GPC Testi - Polimer Moleküler Ağırlık Karakterlemesi

Jel geçirgenlik kromatografisi (GPC), çözünmüş molekülleri, gözenekli bir jel ile dolu bir kolondan boyutlarına göre ayırmak için kullanılan güçlü bir analitik tekniktir. Bu teknik, numunelerin, numuneyi bir mobil fazda çözerek ve gözenekli bir kolon dolgusundan geçirerek kendisini oluşturan parçalara ayrıldığı bir tür moleküler eleme kromatografisi olarak tanımlanır. Bireysel bileşenler, farklı gözeneklere girme yeteneklerine bağlı olarak sabit faz boyunca farklı hızlarda hareket ederek numunenin diferansiyel bölümleme olarak bilinen bir süreçte ayrılmasına neden olur.

Boyut dışlama kromatografisi de denilen bu teknik, büyük molekül türlerinin (polimerlerin) kimyasal analizi için yaygın olarak kullanılır ve aynı zamanda birçok biyokimyasal uygulamayı da kapsar. Jel geçirgenlik kromatografisi, karmaşık polimerlerin moleküler ağırlık dağılımlarını ölçmek için önde gelen yöntemdir.

Jel geçirgenlik kromatografisini gerçekleştirmek için öncelikle numuneyi çözmek amacı ile bir solvent kullanılır. Sıvı daha sonra sürekli olarak, bir sütuna paketlenmiş gözenekli jel boncuklarından oluşan bir adsorban yatağına pompalanır. Daha küçük numune molekülleri kolonun gözenekli yapısından geçerken daha fazla zaman harcar ve sabit fazdan geçmeleri daha uzun sürer. Tersine, daha büyük bir numune molekülü nispeten küçük gözeneklerden geçemez ve kolondan hızla geçer. Bu özellik, bireysel moleküllerin hidrodinamik hacimlerini yansıtır.

Özel olarak tasarlanmış gözenekli polimer ambalajların geniş bir yelpazesinin geliştirilmesi nedeniyle, jel geçirgenlik kromatografi kolonları kullanılarak son derece geniş bir aralıktaki molekül ağırlıklarının analiz edilmesi mümkündür. Geleneksel kromatografi dolguları, çoğunlukla katı gözenekli yapıda tutulduklarından ve kolondan elüt edilmediklerinden büyük moleküllerin saptanması için uygun değildir.

İnce ayarlı gözenekli reçineler, kromatografi kolonlarının ayırma kapasitesini arttırır ve belirli bir moleküler ağırlık aralığında gelişmiş çözünürlük için uyarlanabilir.

Jel geçirgenlik kromatografisi günümüzde polimer makromoleküllerin moleküler ağırlığının belirlenmesinde en yaygın kabul gören yöntemlerden biridir. Bu yöntem moleküler kütledeki farklılıklara dayanan çok etkili bir yöntemdir. Büyük moleküller jellerin gözeneklerinden çıkarılır ve önce elüt edilir. Jel geçirgenlik kromatografisi, molekülleri boyutlarındaki farka göre ayırır. Bu teknik, çoğunlukla hidrofilik jellerden yapılan makro gözenekli bir desteğin boşluklarına moleküllerin nüfuz etmesine dayanmaktadır. Genel olarak, hidrodinamik çapı destekteki gözeneklerin çapından daha küçük olan moleküller matris içerisine yayılırken daha büyük çaplı moleküller dışarıda bırakılır ve böylece daha hızlı geçiş sağlanır.

Polimerlerin molekül ağırlığından söz edilirken, bir molekül için belirli bir ağırlık değerinden söz edilmez, genelde ortalama bir ağırlık değerinden söz edilir. Çünkü polimeri oluşturan moleküller aynı zincir uzunluğunda değildir ve farklı molekül ağırlıklı zincirler polimeri oluşturduğu için ortalama bir değer alınarak molekül ağırlığı ifade edilir. Bu arda polimerlerin molekül ağırlığı dağılımı da çok önemlidir. Polimer malzemenin özelliklerini etkilemesi ve doğrudan kullanım yerini belirlemesi bakımından polimerlerin hem ortalama molekül ağırlığı hem de molekül ağırlığı dağılımı önemli görülmektedir.

Bir polimerin moleküler ağırlığı, bir molekülü oluşturan tek tek atomların atom ağırlıklarının toplamıdır. Toplu reçinenin polimer zincirlerinin ortalama uzunluğunu gösterir. Belirli bir sınıftaki tüm polimer molekülleri tam olarak aynı moleküler ağırlığa sahip değildir. Molekül ağırlıklarının bir aralığı veya dağılımı vardır.

Polimer molekül ağırlığı belirli bir sayıdan ziyade bir dağılım olarak tanımlanır. Çünkü polimerizasyon farklı zincir uzunlukları üretecek şekilde gerçekleşir. Polimer molekül ağırlığını karakterize edebilmenin iki yol bulunmaktadır: Ağırlık ortalamalı molekül ağırlığı ve ortalama molekül ağırlığı sayısı.

Kuruluşumuz tarafından işletmelere verilen sayısız test, ölçüm, analiz ve değerlendirme çalışmaları arasında GPC testi, polimer moleküler ağırlık karakterlemesi hizmetleri de bulunmaktadır.