凝胶渗透/尺寸排阻色谱法(GPC /秒)是最著名的聚合物和大分子分析方法。随着技术变得越来越普及,已经成为推动更大的效率,通过减少运行时间和最小的溶剂和样品消耗。开发先进的聚合物色谱法(APC™)系统已经适应这些问题,采用低容量列和泵的能力来处理这些列生成的高压力。这些特性允许更有效的聚合物分析,但这项技术仍然依赖于列校准需要提供相对分子量值。
虽然APC代表的进化GPC /秒更快,更有效的方法,先进的探测器的发展提供了一个改进的正交手段。日益复杂的探测器,包括光散射和粘度计探测器,已经成功地融入GPC /秒系统提供一个示例的完整描述,最终OMNISEC揭示探测器套件在莫尔文Panalytical OMNISEC系统。
最近,莫尔文Panalytical也引入了一个版本兼容的OMNISEC揭示高压力和最小band-broadening条件,通过协作与水域及其ACQUITY APC系统,带来了先进的检测APC分析。
图1:ACQUITY APC的水域,从莫尔文Panalytical OMNISEC揭示。
确定的效率ACQUITY APC单位和先进检测的力量OMNISEC透露添加剂,两个聚合物样品用不同的结构特点进行了分析。这个实验的目的是获得足够的表征数据区分线性和支化聚苯乙烯样品——都在几分钟内。
A和B两种聚苯乙烯样品准备和分析在四氢呋喃1.0毫升/分钟的流量使用一组三个150毫米ACQUITY APC XT列:45岁,125年和450年,分别在系列。列和探测器的温度设置为40°C。聚苯乙烯样品的浓度分别为1.31和1.92毫克/毫升,19日和14日µL注射A和B为样本,分别。质量引入系统µg 24.9和26.9,分别;远低于典型的GPC /秒分析这可能使用300 - 500年µg每注入。
常规GPC /秒每注射,因为需要更多的样本分析柱体积更大,导致广泛的山峰相比产生的尖锐的峰值与APC列。比较的效率ACQUITY APC-REVEAL仪器的典型GPC /秒的分析,样品A和B也混床分析GPC分析使用两个30厘米/秒列。折射率色谱GPC /秒和APC使用ACQUITY APC-REVEAL系统样品A和B是覆盖以下如图2所示。流动相的差异和分析所需时间明显是显而易见的,和小样本的峰值使用ACQUITY APC-REVEAL设置显示更少的样本使用。即使减少了信号强度,OMNISEC揭示检测器消除任何潜在的敏感性在信号质量妥协。而超过20毫升溶剂的需要产生广阔的A和B样品洗脱峰的混床分析列,对30厘米的样品洗提三个APC列在不到6毫升!
图2:折射率色谱图的线性(红色)和分支(紫色)在两个样本分析30厘米GPC /秒列覆盖相同的线性(绿色)和分支(黑)使用三个APC列样品分析。
A和B的三重探测器色谱样品,包括折射率、直角光散射,和粘度计探测器信号,图3和图4所示。所有探测器的数据显示良好的信号噪声,以及质量色谱法,以回到基线后的峰值检测器的信号。每个样品的分子量是绘制在每个峰的顶端,表明分子量与后来的洗脱体积逐渐减少,因此分子大小。
图3。三重探测器聚苯乙烯样品的色谱图;折射率(红色),直角光散射(绿色),粘度计(蓝色)探测器和分子量(黄金)。
图4:三重探测器聚苯乙烯样品的色谱图B;折射率(红色),直角光散射(绿色),粘度计(蓝色)探测器和分子量(黄金)。
A和B都洗提,峰形状相似样品从约2.75 - 4.5毫升。校准曲线分析方法只使用示差折光检测器将决定这两个有类似的样品分子量基于类似的保留体积。的光散射和粘度计探测器提供更准确和进一步了解样品的分子结构。A和B的分子表征数据样本如表1中所示。
表1。聚苯乙烯分子表征数据样本A和B使用多探头分析产生绝对分子量。
类似的保留体积(RV)样品A和B和可比的水力半径是一致的(Rh)值。事实上,样本的大小是如此相似,以至于传统校准分析(表2)收益率相对分子量约340400 Da示例B,这是只略大于样本和符合Rh变化。与光散射数据相比,这显然是巨大的错误。
表2。聚苯乙烯分子表征数据样本A和B使用常规校准分析生成相对分子量。
事实上,光散射数据显示样品A和B有显著不同的分子量(Mw)值,321000 Da和427500 Da,分别,这是有趣的考虑他们的相似的分子大小。这种差异时解决固有粘度(IV)的样本值。
IV值几乎相同的- 0.956 dL / g为样本和1.03 dL / g B -样本两个样品有截然不同的分子量。因为样品B分子量越高,它拥有更多的质量在同一个分子体积。这不仅意味着B大于样本的分子密度为样本,而且对于任何给定的分子量,它的第四片样品B将低于样本。
这四世和分子量之间的关系说明Mark-Houwink阴谋,这位置样本对其分子量的四轴的轴。当块覆盖多个样品,两个样品之间的轻微变化结构变得引人注目。两个注射的Mark-Houwink情节样品A和B是如图5所示。
图5:Mark-Houwink情节两个注射的样本(红色和紫色)和B(绿色和黑色)。
聚合物与一致的结构在他们的分子量范围Mark-Houwink情节,表现为直线,和样品相似的结构将会覆盖的情节。样品用不同的分子密度将会出现“堆叠”,位于情节最低的密度最大的物质(如分子密度是负相关(四)。
从数据在图5中,很明显的红色和紫色块样品在本质上是线性的,是有一个一致的IV和分子量之间的关系。样品的低分子量部分B,在绿色和黑色,显示了相同类型的线性剖面直到400000 - 500000年哒。此时,情节示例B展览一些曲率向下偏离线性块样品a。这种变化意味着示例B IV低于样本,表明它的密度分子结构。最常见的分子特性导致致密结构的分支。
Mark-Houwink情节,结合样品A和B之间的数值数据的差异,提供了证据表明,样本是线性聚苯乙烯和示例B是支化聚苯乙烯。
这是一个很好的演示传统校准测量的缺点。样品是一个线性聚苯乙烯(和匹配传统校准标准),因此它的相对和绝对分子量在协议。然而,在支样品B,这两个不同意,因为传统校准不占分子结构的变化。
水域的结合ACQUITY APC的先进的探测器OMNISEC揭示允许聚苯乙烯的结构分化样品A和B在此讨论。样本特征分别,都有类似的保留卷,由光散射获得的数据和粘度计探测器提供进一步的洞察。听不清基于保留体积的差异,暗示数字数据,成为完全Mark-Houwink图所示。最小数量的样品和溶剂,减少所需的时间获得深入描述样本使用ACQUITY APC-REVEAL系统有利于研究人员和制造商寻求完全理解他们的样本。
