Boyut Dışlama Kromatografisi
Boyut dışlama kromatografisi, polimer zincirlerini çözeltideki boyutlarına göre ayırır, büyük zincirler önce elüe olur ve tam molar kütle dağılımını ölçmek için temel bir yöntemdir.
Tanım
Jel geçirgenlik kromatografisi olarak da adlandırılan boyut dışlama kromatografisi, çözünmüş polimer zincirlerini hidrodinamik hacimlerine göre gözenekli bir sabit faza diferansiyel geçirgenlik yoluyla ayıran ve molar kütle dağılımını sağlayan bir sıvı kromatografisi tekniğidir.
Kapsam
Bu konu, gözenekli dolgu malzemesi aracılığıyla hidrodinamik hacme göre ayırma prensibini, dar standartlarla kalibrasyona karşı evrensel kalibrasyonu, göreceli ve mutlak sonuçların anlamını ve gerçek molar kütleleri, dallanma bilgilerini ve tam dağılımı elde etmek için diferansiyel refraktometri, ışık saçılımı ve viskozimetri gibi birleşik dedektörlerin kullanımını kapsamaktadır.
Temel sorular
- Hidrodinamik hacme göre ayırma, zincirlerin elüsyonunu nasıl sıralamaktadır?
- Evrensel kalibrasyon nedir ve neden gereklidir?
- Birleşik dedektörler, elüsyonu mutlak molar kütleye nasıl dönüştürmektedir?
- Ölçülen dağılımdaki sınırlamalar ve hata kaynakları nelerdir?
Temel kuramlar
- Hidrodinamik hacme göre ayırma
- Küçük zincirler gözenek hacminin daha fazlasına nüfuz eder ve daha sonra elüe olurken, büyük zincirler dışlanır ve daha erken elüe olur; bu nedenle tutulma, doğrudan kütleden ziyade hidrodinamik boyutu yansıtmaktadır ve molar kütleye dönüştürmek için kalibrasyon gereklidir.
- Evrensel kalibrasyon
- İntrinsik viskozite ve molar kütlenin çarpımı hidrodinamik hacimle orantılı olduğundan, bu terimlerle yapılan tek bir kalibrasyon, kimyasal olarak farklı polimerler için geçerlidir ve kimyaya özgü standartlara olan bağımlılığı ortadan kaldırmaktadır.
Mekanizmalar
Seyreltik bir polimer çözeltisi, gözenekli jel ile doldurulmuş bir kolona enjekte edilir ve çözücü tarafından taşınır. Gözeneklerden dışlanan büyük zincirler, daha küçük erişilebilir bir hacimden geçer ve önce elüe olur; daha küçük zincirler daha fazla gözenek hacmine nüfuz eder ve daha sonra elüe olur. Dedektör izi, dar standartlardan elde edilen bir kalibrasyon eğrisi kullanılarak, evrensel kalibrasyon ile veya bir ışık saçılımı veya viskozimetri dedektörü her elüsyon diliminde mutlak molar kütleyi bildirdiğinde doğrudan molar kütle dağılımına dönüştürülür. Kolon etkileşimleri, bant genişlemesi ve uygun olmayan kalibrasyon standartlarından hatalar ortaya çıkabilmektedir.
Klinik önem
Boyut dışlama kromatografisi, sağladığı molar kütle dağılımının mukavemet, eriyik akışı ve nihai kullanımı yönetmesi nedeniyle kalite kontrol ve araştırma için standart bir araçtır. Kontrollü bir polimerizasyonun düşük dispersite verdiğini doğrular, bozunmayı veya dallanmayı tespit eder ve ambalajdan ilaçlara kadar çeşitli uygulamalarda parti tutarlılığını sağlamaktadır.
Tarihçe
Çapraz bağlı polistiren jeller üzerinde jel geçirgenlik kromatografisi 1964 yılında John Moore tarafından tanıtılmış, hidrodinamik hacme dayalı evrensel kalibrasyon ise 1967 yılında Grubisic, Rempp ve Benoit tarafından oluşturulmuş, bu gelişmeler molar kütle dağılımını rutin olarak erişilebilir hale getirmiştir.
Öne çıkan isimler
- John Moore
- Zdenek Grubisic
- Henri Benoit
İlgili konular
Temel eserler
- hiemenz2007
- young2011
Sıkça sorulan sorular
- Boyut dışlama kromatografisinde büyük moleküller neden önce çıkar?
- Büyük zincirler dolgu malzemesindeki gözeneklerin çoğuna giremez, bu nedenle daha küçük bir toplam hacimden geçerler ve hızlı bir şekilde elüe olurlar. Küçük zincirler gözenek hacminin daha fazlasını keşfeder ve daha uzun süre tutulur, bu da boyuta göre ayırma sağlar.
- Sonuçlara bazen neden göreceli molar kütleler denir?
- Geleneksel kalibrasyon, tek bir polimer tipinin standartlarını kullanır, bu nedenle farklı bir polimerin bildirilen kütlesi bu standartlara görecelidir. Gerçek molar kütleler için evrensel kalibrasyon veya ışık saçılımı gibi mutlak bir dedektör gereklidir.