Интерпретация гель-хроматограмм олигопиперилена
Приборное уширение
Параметры ММР полученные любым из методов интерпретации гель-хроматограмм являются приблизительными, пока не будут скорректированы с учетом приборного уширения.
Приборное уширение – это уширение вводимой пробы в процессе хроматографирования, происходящее в ГПХ как и во всяком статистическом процессе, то есть если в колонку вводится кратковременный импульс раствора индивидуального вещества, то на выходе получается широкий «размазанный» импульс.
Как показано в работе [6] когда индивидуальное вещество проходит через систему жидкостного хроматографа, происходит целый ряд явлений, которые приводят к «размытию» вводимого импульса раствора. Эти явления можно условно разделить на три группы:
1. явления, связанные с геометрией колонки, упаковкой геля в колонке и молекулярной диффузией компонентов образца в подвижной фазе;
2. явления, связанные с самими процессами проникновения макромолекул в поры геля и выхода из них, а также адсорбционные явления;
3. размытие, возникающее при вводе пробы, в подводящих путях и в кювете детектора.
Все используемые методы определения приборного уширения были основаны на нахождении параметра G (V, y) в уравнении Танга:
,
где F (V) – гель-хроматограмма всего полимерного образца; G (V, y) – функция приборного уширения; W (y) – гипотетическая хроматограмма, которая получалась бы если приборное уширение отсутствовало. В качестве эмпирической модели функции приборного уширения использовалась гауссова функция, так как при использовании такой модели решение уравнения Танга становится простым с математической точки зрения.
Все используемые методы определения приборного уширения различаются тем, что используют разные методики определения параметра h в уравнении и не позволяют в полной мере использовать точность прибора.
В работе 3 показано, что применение метода Хамилека Рэя является адекватным для учета приборного уширения. Доказывается справедливость в его использовании для получения истинных значений параметров ММР. Корректировка значений , и производится по следующим формулам:
,
,
,
где , и - среднечисловая, средневесовая и средневязкостная молекулярные массы; , и - молекулярные массы, полученные из гель-хроматограммы. Приведенные выше формулы справедливы в случае линейной калибровочной кривой:
,
или, что то же самое,
(; )
Экспериментальная часть
Гель-проникающая хроматография осуществлялась на хроматографе фирмы «Waters» элюент – тетрагидрофуран, скорость его подачи 1.0 мл/мин. Для разделения олигомеров использовали стирогелевые колонии с пористостью 200, 500 и 1000 Å, а для разделения полимеров – с пористостью 3 ∙ 103, 3 ∙ 105, 3 ∙ 107 Å. Рефрактометрический детектор позволял работать с малыми навесками полимеров, которые вводили в течение 1 минуты в виде растворов в тетрагидрофуране концентрацией 0.1 – 0.2 вес. %. Растворитель (ТГФ) перед использованием сутки выдерживался над КОН и перегонялся с дефлегматором над КОН, для удаления образующихся в нем примесей и влаги. Навески стандартов брались с таким расчетом, чтобы при их растворении получались растворы с концентрацией 0,1 г/мл.
Перед и во время опыта растворитель дополнительно дегазируется пропусканием через него тока аргона.
Колонки для разделения полимеров (набор колонок В) калибровали с помощью полистирольных стандартов. Молекулярно-массовые характеристики полистирольных стандартов и соответствующие им объемы удерживания представлены в таблице:
Паспортные данные полистирольных стандартов и соответствующие им объемы удерживания.
№ п/п |
|
| / | Мp | Vr |
1. |
1950 |
2100 | 1.08 |
2025 |
128.20 |
2. |
3100 |
4000 | 1.29 |
3550 |
126.35 |
3. |
20200 |
20800 | 1.03 |
20500 |
116.35 |
4. |
36000 |
33000 | 0.92 |
34500 |
112.50 |
5. |
193000 |
200000 | 1.04 |
196000 |
103.20 |
6. |
3150000 |
3750000 | 1.19 |
3440000 |
88.45 |
7. |
3780000 |
4100000 | 1.08 |
4290000 |
88.30 |
8. |
4050000 |
4870000 | 1.20 |
5500000 |
87.10 |
9. |
9250000 |
11100000 | 1.20 |
10100000 |
86.45 |