Kiểm tra trọng lượng phân tử bằng sắc ký thẩm thấu gel (GPC)

Sắc ký thẩm thấu gel (GPC) là một kỹ thuật tách các phân tử dựa trên kích thước của chúng. Các hợp chất được tách ra khỏi nhau khi hỗn hợp mẫu được đưa qua cột chứa đầy vật liệu có kích thước lỗ rỗng đã biết. Kỹ thuật này dựa trên nguyên tắc phân hủy nhanh hơn các phân tử lớn hơn không thể xuyên qua kích thước lỗ rỗng của vật liệu đóng gói (thường được gọi là gel).

Về cơ bản, sắc ký là một quá trình tách các thành phần của hỗn hợp. Sắc ký thẩm thấu gel thường được sử dụng như một phương pháp tách chung cho các hợp chất bán bay hơi. Khả năng tách này yếu hơn các loại sắc ký khác. Do đó, sắc ký thẩm thấu gel thường được sử dụng để loại bỏ lipid, protein và nhựa tự nhiên khỏi mẫu.

Sắc ký thẩm thấu gel là một phương pháp rất hiệu quả dựa trên sự khác biệt về khối lượng phân tử. Các phân tử lớn được chiết xuất và loại bỏ khỏi lỗ chân lông của gel. Kỹ thuật này có thể dễ dàng tự động hóa.

Sắc ký thẩm thấu gel có hai ứng dụng chính:

• Đặc tính polyme
• Tách hỗn hợp thành các phần riêng biệt như phụ gia polymer, oligome, monome và không polymer

Kỹ thuật này là kỹ thuật duy nhất hiện có để mô tả sự phân bố trọng lượng phân tử của polyme. Đây là một tính chất mà tất cả các polyme tổng hợp đều có.

Các tính năng chính của sắc ký thẩm thấu gel có thể được liệt kê như sau:

• Sắc ký thẩm thấu gel là một biến thể của sắc ký lỏng hiệu năng cao (LC).
• Sắc ký thẩm thấu gel có thể được thực hiện trong nhiều loại dung môi, từ chất hữu cơ không phân cực đến dung dịch nước.
• Sắc ký thẩm thấu gel sử dụng các cột chứa đầy các hạt rất nhỏ, tròn, xốp để tách các phân tử chứa trong dung môi đi qua chúng.
• Sắc ký thẩm thấu gel tách các phân tử dựa trên kích thước của chúng, do đó còn được gọi là sắc ký loại trừ kích thước.
• Các cột sắc ký thẩm thấu gel đầu tiên chứa đầy vật liệu gọi là gel. Vì vậy, khả năng thấm gel là có thể.
• Sắc ký thẩm thấu gel được sử dụng để xác định sự phân bố trọng lượng phân tử của polyme.
• Các hạt trong cột được làm từ polyme hoặc vật liệu vô cơ như silica hình cầu được liên kết chéo để làm cho chúng không hòa tan.

Trọng lượng phân tử là một đặc tính quan trọng, đặc biệt đối với polyme. Tùy thuộc vào vật liệu mẫu, trọng lượng phân tử có thể được xác định bằng nhiều kỹ thuật khác nhau. Trọng lượng phân tử và cấu trúc phân tử của các phân tử nhỏ được xác định bằng phép đo phổ khối. Sử dụng phương pháp truyền trực tiếp, các mẫu có thể được đưa trực tiếp vào máy dò để xác nhận trọng lượng phân tử của một vật liệu đã biết hoặc cung cấp đặc tính cấu trúc của một vật liệu chưa biết. Thông tin trọng lượng phân tử của polyme có thể được xác định bằng cách sử dụng các kỹ thuật như sắc ký loại trừ độ nhớt và kích thước (sắc ký thẩm thấu gel). Để thực hiện việc xác định trọng lượng phân tử của polyme, phải hiểu được độ hòa tan của một loại polymer cụ thể. Về vấn đề này, sắc ký thẩm thấu gel (GPC) là một trong những phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất để xác định trọng lượng phân tử của polyme. Ở đây, các đại phân tử được phân tách dựa trên kích thước phân tử của chúng khi dung dịch mẫu chảy qua lớp gel xốp được lấp đầy.

Mặc dù sắc ký thẩm thấu gel là một công cụ hữu ích và hiệu quả để đánh giá trọng lượng phân tử của các hợp chất cao phân tử, nhưng không dễ áp ​​dụng kỹ thuật này để xác định trọng lượng phân tử của polyme cation.

Tóm lại, sắc ký loại trừ kích thước hoặc sắc ký thẩm thấu gel là phương pháp chính để xác định sự phân bổ trọng lượng phân tử của mẫu. Cột GPC chứa đầy các hạt xốp có đường kính lỗ rỗng được xác định rõ và thể tích lỗ rỗng lớn. Sau khi tiêm, các phân tử nhỏ bị kéo vào lỗ chân lông, trong khi các phân tử lớn bị loại ra và bị kéo theo dung môi. Cơ chế tách này dẫn đến việc loại bỏ các chất phân tích từ lớn nhất đến nhỏ nhất. Cần phải phát triển phương pháp chính xác để đảm bảo dữ liệu nhất quán và không có lỗi đồng thời giảm thiểu thời gian phát triển mỗi phân tích.

Trong số rất nhiều nghiên cứu thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá mà tổ chức của chúng tôi cung cấp cho các doanh nghiệp, còn có các dịch vụ kiểm tra trọng lượng phân tử sắc ký thẩm thấu gel (GPC).