:sa dizolve proba de analizat;sa aiba caracteristici chimicostructurale apropiate cu gelul pentru al u -mecta, evitand in acest fel adsorbtia componentelor; solventul trebuie sa umfle gelul poros, marimea porilor fiind functie de natura solventului care imbiba gelul;sa aiba viscozitate corespunzatoare; solventii cu viscozitate ridicata nusunt adecvati deoarece impiedica difuzia componentelor de separat, scazand rezolutia separarii; pe de alta parte, solventii cu viscozitate scazuta permit folosirea unor coloane lungi, pentru o cadere de presiune data, ceea ce se traduce printr-o eficienta crescuta de separare a coloanei;sa fie compatibili cu tipul de detector folosit: pentru detectorii refractro -metrici, bazati pe masurarea indicelui de refractie, este indicat a se folosi sol-venti care sa prezinte valori ale acestei caracteristici mult diferentiate de celeale componentelor separate; in cazul folosirii detectorilor spectrofotometrici este indicata folosirea unor solventi care nu absorb in domeniul de lungimi de unda pentru care este calibrat detectorul.Gama solventilor folositi ca faza mobila in GCP este mare, cei mai des uti-lizati fiind apa, cloroformul, tetrahidrofuranul si dimetilformamida; tetrahidro-furanul, datorita domeniului larg de solubilitate si a indicelui de refractie scazut, se remarca printr-o frecventa utilizarea ca eluent al coloanelor CGP.De mentionat ca in cazul gelurilor de tip polistirenic (Styragel) trebuie evitata folosirea solventilor acetona si alcooli.In general, pentru a preveni fenomenul de adsorbtie a componentelor pe gel, se indica intrebuintareasolventilor polari.AparaturaAparatura CGP este simpla, asa dupa cum se prezinta in figura 5.3.

Figura 5.3Schema de principiu a unei instalatii de separare prin cromatografie pe gelpermeabil(1rezervor pentru solvent; 2pompa; 3coloana de separare; 4coloana de rferinta ;5-ssitem de detectie; 6inregistrator; 7colector de fractiuni; 8colector de solvent pentru circuitul de referinta).Coloanele cromatograficesunt confectionate din sticla (pentru presiuni de operare sub 3,5 bari) sau otel pentru presiuni de lucru mai mari de 3,5 bari; dimensiunile lor variaza in limitele: diametrul 6 40 mm, iar lungimea intre 10 150 cm, functie de scopul separarii, analitic, respectiv, preparativ.In cazul folosirii coloanelor din sticla se procedeaza la acoperirea lor inte-rioara cu solutie de 5 % dimetildiclorsilan in cloroform, pentru a evita influ-enta peretilor asupra procesului de separare.Sistemul de pomparetrebuie sa asigure un flux continuu de solvent, cu debit variabil, in limitele 0,1 0,5 ml / minut; pulsatiile pompei deranjeaza sistemul de detectie, motiv pentru care aparatele CGP sunt echipate cu amor-tizoare de pulsatii.De mare importanta in construirea unei instalatii CGP este realizarea unor legaturi (conexiuni) intre diversele parti componente de asa maniera incat sa asigure etanseitatea perfecta, evitand pierderile de solvent.Instalatiile CGP au in componenta lor si un vas de degazare a solventului, care are scopul de a elimina aerul dizolvat din solvent; prezenta aerului in solvent faciliteaza formarea canalelor preferentiale in stratul de gel, datorita bulelor, ceea ce duce la micsorarea capacitatii de separare a coloanei.Introducerea probei de analizat in aparat se realizeaza cu ajutorul unor dispozitive speciale.Folosirea CGP in scop preparativ implica marirea dimensiunilor coloa-nelor de separare; acest lucru induce dificultati, in sensul ca folosirea coloa-nelor cu diametrul mai mare de 15 mm atrage dupa sine micsorarea capacitatii de separare datorita neomogenitatii umpluturii, si in special a segregarii particulelor de gel: cele cu dimensiuni mari au tendinta de a se acumula langa peretele coloanei.O instalatie CGP pentru scopuri preparative este formata din o baterie de 4 coloane din otel, cu lungimea de 122 cm, diametrul de 6 cm, umplute cu geluri de diferite porozitati, functie de natura probei de analizat.Viteza de curgere a fazei mobile este de 50 ml / minut, iar cantitatea de proba introdusa este de 100 ml, de concentratie 1 %.Referitor la separarea prin CGP prezentam unele aspecte evidentiate din activitatea practica:modificarea vitezei de curgere prin coloana CGP, pentru probe cuprin -zand componente cu domeniu larg de mase molare, induce modificarea formei cromatogramei, pozitia picurilor ramanand neschimbata;marimea si distributia particulelor de gel influenteaza eficienta de separa-re a coloanei; s-a constatat ca cea mai buna eficienta se obtine pentru particule de gel cu diametrul mediu mai mare sau egal cu 0,01 cm;marirea eficientei coloanei se obtine cand raportul dintre diametrul coloa-nei si cel al particulei scade;capacitatea de rezolutie creste liniar cu cresterea lungimii coloanei; pen -tru acest motiv aparatele CGP sunt echipate cu baterii de coloane legate inserie;efectul concentratiei probei de analizat este mai pronuntat cand distributiamaselor molare este ingusta si cand aceasta caracteristica are valori ridicate;timpul de injectie influenteaza forma cromatogramei, volumul de eluatcrescand cu cresterea timpului de injectie;temperatura modifica volumul de eluat, prin influenta ei asupra solubili -tatii si volumului hidrodinamic al componentei dizolvate; cresterea tempera-turii mareste valoarea volumului eluat, precum si porii gelului, micsorand astfel volumul interstitial al coloanei.Performanta procesului de separare cromatografica este dirijata de triada de factori independenti:puterea de rezolutie, viteza de elutie, cantitatea de proba analizata, care pot fi dispusi in varfurile unui triunghi echilateral; majorarea unui parametru atrage dupa sine micsorarea celorlalti doi, realizarea unui compromis intre acesti factori asigura obtinerea unei performante mari a procesului de separare cromatografica.Aplicatiile CGPDe regula, CGP reprezinta o treapta intermediara, mai avansata, in schema de separare a diverselor amestecuri, realizand separarea componentelor dupa marimea moleculelor lor, fiind plasata dupa CSL de adsorbtie pe silicagel si alumina; se obtin subfractiuni constituite din componente inrudite din punct de vedere chimico-structural, relativ omogene.Subfractiunile separate prin CGP sunt analizate detaliat din punct de vede-re chimicostructural prin metode spectrale: spectrometria de masa,rezonanta magnetica nucleara etc.Dintre numeroasele aplicatii ale CGP, amintim: separareaoligozaharidelorpe Sephadex G50, folosind ca faza mobila solutie de acid acetic 0,1 molar,proteine, pe Sephadex G100, cu acid acetic 50 %,steroizi, peptide, antibiotice, hidrocarburi aromatice policicliceetc.CROMATOGRAFIA

Cromatografia grupeaz o variat i important grup de metode care permit cercettorului s separe compui foarte asemntori din amestecuri complexe. n toate separrile cromatografice proba este dizolvat ntr-o faz mobil: gaz, lichid sau fluid supercritic. Aceast faz este frecvent numit eluent, iar dup ce trece de captul coloanei se numete eluat.

Metoda cromatografic a fost descoperit de botanistul rus Mihail Tsvet, n 1906 i a fost folosit nti pentru separarea unor substane colorate pe coloan sau ca eluate colorate. Dac substanele sunt incolore, prezena lor pe coloan sau n eluate se recunoate prin alte metode.

Metodele cromatografice sunt bazate pe adsorbia amestecului de substane (solid-lichid;lichid-lichid; gaz-lichid) pe un material adsorbant, urmat de desorbia succesiv (cu ajutorul unui dizolvant adecvat eluant) a componentelor din amestec.

Coloana de adsorbant poate fi nlocuit, n unele variante cu o foaie de hrtie poroas preparat n mod special (cromatografie pe hrtie) sau cu un strat subire de adsorbant fixat pe o plac de sticl, cu ajutorul unui liant (cromatografie n strat subire).

Separarea compusului de analizat de potenialele interferene este unul din paii eseniali n analiza chimic. Cromatografia este una dintre cele mai frecvent utilizate metode pentru a realiza aceste separri analitice. Aplicaiile cromatografiei cresc exponenial cu timpul, n mare parte datorit faptului c ea i gsete aplicaii n toate ramurile tiinei. Este rapid, simpl, cu costuri relativ reduse i variabilitate mare relativ la alegerea metodei de separare.

O analiz cromatografic se rezum n general la urmtoarele concepte fundamentale:

proba este dizolvat n faza mobil;

faza staionar este cel mai frecvent un lichid adsorbit la suprafaa unor particule de solid utilizate pentru a mpacheta coloana;

faza mobil este trecut peste faza staionar nemiscibil; aceasta se numete eluie;

solutul care are o mare afinitate fa de faza mobil se va mica prin coloan foarte ncet;

componenii probei se vor separa n benzi discrete vizibile la detector, i rezult cromatograma.

Cromatografia a devenit principalul instrument pentru separarea speciilor asemntoare. Ea poate fi de asemenea utilizat pentru determinri cantitative i calitative ale speciilor separate,

n termeni de informaie calitativ, o cromatogram furnizeaz timpul de retenie al speciilor sau poziiile acestora pe faza staionar dup un timp de eluie specific. Cromatografia poate fi extrem de util pentru recunoaterea prezenei sau absenei unor componeni n amestec ce conine un numr limitat de specii cunoscute. Confirmarea identitii servete i pentru alte investigaii, i nu n ultimul rnd cromatografia servete ca precursor pentru alte analize chimice calitative sau pentru analize spectroscopice.

Informaia cantitativ este principalul motiv pentru care cromatografia are o att de larg folosin. Ea se bazeaz pe compararea mai multor nlimi sau suprafee ale picurilor analitice cu etaloane. Analiza bazat pe aria picurilor, care este independent de efectele de deformare este mult mai precis i de aceea mult mai comun. Oricum, toate datele cantitative sunt dependente de prepararea standardelor i calibrrile succesive ale coloanei folosind aceste standarde. Fr exactitate i calibrare precis a datelor, nici o dat cromatografic nu poate fi considerat exact.

Sunt 5 categorii de cromatografii: de adsorbie; de partiie; cu schimb de ioni; prin excluziune molecular; de afinitate.

Metodele de cromatografie pot fi de asemenea clasificate n dou moduri: cromatografia planar i cromatografia pe coloan. Ele sunt bazate pe interaciunea fizic, ceea ce nseamn c faza staionar i faza mobil sunt n contact. n cromatografia pe coloan, faza staionar este introdus n interiorul unui tub ngust i faza mobil este introdus n tub cu ajutorul presiunii sau a greutii proprii. n contrast, cromatografia plan folosete o faz staionar care este depus pe o suprafa plan sau n hrtie. Faza mobil se deplaseaz prin faza staionar datorit aciuniicapilare sau a greutii.

Cromatografia de lichide, gaze i de fluide supercritice sunt 3 clase generale bazate att pe tipurile de faze mobile i staionare ct i tipurile de echilibre implicate n transferul solutului ntre faze. Fazele mobile sunt gaze, lichide i fluide supercritice. Fazele staionare variaz i tipul de echilibru este dependent de alegerea acestei faze.

Cromatografia de adsorbie utilizeaz o faz staionar solid i o faz mobil care este un lichid sau un gaz. Solutul poate fi adsorbit la suprafaa particulelor solide, unde echilibrul dintre starea adsorbit i soluie produce separarea moleculelor solutului.

n cromatografia de partiie faza staionar este un film subire pe suprafaa unui suport solid. Solutul stabilete un echilibru ntre lichidul staionar i faza mobil (lichid sau gazoas).

n cromatografia de schimb ionic anionii sau cationii sunt legai covalent de o faz staionar solid, frecvent o rin sau o faz solid tare i amorf. O faz mobil lichid este utilizat. Ionii solutului de sarcin opus sunt atrai de faza staionar datorit forelor electrostatice.

Cromatografia de excluziune molecular este mai comun denumit de gel permeabil sau de filtrare cu gel. Aceast tehnic separ moleculele dup mrime i moleculele mari trec cu o vitez mai mare dect moleculele mici. Nu exist interaciuni atractive. n loc, faza mobil gazoas sau lichid este trecut printr-un gel poros, care exclude moleculele mari, dar nu i pe cele mici.Moleculele mari curg peste fr a intra n gel, i ele elueaz primele.

Cromatografia de afinitate este bazat pe interaciunea ntre un tip de molecule de solut i un al doilea tip, acestea legate covalent de faza staionar. Cnd un amestec este trecut prin coloan, doar un tip de molecule de solut reacioneaz cu moleculele legate i formeaz legturi la rin.

Moleculele de solut dorite sunt dislocate apoi de moleculele legate variind pH-ul sau tria ionic a solventului .

n cromatografia de gaze (GC) lichidul volatil este injectat cu ajutorul unei pompe de cauciuc ntr-un port injector, care vaporizeaz proba. Probele gazoase pot fi injectate folosind osiring adecvat. Un gaz inert purttor poart proba prin coloana ce conine faza staionar.

Gazul purttor servete ca faz mobil. Dup traversarea coloanei, particulele separate de solut intr ntr-un detector. Rspunsul este afiat pe un calculator ca funcie de timp.

n cromatografia pe strat subire (TLC), un spot de prob este aplicat peste o bucat de hrtie sau sticl avnd faza staionar impregnat. Captul suprafeei de hrtie sau sticl este apoi scufundat ntr-o cantitate de solvent, care servete ca faz mobil. Solventul migreaz de-a lungul fazei staionare, separnd componenii probei n lungul drumului su.

Cnd solventul ajunge n vecintatea prii superioare, este nlturat cantitatea suplimentar

de solvent i este lsat s se usuce. Civa dintre componenii probei sunt vizibili n acest moment.Alte msurtori sunt n mod curent efectuate pentru a detecta toi componenii probei .

Cromatografia de lichide de nalt performan (HPLC) refer noile proceduri de

cromatografie de lichide bazate pe o instrumentaie sofisticat.

Acestea sunt cele mai mult folosite dintre toate metodele de separare .

Detecie

Foarte multe detectoare sunt angajate n separrile cromatografice. Detecia absorbanei moleculare UV-VIS este cea mai comun. Detectorul ideal este necesar s aib: sensibilitate adecvat; bun stabilitate i reproductibilitate; timp de rspuns scurt; rspuns liniar la diferite ordine de concentraie; stabilitate pe un larg domeniu de temperatur; durat lung de via i uurin n utilizare.

Monocromatorul este adesea o component a instrumentului UV-VIS. El permite scanri

spectrale, ceea ce nseamn capacitatea de a varia lungimea de und a radiaiei n mod continuu ntr-un domeniu larg. Fantele monocromatorului joac un rol important. Fanta de intrare servete ca surs de radiaie. Fantele largi sunt tipic utilizate pentru determinri cantitative n care detaliulspectral este important, n comparaie cu analiza calitativ.

Metode de prelucrare a informaiei cromatografice

Metoda standardului intern furnizeaz cea mai mare precizie pentru cromatografia cantitativ deoarece ea elimin incertitudinile introduse de simpla injecie. n aceast metod, o cantitate exact msurat de substan este adugat fiecrui standard sau probe. Standardul intern trebuie s fie ales astfel nct el s se separe foarte bine de celelalte picuri componente ale probei.

De asemenea, picul standard trebuie s fie aproape de picul analitic. Cantitatea de substan din picul de standard intern servete apoi ca parametru analitic.

Metoda normalizrii ariilor este o alt aproximare utilizat pentru eliminarea incertitudinilor asociate cu simpla injecie. n aceast metod, aria tuturor picurilor complet eluate este calculat. Concentraia analitic este gsit ca raport al ariei de pic la aria total a tuturor picurilor.

Lrgimea benzii n cromatografie

O cromatogram:

ilustreaz rspunsul detectorului la un compus de analizat din prob la ieirea acestuia din coloan ca funcie de timp sau de volum de faz mobil adugat;

este util att pentru determinrile cantitative ct i calitative;

furnizeaz o serie de picuri, unde aria de sub picuri furnizeaz informaia cantitativ despre cantitatea de component iar poziia picului servete pentru identificarea compusului din prob;

Cteva forme de band pe cromatogram este posibil s depind de concentraia compusului de analizat n fazele mobil i staionar i de comportamentul fiecrui compus n parte .Publicat dejust usla03:512 comentarii:Linkuri de ntoarcere ctre aceast postareehnici de cromatografie filtrare cu gel sunt dezvoltate n anii aizeci nceputul anilor o separare rapid i simpl i tehnici de analiz, deoarece echipamentul este simplu, uor de utilizat, nu are nevoie de solveni organici, materiale polimer are o eficien ridicat de separare. De asemenea, cunoscut sub numele de penetraie n gel cromatografia cromatografia de excludere molecular. Cromatografiei permisive gel este folosit n special pentru analiza polimer i clasificarea masa molecular relativ distribuie relativ masa molecular a testului. A fost acum biochimie biologie moleculara, bioinginerie, imunologie, moleculara si medicina si alte domenii conexe utilizate pe scar larg, care nu sunt utilizate numai n cercetarea tiinific experimental, i a fost utilizat pe scar larg n producia industrial.

Clasificare

Potrivit obiectului de separare compus sau o chestiune solvent organic solubil n ap-solubil, poate fi divizat n penetraie n gel cromatografie cromatografie filtrare pe gel (GFC) i cromatografie cu penetraie n gel (GPC).

Filtrarea cromatografic pe gel

Filtrarea cromatografic pe gel este utilizat n general pentru separarea macromolecule solubile n ap,

Cum ar fi multi-zaharide. Glucozamina este reprezentat gel, eluare solvent n principal de ap.

Gel de permeabilitate cromatografie

Cromatografiei permisive gel este utilizat n principal pentru polimerul solubil solventul organic (polistiren, clorur de vinil, polietilen, polimetilmetacrilat, etc) de distribuie a greutii moleculare i separarea gelului folosit reticulat gel polistiren, eluie solventul este un solvent organic, cum ar fi tetrahidrofuran.

Nu numai c poate fi utilizat pentru penetraie n gel de separare cromatografic i determinarea greutatea molecular a polimerului i distribuiei maselor moleculare, n timp ce n funcie de diferite umplutur gel, substane solubile n ulei i ap-solubil separabile, masa molecular relativ separare n intervalul de la cteva milioane la 100.

Cromatografie de gel este, de asemenea, utilizat pe scar larg pentru a separa compui moleculare mici. Structur chimic diferit, dar substane similare cu mas molecular, este imposibil s se realizeze complet prin separare cromatografic gel i scopuri de purificare.

Principiul separrii

O soluie de prob coninnd diverse molecule ncet prin coloan de gel, fiecare molecul n coloana simultan a dou tipuri diferite de micare: micarea descendent vertical i proliferarea a micrii nedirecionat. Deoarece macromoleculele particule mai mari diametru n porii de gel nu este uor, dar numai distribuia ntre particulele, astfel eluarea descendent mai repede n micare. Molecule mici, n plus fa de diferena de difuzie n particulele de gel, particulele pot intra n porii gel, gelul este nscris faz, deplasarea n jos a procesului, de la o difuz n particulele de gel dup clearance i apoi n alte particule de gel, astfel nct intr continuu i rspndit n jos molecule mici dect ntr-un material macromolecular, astfel nct moleculele mari din eantionul la ieirea din prima coloan, dup fluxul de molecule medii, cea mai mic molecul de la ultimul afar, un fenomen numit efect sit molecular. Gelul este o sit molecular poros.

Diferite site moleculare au o serie de distribuia dimensiunii porilor, o limit maxim i limita minim. Diametrul maxim al porilor dect diametrul molecular de gel, gelul va fi toate particulele de excludere, acest tip de situaie se numete excluziune complet. Chiar de dou excludere molecular plin de dimensiuni diferite, nu pot avea efect de separare. Diametru dect diametrul gurii de gel molecule mici pot intra toate a porilor de gel. Dac dou molecule pot intra toi porii gel, chiar dac diferenele de mrime, i nici nu exist un efect de separare bun. Prin urmare, acesta trebuie s aib un anumit grad de aplicare sit molecular de utilizare.

n primul rnd, molecule mici, pot intra toate de sit molecular porilor interior n al doilea rnd, molecule mari, nu pot intra nici de gel n interiorul porilor, trei dimensiuni moleculare este moderat, poate intra n porii dimensiunea porilor de gel n seciunea corespunztoare. Mari, medii i mici trei molecule mai uor separate unul de altul, dar fiecare molecule izolate gel afara intervalului, fr a schimba tipul de gel este dificil s se separe caz. Moleculele de dimensiuni diferite, dar care aparin aceleiai molecule n domeniul de aplicare al separrii gel, n distribuia de pat gel este diferit: moleculele mai mari pot intra doar acea parte de mari porilor dimensiune a porilor de gel, mai degrab dect molecular Multiple particule gel mici pot intra n interiorul, astfel nct moleculele mari din patul gelul este deplasat pe o distan scurt, lungi molecule distane mai mici. Deci primul moleculele mari i moleculelor prin patul gel de pat gel dup mai mici, astfel nct utilizarea sitelor moleculare cu diferite substane cu greutate molecular pot fi separate. n plus, gelul n sine are o structur de reea tridimensional, molecule mari prin porii astfel de structur ochiuri pe mare rezisten, mai mic rezisten de molecule mici pentru a trece prin. O varietate de diferite componente mas molecular prin patul de gel, conform linia mrime molecular, performana molecular efectul sit gel.

Gel Tip

Gel de poliacrilamid

Gel de poliacrilamid este un gel sintetic, este n uniti de acrilamid, metilen bis-acrilamid prin reticulat n, asupra procesului de deformare uscate i mcinate sau granulate, de control poate fi fabricat din cantitatea de agent de reticulare diverse tipuri de geluri. Mai agent de reticulare, porii mai mici. Produsul gel de poliacrilamid este biologic lipici-P (Bio-Gel P), de Tosoh japonez de TSKGEL seria PW, potrivite pentru purificarea proteinelor i polizaharide. O cantitate mic de agent de reticulare, acrilamid i metilen bis-acrilamid, persulfat de amoniu catalizator sub polimerizarea gel.

Poliacrilamid numit PAM, greutate molecular de 100 pn la 5.000.000. Exist dou produse principale ale formelor de poliacrilamid, unul sub form de pulbere, iar cellalt este gel, i emulsie poliacrilamid (Institutul Shanghai dezvoltat o rin sintetic). Solubil n ap rece, foarte lent, poliacrilamid cu greutate molecular mare atunci cnd concentraia depete 10% dup. Vor forma o structur de gel-ca. Temperaturi uor ridicate poate promova dizolvarea, dar temperatura nu trebuie s depeasc 50 , pentru a evita degradarea molecular. Insolubil n solveni organici. Temperatura depete 120 descompunere. Neutru, non-toxice. Utilizate ca ageni de ngroare, ageni de floculare, DRA, cu gel, de decontare, cum ar fi efect consolidarea. A se pstra la un loc rcoros, ventilate, cuferele uscat, umiditate, lumin, cldur-rezistente. Timpul de depozitare nu trebuie s fie prea lung.

Cross-legate de dextran gel (Sephadex)

Sephadex G reticulat dextran Sephndex tradename, specificaii diferite de dextran cu litera G, G este numrul de spate a gelului Ap Arab a fost de 10 de ori valoarea. De exemplu, G-25 gel pe g de ap 2,5 g umfl, acelai G-200 gel mie per gram de ap de 20 grame. Tipurile de Sephadex G-10, G-15, G-25, G-50, G-75, G-100, G-150, i G-200. Astfel, "G" reflectat gradului de reticulare de gel, gradul de extindere i variaz de segment.

Sephadex LH-20, Sephadex G-25 este un derivat carboxipropil, solubil n ap i lipofile solvent pentru separarea substanelor insolubile n ap.

Gel de agaroz

Agarose Agarose, prescurtat AG, se neacoperite compoziia agar de, agar neutru, de asemenea, tradus sau agaroz simplu. Structura chimic Agarose de -D-galactopiranozil-(1-4) Racord 3,6 - deshidratare de compoziie de uniti -L-galactopiranozil.

Agaroz, sau aproape fr sulfat polizaharid agar component principal, solubil n ap, gel de rcire fcut. Formata din particule mici de filtrare pe gel. Nu este adecvat pentru utilizare Sephadex macromolecule fracionate prin filtrare pe gel, utilizarea de 5% din concentraia de particule de gel poate fi celulele fracionate, virus. Utilizarea caracteristicilor sale de adsorbie ale unei mici, uneori n loc de agar, sau sub form de gel imunoelectroforez reacie sedimentare sprijin.

Gel de agaroz lot denumirea comercial, o comun,

Sepharose (Suedia, Pharmacia), Bio-Gel-A (Statele Unite ale Americii, Bio-Rad), i aa mai departe. Gel de agaroz se bazeze lan de zahr, cum ar fi legturi de hidrogen ntre lanul secundar pentru a menine ochiuri, densitatea ochiurilor depinde de structura de concentraia de agaroz. In mod normal, structura sa este stabil, poate fi folosit ntr-o serie de condiii (cum ar fi apa, pH4-9 n soluie de sare). Gel de agaroz ncepe s se topeasc la peste 40 , nici autoclavare, activiti de sterilizare chimici tratament disponibil. Gel de polistiren

Marfa Styrogel, cu o structura cu ochiuri mari, greutate molecular 1600 la 40.000.000 de separarea de macromolecule biologice de polimeri organici, determinarea greutate molecular i de clasificare solubila in grasimi produs natural, rezistenta mecanica gel, se spal agent de degresare sulfoxid disponibil.

Umpluturi sintetice

Cromatografie de filtrare cu gel de ambalare avanseaz tehnologia de sintez n principal n urmtoarele patru aspecte: de umplere de microsfere din distribuia dimensiunea ngust de siliciu poros microsfere sintetizat cu succes, sinteza mic deschidere de siliciu poros microsfere succes i noi modificate chimic suprafata de siliciu a microsferelor dezvoltare. n acest sens, exist mai multe produse noi, China are, de asemenea, mai multe uniti, n dezvoltare i producie. Cromatografie de gel de nalt performan se schimb rapid fata aplicaii cromatografie de gel.

Patru tipuri de siliciu poros numrul de plac teoreticLimb :[wml]Versiunea pentru mobil : http://ro.swewe.net/wap

Top of FormVocabular CautBottom of Form

SWEWE Membru :Autentificare|nregistrare|Libertatea de a publica cunotine vocabular

Anterior2UrmtorSelectai Pagini

Gel de permeabilitate Cromatografie

n plus fa de cerinele de ambalare granularitate coloan de eficien, cerinele pentru o relativ ngust distribuie a dimensiunii particulelor. Cu metoda general preparare adesea cu un produse dimensiune larg trebuie s fie n continuare selectai. Cnd mrimea particulelor de umplutur de 30 microni sau mai puin, acest screening este foarte dificil, a devenit umplere se prepar pe o mare dificulti tehnice. Kirkland, utilizarea de uree i formaldehid n mediu acid pentru a forma un polimer lichid de dimensiuni uniforme, adugnd un sol de silice, silice mrgele sol coagulat n polimer lichid. n cele din urm, polimerul organic poate fi obinut dup arderea particulelor de mrgele poroase siliciu stivuite ambalare. Aceast acumulare de mrgele de siliciu sunt, foarte distribuie ngust a dimensiunii particulelor sferice, diafragma umplutur specificaiilor de silice original sol, gel de silice, cu diferite dimensiuni porilor pot fi realizate din diverse materiale de umplutur. Chai Zhi i larg utilizai o umplere de siliciu cu o distribuie a dimensiunii particulelor este ngust, apoi utilizai metoda corespunztoare de alezat diafragma pentru a obine o varietate de umpluturi. Din aceste microsfere pregtit ca umplutur, se poate realiza un relativ ngust distribuie a dimensiunii particulelor, acesta poate fi utilizat direct, fr filtrare.

De GPC i GPC-LALLS obine standardele de greutate molecular PS comparativ

Cu tehnica de injectare i mbuntiri de design comune coloan poate obine deja eficiena coloana pe metru la 80000-100000 cromatografie de gel de ambalare. Urticarie n patru GPC cu o coloan umplut cu silice microsfere, se poate ajunge la 80.000 la 100.000 pe metru numr de nmatriculare eficient. El a folosit aceast coloan este efectiv efectuat investigaia necesar n cazul de analiz a problemei.

Tehnici experimentale

Coloan

Filtrare tehnologie coloan cromatografic de gel este subiectul sticl uz general sau tub plexiglas. Diametrul coloanei nu afecteaz separare, o cantitate mare de prob, poate crete diametrul coloanei este, n general preparat folosind o coloan de gel, diametru mai mare de 2 cm de prob n eantion trebuie s fie distribuite uniform n pat gel pe. n plus, diametru mai mare, de lichide eluie volumul crete, gradul diluie a probei. Separare depinde de nlimea coloanei, n scopul de a separa diferite componente, nlimea patului gel trebuie s aib un grad adecvat de separare asociat cu rdcina ptrat a nlimii coloanei, dar din cauza gel moale blocarea extrudare excesiv, n general, nu mai mult de 1 m . Familie cu o coloan scurt de separare, n general, 20-30 cm coloan de gel, nlimea coloanei i compararea diametru 05:01 10:01, gel volumul patului de 4-10 ori volumul de soluie de prob. nlimea coloanei de fracionare i diametrul firului este de 20:1 100:1, coloana de obicei cu gel cu 50 25 , 10 25 cm. Volumul mort coloan a plcii trebuie s fie ct mai mic posibil, dac mor suport placa palmier voluminoase, ntre componentele s fie separate din nou posibilitatea de amestecare mare, rezultatul este afectat forma vrfului de eluare, acolo decantare elefant, reduce diferena vigoare. La separarea precis, volum mort nu poate depi volumul patului total de 1/1000.

Selectai gel

n funcie de volumul de gel dorit, a estimat cantitatea de adeziv. General Sephadex gel dup ce absoarbe volumul apei este de aproximativ 2 ori cantitatea de ap su, de exemplu, Sephadex G-20 i capacitatea absorbant 20,1 g Sephadex G 200 gel format dup ce absoarbe o cantitate de aproximativ 40ml. Dimensiunea particulei poate afecta, de asemenea, separarea cromatografic de gel. Efect separarea celulelor granular este bun, dar rezistena este fluxul de mare, lent. Separarea general a proteinelor utiliznd 100-200 numrul ochiurilor de Sephadex G-200 laborator este bun, desalinizat folosind Sephadex G-25, G-50, cu grosier, coloan scurt, viteza fluxului.

Geluri

Gel Produsul se usuc particule nainte de a utiliza direct n eluant expansiune dorit. Pentru accelerarea procesului de extindere, metoda de incalzire utilizat, gel umed ntr-o baie de ap n fierbere timp nclzete treptat la apropierea de fierbere, astfel nct viteza poate fi extins foarte mult, de obicei n 1-2 ore. n special n utilizarea moale, natural expansiv nevoie de 24 de ore pn la cteva zile, dar cu metoda de nclzire poate fi realizat n cteva ore. Aceast metod nu numai c economisete timp, dar, de asemenea, dezinfectarea, eliminarea bacteriilor i a gelului contaminare excludere aerian gel.

Prelucrarea soluia de prob

Dac soluia de prob se filtreaz sau se centrifugheaz pentru ndeprtarea precipitatului, cum ar fi lipide coninnd centrifugare mare vitez sau prin Sephadex G-15 coloan scurt eliminat. Vscozitate de prob nu poate fi mai mare, care conin mai mult de 4% din proteine, maxima separare efect viscozitate. Volumul lichidului probei la volumul patului coloan n conformitate cu cerinele de separare ale gelului determinat. Proteina eantion gel volum izolat patul de 1-4% (de obicei, aproximativ 0,5-2ml), pentru separarea familiei lichid proba pentru 10% din pat gel, desalinizarea soluia proteine, proba pn la gel 20-30% din pat. Fracionarea volumul eantionului trebuie s fie mici, astfel nct stratul de prob este ct mai redus posibil, forma vrfului eluat.

Pentru a preveni contaminarea microbian

Reticulat polizaharid dextran i agaroz sunt substane pentru a preveni creterea microbian n cromatografie de gel este foarte important, ageni antimicrobieni frecvent utilizate sunt:

sodiu amoniac stiva (NaN3)

Atta timp ct cromatografie gel cu 0,02% azid de sodiu pentru a preveni dezvoltarea microorganismelor este suficient, azida de sodiu solubil n ap, circa 40% la 20 , ea nu interacioneaz cu proteine sau carbohidrai, astfel azid sodiu nu afecteaz activitatea anticorpului; nu modific proteine i carbohidrai cromatografie proprieti mei. Azida de sodiu poate interfera cu fluorescenta de proteine etichetate.

cola unul [Cl3C-C (OH) (CH3) 2]

n cromatografie gel folosind o concentraie de 0,01-0,02%. n soluie acid, acesta este cel mai bun efect bactericid, n soluie bazic puternic sau temperaturi mai mari de 60 descompunere poate duce la insuficienta.

mercapto etil mercur nlocuind salicilat de sodiu

n cromatografia de gel ca agent bacteriostatic, cu o concentraie de 0.05-0. 01%. Soluia acid este cea mai eficient. Generarea de ioni metalici pot etil substan tiol obligatoriu, i, prin urmare, conine proteine tiol n msur diferit, reducerea efectului inhibitor.

fenil mercur nlocuitori de sare

n cromatografie gel folosind o concentraie de .001-0.01%. Suprimarea n uor soluie alcalin, cel mai bun, lung atunci cnd sunt plasate cu halogen, ionii azotat i precipitare; reductor poate provoca descompunerea compusului; tiol substana conine gruparea pot reduce sau inhiba efectul antimicrobian.

Tendine de cercetare

GPC este nc o mulime de munc de cercetare are mai multe fatete, inclusiv instrumentele, materiale de umplutur, tehnici de desprite, teoria cromatografia i alte aspecte ale progresului i progresul ntregii cromatografie lichid relevante. Dar semnificaia mai mare dintre urmtoarele patru tendine de cercetare demn de remarcat.

Prin legarea cu alte instrumente folosite pentru a rezolva cromatografie de gel polimer distribuie a greutii moleculare de la o tranziie relativ normal lege absolut. Distribuia maselor moleculare polimerului msurat prin cromatografie permeaie de gel din cele mai importante aplicaii. Primul eantion bazat pe dimensiunea molecular (greutate molecular adic) a fiecrui element detectat dup separarea de greutatea molecular i coninut. Prob n separarea cromatografic de gel se efectueaz n coloana, componentele s fie separate cnd fluxul de coloan n timp continuu la un detector de concentraie i greuti moleculare au fost detector detectoare concentrare i greutatea molecular a fiecrei componente, dou semnale de ieire detectorului este obinut dup nregistrrile nregistratorului reflect curba molecular distribuia greutii cromatografiei permisive gel. n trecut, deoarece nu exist nici mai sensibil, iar greutatea molecular a rspunsului detectorului tranzitorie, i, astfel, utilizarea unui set de diferite standarde greutate molecular a calibra coloan, i apoi turnat restul de la masa molecular de calibrare Parcela curba pentru conversia datelor. Aceast metod de a detecta o greutate molecular relativ dei rezolva temporar problema, dar creterea nsoitor n volumul de munc i metodele de prelucrare a datelor experimentale au dificulti. Fiabilitatea datelor experimentale depinde n mare msur pe curba de calibrare, valorile standard de mas molecular i fiabilitatea metodei de prelucrare a datelor. n cazul n care eficiena de separare coloana nu este satisfctoare vrf lrgire cauzat de efectele o corecie, nu numai metoda experimental este greoaie, iar prelucrarea datelor este mai complex i necesit un calculator pentru a calcula. Prin urmare, dei literatura de specialitate se spune ca a fost recomandat de multe mai mulumii de modul de calcul, dar acest lucru nu este ntotdeauna o soluie fundamental. Numai gsi cu adevrat absolut detector greutate molecular, problema considerat o soluie mai bun. Multe dintre metoda original determinarea masei moleculare, pentru c nu este suficient de sensibil pentru a face rspunsul tranzitoriu nu se poate aplica cu succes cromatografie gel.

Ouano unghi mic cu laser difuzia luminii (LALLS) ca detector de greutate molecular pentru a obine un rezultat mai bun. Datele experimentale nu are nevoie de curbe de calibrare, nu este nevoie de vrf lrgirea corectat.

Colimaia a laserului de preferin, o putere mai mare, pentru a permite un unghi mai mic dect soluia diluat se msoar intensitatea luminii difuze, care poate calcula direct mas molecular medie aproximativ molecular fr a fi necesar, cum ar fi experimente clasice usoare imprastiate date, ct i asupra concentraiei i unghiul mprtiere pentru extrapolarea dublu la zero. Experimental, gel cromatografia i mic-unghi laser, mprtierea luminii combinata cu, v putei conecta direct la un calculator pentru prelucrarea datelor. Dup primul experiment, datele necesare pot fi obinute dintr-o dat. GPC-LALLS pare a fi o valoare mult mai rezonabil. Lumina mic-unghi cu laser instrument de mprtiere a nceput comercializarea este de ateptat n curnd vor exista mai multe studii pentru a ilustra, n msura n care a fost rezolvat de penetraie n gel cromatografia relativa determinare a tranziiei la o determinare absolut. Concentraia detectorului cromatografie gel i ca cromatografia lichid de obicei este nc o legtur slab, pentru a continua cutarea unui detector de bun. Este nc detector de indice de refracie mai frecvent utilizat i un detector de UV.

Hoffmann i urban titrare turbiditate cu un dispozitiv automat pentru a face un detector de concentraie a primit, de asemenea, un anumit efect, n special n determinarea distribuiei maselor moleculare copolimer binar i distribuie compoziia, efectul este mai semnificativ. Jorgenson cealalt parte a metodei difuzia luminii dat Cantitatea leiere solvat, dar, de asemenea, s-au dovedit a fi o abordare mai sensibil. Francois cealalt fa cu un densitometru pentru a verifica concentraia, prevzut un alt mod de detector universal. Alii, cum ar fi spectrometrie de mas i spectroscopie de absorbie atomic i cromatografie permeaie de gel poate fi, de asemenea, combinate. Cu aplicarea expansiune, cromatografie de gel poate fi utilizat pentru a determina polimerii ramificai cu caten lung gradul de ramificare.

Cromatografie de gel de nalt performan

n domeniul de cromatografie lichid, lichid cromatografie lichid de nalt performan cromatografie substituit tendin clasic este foarte rapid. Acest lucru se datoreaz teoria cromatografie, tehnici de preparare materiale de umplutur i instrumente de proiectare raional a trei aspecte ale dezvoltrii n comun a rezultat inevitabil. Cromatografie de gel la dezvoltarea de nalt etap i prin sine, ci, de asemenea, un sentiment mai mare progres, deoarece gel cromatografie, avnd n acelai timp mai multe avantaje, dar a fost considerat a fi o eficien de separare relativ sczut, de capacitate mic vrf coloan i tehnologia lent. n domeniul larg al compusului de baz non-polimer nu a fost utilizat corespunztor.

Anterior2UrmtorSelectai Pagini

Top of FormVocabular CautBottom of Form

||Libertatea de a publica cunotine vocabularDrepturi de autor @2015 Lume cunotine enciclopedice

n cromatografie gel clasic, mrimea particulelor de umplutur este utilizat, n general, 37-75 . Lungimea coloanei 12 picioare sau mai mult, diametrul 7,8 mm coloan, debitul este de obicei 1 ml / min. n aceste condiii, un timp de ncercare este adesea necesar trei ore. Accelera debitul va reduce eficiena de separare, deoarece gel cromatografie este un proces de separare controlat prin difuzie, difuzia polimerului n soluie este lent, care este legat de limitrile de debit. Vrfuri de gel cromatografice datorit capacitii mai mici i dimensiunea mecanism de separare excludere aferente. Aceste defecte au fost nc s fie depite eficiena coloanei mult mbuntit. De nalt performan gel cromatografic ambalaje sintez reuit, precum i coloana de eficiente ambalare dezvoltarea tehnologiei, pentru a realiza o mbuntire a eficienei coloan, n scopul de a realiza timpul experimental este scurtat, vrf ngustarea lime i creterea capacitii de vrf.

Acum mrimea particulelor de umplutur de 10 distribuiei maselor moleculare se poate face timpul de msurare de la o perioad de trei ore pentru zece minute, de data aceasta chiar mai mult dect un polimer ntr-un solvent, timp mai scurt necesar pentru dizolvare. A fost folosit n industrie ca o acceptare ordin cromatogram gel desemnat produs distribuiei maselor moleculare polimerului. Din moment ce nu taxe au mult timp pentru a face condiiile de testare, compusi cromatografie n gel n domeniul general de uurina de aplicare i alte tipuri au fost n msur s concureze cu cromatografie de lichide de nalt performan.

Referine

GPC - Gel Permeation ChromatographyGPC Introduction Why is GPC important? How GPC works GPC systemsGel permeation chromatography (GPC) is one of the most powerful and versatile analytical techniques available for understanding and predicting polymer performance. It is the most convenient technique for characterizing the complete molecular weight distribution of a polymer.Waters commercially pioneered GPC in 1963. Since then, Waters has continued to develop and explore new GPC applications and improve the instrumentation that makes GPC so powerful.

Why is GPC important?GPCcan determine several important parameters. These include number average molecular weight, weight average molecular weight, Z weight average molecular weight, and the most fundamental characteristic of a polymer its molecular weight distribution.These values are important, since they affect many of the characteristic physical properties of a polymer. Subtle batch-to-batch differences in these measurable values can cause significant differences in the end-use properties of a polymer. Some of these properties include:Tensile strengthAdhesive strenth

Elastomer relaxation timeCure time

BrittlenessElastic modules

Flex lifeMelt viscosity

Impact strengthHardness

ToughnessSoftening temperature

DrawabilityTear Strength

Adhesive tackStress-crack resistance

Coefficient of friction

Materials characterizationUnderstanding the makeup of a polymer is particularly important due to the variety of resins available for the same purpose, the high cost of specialty resins or compounds, and the value added to the polymer during manufacturing. For example, the cost of a resin used in a printed circuit board is very low, but the cost of the finished board is very high. Poor quality resin can result in an unacceptable finished circuit board.Where a polymer's end-use application requires precision performance or endurance under harsh conditions, the need for polymer characterization is particularly acute. Because GPC fulfills these needs better than any other single technique, it has become an extremely valuable tool for materials characterization in the polymer industry.

Telling good from badTwo samples of the same polymer resin can have identical tensile strengths and melt viscosities, and yet differ markedly in their ability to be fabricated into usable, durable products. These differences can be attributed to subtle, yet significant variations in the molecular weight distributions of the two resin samples. Such differences, if undetected, can cause serious product defects.

Though they are subtle, differences such as those shown in the molecular-weight distributions to the left, could cause marked variations in the performance of the polymer.

In addition to providing the molecular weight distribution, GPC also separates a complex polymeric compound into its component parts - polymer, oligomer, monomer, and additives.

How GPC worksGPC separates molecules in solution by their "effective size in solution." To prepare a sample for GPC analysis the resin is first dissolved in an appropriate solvent.Inside the gel permeation chromatograph, the dissolved resin is injected into a continually flowing stream of solvent (mobile phase). The mobile phase flows through millions of highly porous, rigid particles (stationary phase) tightly packed together in a column. The pore sizes of these particles are controlled and available in a range of sizes.

Cross sectional view of porous particle

The width of the individual peaks reflects the distribution of the size of molecules for a given resin and its components. The distribution curve is also known as the molecular weight distribution (MWD) curve. Taken together the peaks reflect the MWD of a sample. The broader the MWD, the broader the peaks become and vice versa. The higher the average molecular weight, the further along the molecular weight axis the curve shifts and vice versa.You can see then how easily the MWD profiles of two resins can be compared. If the MWD profile of an incoming resin doesn't match that of the control resin (i.e. one that is known to process well) closely enough, the incoming resin can be modified or process conditions can be changed to make sure the resin processes properly. If the differences between the control resin and the incoming resin are too severe, the incoming resin can be returned to the supplier as unacceptable.

The Size Separation Mechanism

Molecules of various sizes elute from the column at different rates. The column retains low molecular weight material (small black dots) longer than the high molecular weight material (large black dots). The time it takes for a specific fraction to elute is called its "retention time".

GPC SystemsIn designing instrumentation for GPC, a variety of requirements must be satisfied. Injectors are needed to introduce the polymer solution into the flowing system. Pumps deliver the sample and solvent through the columns and system. Detectors monitor and record the separation. Data acquisition accessories control the test automatically, record the results, and calculate the molecular weight averages. The gel permeation chromatograph contains a number of different components that work together to provide optimum system performance with minimum effort. Schematic of a basic gel permeation chromatograph.

Schematic of a basic gel permeation chromatograph

This diagram illustrates how the sample is injected into the mobile phase and the path the sample takes to the detector.1. PumpPumps the polymer in solution throughthe system.Different polymers produce solutions of different viscosities. To compare data from one analysis to the next, the pump must deliver the same flow rates independent of viscosity differences. In addition, some detectors are very sensitive to the solvent flow rate precision. Such constant flow must be a critical feature of the instrument.2. InjectorIntroduces the polymer solution into the mobile phase.The injector must be capable of small volume injections (for molecular weight determinations) and large volume injections (if fraction collecting is desirable). The injector should not disturb the continuous mobile phase flow. It should also be capable of automatic multiple sample injection when the sample volume is large.3. Column SetEfficiently separates sample components from one another.High efficiency columns give maximum separating capability and rapid analyses. Every column must provide reproducible information over extended periods for both analytical and fraction collecting purposes.4. DetectorMonitors the separation and responds to components as they elute from the column.Detectors must be nondestructive to eluting components if they are to be collected for further analysis.In addition, the detectors must be sensitive and have a wide linear range in order to respond to both trace amounts and large quantities of material if necessary.Since all compounds refract light, the differential refractometer (RI) is referred to as a "universal" detector. As a result it is the most widely used detector to monitor molecular weight distribution. The refractive index of polymers is constant above approximately 1000 MW. Therefore, the detector response is directly proportional to concentration.Beside information about molecular weight averages and distribution obtained with RI, the use of UV absorbance detectors may provide information about composition, while on-line light scattering detectors and viscometers provide information about polymer structure.5. Automatic data processing equipmentAutomatically calculates, records, and report numerical values for Mz, Mw, Mv, Mn, and MWD.Data systems can also provide complete control of GPC systems so that large numbers of samples can be run unattended and raw data can be automatically processed. Today's GPC software offerings need to be able to provide special calculations for multi-detection processing, band broadening correction, special calibration routines and polymer branching determination, just to name a few.