GPC Test - Karakterizacija molekulske mase polimera

Gelska permeacijska kromatografija (GPC) je močna analitska tehnika, ki se uporablja za ločevanje raztopljenih molekul glede na njihovo velikost skozi kolono, napolnjeno s poroznim gelom. Ta tehnika je opisana kot vrsta kromatografije z molekularnim sejanjem, pri kateri se vzorci ločijo na njihove sestavne dele z raztapljanjem vzorca v mobilni fazi in prehajanjem skozi porozno polnilo kolone. Posamezne komponente se premikajo skozi stacionarno fazo z različnimi hitrostmi, odvisno od njihove zmožnosti vstopa v različne pore, zaradi česar se vzorec loči v procesu, znanem kot diferencialna delitev.

Ta tehnika, imenovana tudi kromatografija z izključitvijo velikosti, se pogosto uporablja za kemijsko analizo velikih vrst molekul (polimerov) in pokriva tudi številne biokemične aplikacije. Gelska permeacijska kromatografija je vodilna metoda za merjenje porazdelitve molekulske mase kompleksnih polimerov.

Za izvedbo gelske permeacijske kromatografije se najprej uporabi topilo za raztapljanje vzorca. Tekočina se nato neprekinjeno črpa v adsorbentno plast poroznih gelnih kroglic, pakiranih v kolono. Manjše molekule vzorca porabijo več časa za prehod skozi porozno strukturo kolone in potrebujejo več časa za prehod skozi stacionarno fazo. Nasprotno pa večja molekula vzorca ne more skozi sorazmerno majhne pore in gre hitro skozi kolono. Ta lastnost odraža hidrodinamične volumne posameznih molekul.

Zaradi razvoja široke palete posebej zasnovanih poroznih polimernih paketov je mogoče analizirati izjemno širok razpon molekulskih mas z uporabo kolon za gelsko permeacijsko kromatografijo. Običajna kromatografska polnila niso primerna za detekcijo velikih molekul, saj se večinoma zadržijo v trdni porozni strukturi in ne eluirajo iz kolone.

Fino nastavljene porozne smole povečajo zmogljivost ločevanja kromatografskih kolon in jih je mogoče prilagoditi za izboljšano ločljivost v določenem območju molekulske mase.

Gelska permeacijska kromatografija je danes ena najbolj razširjenih metod za določanje molekulske mase polimernih makromolekul. Ta metoda je zelo učinkovita metoda, ki temelji na razlikah v molekulski masi. Velike molekule se odstranijo iz por gelov in najprej eluirajo. Gel permeacijska kromatografija ločuje molekule na podlagi njihove razlike v velikosti. Ta tehnika temelji na prodiranju molekul v praznine makroporoznega nosilca, večinoma iz hidrofilnih gelov. Na splošno velja, da molekule s hidrodinamičnim premerom, manjšim od premera por v nosilcu, difundirajo v matriko, medtem ko so molekule z večjim premerom izključene in tako dosežemo hitrejši prehod.

Ko govorimo o molekulski masi polimerov, ne omenjamo določene vrednosti teže za molekulo, ampak na splošno povprečno vrednost teže. Ker molekule, ki sestavljajo polimer, nimajo enake dolžine verige in verige različnih molekulskih mas tvorijo polimer, se molekulska masa izrazi s povprečno vrednostjo. Pri tem je zelo pomembna tudi porazdelitev molekulske mase polimerov. Tako povprečna molekulska masa kot porazdelitev molekulske mase polimerov sta pomembni, saj vplivata na lastnosti polimernega materiala in neposredno določata mesto uporabe.

Molekulska masa polimera je vsota atomskih mas posameznih atomov, ki sestavljajo molekulo. Prikazuje povprečno dolžino polimernih verig smole v razsutem stanju. Vse polimerne molekule v danem razredu nimajo popolnoma enake molekulske mase. Obstaja razpon ali porazdelitev molekulskih mas.

Molekulska masa polimera je opredeljena kot porazdelitev in ne kot določeno število. Ker pride do polimerizacije za proizvodnjo različnih dolžin verig. Obstajata dva načina za opredelitev molekulske mase polimera: povprečna molekulska masa in povprečna molekulska masa.

Med številnimi študijami testiranja, meritev, analiz in ocenjevanja, ki jih podjetjem nudi naša organizacija, so tudi storitve testiranja GPC in karakterizacije molekulske mase polimerov.