Principe de fonctionnement de la chromatographie par perméation de gel. Chromatographie sur gel. Systèmes de base pour GPC

La base physique de cette méthode est très simple et claire. La solution de polymère étudiée traverse une colonne remplie d'un sorbant poreux. La séparation des mélanges de composants est basée sur la répartition de la substance entre les phases mobile (solvant en écoulement) et stationnaire (solvant dans les pores du sorbant), c'est-à-dire sur la capacité différente des macromolécules polymères à pénétrer dans les pores des granulés de gel. , d'où vient le nom de la méthode.

La surface des granules absorbants est recouverte de nombreux canaux, dépressions et autres irrégularités, classiquement appelés pores, dont le volume total est V„. Le volume inaccessible au solvant est appelé volume mort. Laissez une solution s'écouler sur une telle surface, dont les dimensions sont proportionnelles aux dimensions des pores ou inférieures à celles-ci. Certaines de ces molécules pénètrent dans les pores si leur concentration dans la phase en mouvement est plus importante que dans les pores. Lorsque la zone de soluté quitte une zone donnée du sorbant, la concentration de molécules à l'intérieur des pores du gel devient plus grande qu'à l'extérieur et les molécules diffusent à nouveau dans le flux de la phase mobile. Si la taille des molécules est supérieure à la taille des pores, alors une telle molécule passe devant le granule de gel sans s'arrêter, c'est-à-dire qu'elle est exclue de l'espace poreux. Ainsi, les macromolécules plus grosses circulent plus rapidement dans la colonne. Cela signifie que différentes molécules d’un échantillon polydispersé sortiront de la colonne à des moments différents avec des volumes de rétention différents. VR

VR= V0 +kvV„ >

Où Vo- volume de la phase mobile (solvant actuel) ; Kv- coefficient de répartition du volume poreux : pour les grosses macromolécules totalement exclues des pores kv = 0 ; pour les molécules de solvant kv= 1),

Valeurs VR dépendent principalement de la température, de la nature du solvant et de la concentration de la solution.

Le comportement d'une macromolécule en solution peut facilement être décrit en détail si son énergie de Gibbs est déterminée A.G.. Si une macromolécule pénètre dans un pore, son entropie diminue. En présence d'interaction entre les segments de la macromolécule et les parois du pore, un changement d'enthalpie se produit : avec l'attraction, l'enthalpie diminue, et vice versa. Ainsi, en l’absence d’adsorption A.G. > 0, avec forte adsorption de macromolécules sur les parois des pores A.G. < 0. En conséquence, dans le premier cas, une chromatographie d'exclusion stérique (distribution granulométrique) a lieu et dans le second, une adsorption ; conditions à A.G.=0 sont dits critiques. Puisque dans la région A.G. > 0, les macromolécules sont séparées par taille et l'analyse par poids moléculaire des polymères linéaires est possible. Si le polymère est ramifié, le processus de séparation devient plus compliqué et dépend du type et du nombre de branches et, dans le cas des copolymères, également de la composition et du caractère bloc de la chaîne.

Les absorbants les plus largement utilisés sont des gels de matériaux hydrophobes, par exemple du polystyrène réticulé avec du divinyl-benzène : dans de tels gels, il n'y a presque aucun effet d'adsorption des échantillons analysés. Récemment, les verres macroporeux se sont répandus, qui présentent un certain nombre d'avantages (rigidité des particules, variation de la taille des pores, stabilité chimique) et d'inconvénients (sorption accrue des polymères sur eux) par rapport aux sorbants polymères.

Les solvants les plus couramment utilisés sont le tétrahydrofurane (THF), le chloroforme, le toluène, le cyclohexane et leurs mélanges. La préférence est donnée au THF qui, contrairement au toluène, ne forme pas de micelles ni d'agrégats avec des macromolécules polymères et est transparent dans la région UV du spectre. De plus, l’efficacité de la méthode 11IX utilisant le THF est maximale à des températures assez basses (35-45 °C). Cependant, lors d'un stockage à long terme, le THF s'oxyde pour former des composés peroxydes explosifs, il est donc nécessaire de le pré-purifier. En utilisant le THF comme solvant, toutes les marques de caoutchouc, ainsi que les élastomères thermoplastiques, peuvent être analysées. Lors de l'analyse du caoutchouc nitrile butadiène, il est conseillé d'utiliser un mélange de solvants dont l'un a une affinité pour la partie non polaire du caoutchouc et l'autre pour la partie polaire. Si un détecteur réfractométrique est utilisé, une condition nécessaire pour le solvant est la différence des indices de réfraction du solvant et du polymère.

Pour la première fois un appareil pour la chromatographie sur gel analyse poly Merov a été libéré par Waters en 1964, plus tard cinq ans après Découverte de méthodes. Aujourd'hui, les chromatographes liquides pour analyse La distribution de masse moléculaire (MWD) des polymères est produite dans tous les pays industrialisés ; les chromatographes de la série KhZh sont connus en Russie. Parmi les dernières modifications d'instruments étrangers figure un chromatographe sur gel de la société "Waters Chem. Div". avec un viscosimètre pour déterminer le poids moléculaire, le MWD et le degré d'orientation des macromolécules. La conception carrousel de l’appareil permet de tester simultanément 16 échantillons.

Le schéma fonctionnel du chromatographe comprend : O Bloc dégazeur - sert à éliminer les gaz du solvant et aide à maintenir la même quantité de solvant sur une longue période de temps.

О Bloc distributeur - vous permet d'introduire en temps opportun un échantillon d'un volume donné et de travailler en mode automatique,

О Dans les chromatographes liquides modernes, la conversion du chromatogramme en MWD du polymère, y compris l'étalonnage de l'appareil par poids moléculaire et la correction de l'élargissement instrumental, est effectuée à l'aide d'un ordinateur. Cela permet de calculer les valeurs différentielles et intégrales du MWD et du poids moléculaire moyen à l'aide de programmes acceptés. Des microprocesseurs spéciaux contrôlent le fonctionnement des blocs de l'appareil selon un programme donné.

Un exemple d'enregistrement des conditions expérimentales réalisé par chromatographie par perméation de gel. L'installation se compose des éléments principaux suivants : pompe modèle 6000A, distributeur d'échantillons U 6K et réfractomètre différentiel R 401. L'installation comprend également 3 colonnes de séparation de 300 mm de longueur chacune et d'un diamètre intérieur de 8 mm. Les colonnes sont remplies de SDV-Gel 5, qui présente des diamètres de pores de 103, 104 et 105 Å (Polymer-Standard-Service, PSS, Mayence). La température du test est de 22°C et le débit est de 1,0 ml/min. Le tétrahydrofurane est utilisé comme solvant, le volume d'injection est de 100 µl à une concentration d'échantillon de 6 à 10 g/l. L'étalonnage universel est effectué à l'aide de polystyrène d'un poids moléculaire de 104 à 106 g/mol.

La GPC permet l'étude de changements subtils dans la structure chimique des polymères et détermine la MWD globale. Elle est donc largement utilisée en chimie des polymères. Dans la production industrielle d'élastomères, la méthode GPC peut être utilisée pour le contrôle qualité opérationnel des produits fabriqués en série et l'ajustement approprié du processus technologique, ainsi que pour le développement et l'amélioration de la production d'élastomères aux propriétés spécifiées. Les chromatographes sur gel peuvent être intégrés à des systèmes de contrôle de processus automatisés qui prélèvent des échantillons pour analyse directement à partir du réacteur. La durée de l'analyse, y compris la préparation des échantillons, est de 20 à 30 minutes.

Description

En collaboration avec la société allemande Polymer Standards Service (PSS), l'un des principaux fabricants de matériaux et d'équipements pour la chromatographie par perméation de gel (GPC) ou, en d'autres termes, la chromatographie d'exclusion stérique (SEC), nous proposons des solutions complètes pour déterminer le poids moléculaire moyen. valorise les polymères (naturels, synthétiques, biopolymères), la distribution des poids moléculaires et les caractéristiques des macromolécules polymères en solution. Dans cette méthode, la séparation de l'analyte ne se produit pas en raison d'interactions d'adsorption avec la phase stationnaire, mais uniquement en fonction du rayon hydrodynamique des macromolécules.

Pour détecter les composants séparés par poids moléculaire, au moins un concentration détecteur (réfractométrique et spectrophotométrique, traditionnel pour HPLC, détecteur par diffusion de lumière par évaporation), ainsi que des détecteurs spéciaux pour l'analyse des polymères : viscosimétrique, détecteur par diffusion de la lumière laser. En combinaison avec des détecteurs de concentration, ces détecteurs permettent de déterminer la masse moléculaire absolue, la conformation des macromolécules en solution, le rayon de giration, le rayon hydrodynamique, le degré de ramification, les constantes de l'équation de Mark-Kuhn-Houwink, et les coefficients viriaux. En présence de dépendances d'étalonnage, ce système permet d'obtenir des informations complètes sur les objets macromoléculaires et leur comportement dans les solutions en une seule analyse (~15 min), alors que l'évaluation de ces caractéristiques par les méthodes traditionnelles prend plusieurs jours.

Pour traiter les résultats de mesure, il est nécessaire d'utiliser un logiciel spécial. Nous proposons des systèmes HPLC modulaires flexibles pour la chromatographie par perméation de gel (GPC), comprenant des modules Prominence (pompes, thermostat de colonne, échantillonneurs automatiques, détecteur réfractométrique) et des modules spécifiques de Polymer Standards Service (PSS), un expert faisant autorité dans le domaine de l'analyse HPLC des polymères. . Pour calculer les résultats de l'analyse, il est possible d'utiliser à la fois le logiciel Shimadzu GPC Option, intégré au programme standard LabSolution LC, et l'utilisation des produits logiciels PSS - WinGPC SW prenant en charge des détecteurs spéciaux.

Pour travailler avec des phases mobiles agressives par rapport aux capillaires et raccords traditionnellement utilisés (hexafluoroisopropanol, tétrahydrofurane), il est possible d'équiper les systèmes HPLC d'un dégazeur spécial, de pompes et d'un échantillonneur automatique dont les composants sont résistants à ces solvants.

Systèmes de base pour GPC

Système HPLC de base pour GPC

Un système HPLC de base pour GPC peut être configuré avec des unités LC-20 Prominence avec l'un des détecteurs de concentration (spectrophotométrique/réseau de diodes SPD-20A/SPD-M20A pour les polymères absorbant les UV, réfractométrique universel RID-20A et détecteur de diffusion de lumière par évaporation ELSD. -LT II). Ce système, en présence d'étalons appropriés et de dépendances d'étalonnage, permet de déterminer le poids moléculaire relatif des polymères, ainsi que d'estimer les tailles hydrodynamiques des macromolécules en solution.

Caractéristiques techniques des principaux modules

Pompe LC-20AD
Type de pompe	Mécanisme à double micropiston parallèle
Capacité des chambres de piston	10 µl
Plage de débit d'éluant	0,0001 - 10 ml/min
Pression maximale	40 MPa
Précision du réglage du débit	1% ou 0,5 µl (selon le meilleur)
Ondulation	0,1 MPa (pour eau à 1,0 ml/min et 7 MPa)
Mode de fonctionnement	débit constant, pression constante
Les pompes peuvent être équipées d'un dispositif supplémentaire pour le rinçage automatique du piston. Les pompes sont équipées d'un capteur de fuite. Le matériau du piston de pompe est résistant aux fluides agressifs (saphir).
Détecteur réfractométrique RID-20A
Source de rayonnement	Lampe au tungstène, durée de fonctionnement 20 000 heures
Plage d'indice de réfraction (RIU)	1,00 - 1,75
Contrôle thermique du bloc optique	30 - 60С° avec double contrôle de température du système optique
Plage de débit de fonctionnement	Possibilité de travailler dans une large gamme d'utilisation (du mode analytique à la chromatographie préparative) sans remplacer la cellule de mesure : de 0,0001 à 20 ml/min en mode analytique ; jusqu'à 150 ml/min en mode préparatif
Bruit	2,5×10 -9 RIU
Dérive	1×7 -7 RIU/heure
Plage de linéarité	0,01-500×10 -6 en mode analytique 1,0-5000×10 -6 en mode préparatif
Commutateur de ligne de flux	électrovanne
Max. pression de service	2 MPa (20 kgf/cm²)
Volume cellulaire	9 µl
Ajustement du zéro	balance optique (zéro optique); zéro automatique, réglage fin du zéro en déplaçant la ligne de base
Thermostat à colonne à convection d'air forcée STO-20A
Plage de température contrôlée	de 10C° au-dessus de la température ambiante à 85C°
Précision du contrôle de la température	0,1C°
Volume interne du thermostat	220 × 365 × 95 mm (7,6 l)
Capacité du thermostat	6 colonnes ; en plus des colonnes, 2 injecteurs manuels, un mélangeur à gradient, deux vannes de commutation haute pression (6 ou 7 ports), une cellule de conductivité peuvent être installées
Possibilités	programmation linéaire de la température ; suivi et enregistrement dans un fichier des modifications des paramètres de colonne, du nombre d'analyses, de la quantité de phase mobile passée (lors de l'installation du dispositif CMD en option)
Surveillance des paramètres de fonctionnement	capteur de fuite de solvant ; système de protection contre la surchauffe

Détecteur de diffusion de lumière

Détecteur de diffusion multi-angle (PSS) SLD7100 MALLS

Le détecteur de diffusion multi-angle (PSS) SLD7100 MALLS vous permet de mesurer simultanément la diffusion statique de la lumière sous sept angles (35, 50, 75, 90, 105, 130, 145°) et de déterminer les valeurs absolues des poids moléculaires, vrais paramètres de distribution du poids moléculaire, estimation de la taille et de la conformation des macromolécules en solution. Ce détecteur élimine le besoin de toute norme et peut également servir d'instrument capacitif (sans système HPLC) sans aucune modification supplémentaire.

Détecteur viscosimétrique (PSS, Allemagne)

Détecteur viscosimétrique DVD1260 (PSS)

Le détecteur viscosimétrique (PSS) DVD1260, lorsqu'il est utilisé dans le cadre du système HPLC LC-20 Prominence, vous permet de déterminer poids moléculaires moyens et paramètres de distribution du poids moléculaire, utilisant la méthode d'étalonnage universelle, indispensable pour les macromolécules à architecture complexe et globulaire, ainsi que la viscosité intrinsèque, les constantes de l'équation de Mark-Kuhn-Houwink, le degré de branchement, les coefficients viriels et la conformation des macromolécules en solution, basés sur certains modèles déjà inclus dans le logiciel. La cellule de mesure unique du détecteur est un pont capillaire asymétrique à quatre bras qui, contrairement à tous les analogues disponibles sur le marché, ne contient pas de colonnes de rétention - un réservoir de dilution spécial est intégré au circuit comparatif, ce qui réduit le temps d'analyse. d'au moins la moitié et éviter l'apparition de pics négatifs du système. L'erreur de maintien de la température dans la cellule est moins de 0,01 °C, qui est le principal facteur critique dans l’analyse viscométrique.

Caractéristiques:

Nutrition	De 110 à 260 V ; 50/60 Hz ; 100 VA
Plage de différence de pression (DP)	-0,6 kPa - 10,0 kPa
Plage de pression d'entrée (IP)	0-150kPa
Mesurer le volume des cellules	15 µl
Volume de compensation de dilution (réservoir)	70 ml
Taux de cisaillement (1,0 ml/min)	< 2700 с -1
Niveau de bruit	0,2 Pa, signal de pression différentielle, 5 °C
Sortie analogique	Différence de pression FSD de 1,0 V / 10 kPa Pression d'entrée FSD de 1,0 V / 200 kPa
Volume total du détecteur	Environ 72 ml (réservoir compris)
Max. débit	1,5 ml/min
Précision du réglage de la température	±0,5 °C
Stabilité de la température	Pas pire que 0,01 °C
Interface numérique	RS-232C, USB, Ethernet
Débit en bauds	1200 - 115200
Entrées numériques	Rinçage, remise à zéro, injection, erreur
Sorties numériques	Injection, erreur
Poids	Environ 4 kg
Dimensions (L, H, P)	160×175×640 millimètres

Accessoires

Pour travailler en mode GPC et construire des relations d'étalonnage, nous proposons une large sélection haut-parleurs pour GPC remplie de gels (phase stationnaire) et d'éluants de natures chimiques très diverses (polaires et apolaires), destinés à l'analyse aussi bien des polymères de haut poids moléculaire que des oligomères, ainsi que objets polymères standards.

Colonnes pour chromatographie par perméation de gel (GPC, SEC) :

• pour tous éluants organiques : PSS SDV, GRAM, PFG, POLEFIN (jusqu'à 200 °C) ;
• pour les éluants aqueux : PSS SUPREMA, NOVEMA, MCX PROTEEMA ;
• colonnes avec une distribution de taille de pores monodispersée ou de type mixte pour obtenir des étalonnages absolument linéaires ;
• pour déterminer les valeurs MM basses et élevées ;
• des jeux de colonnes prêts à l'emploi pour élargir la gamme de poids moléculaires détectables ;
• pour les synthétiques et les biopolymères ;
• solutions allant du micro GPC aux systèmes préparatifs ;
• colonnes pour des divisions rapides.

Les colonnes peuvent être fournies avec n’importe quel éluant de votre choix.

Normes pour la chromatographie par perméation de gel (GPC, SEC) :

• échantillons étalons individuels et ensembles d'étalons prêts à l'emploi ;
• soluble dans les solvants organiques :
  • polystyrène
  • poly(α-méthylstyrène)
  • le polyméthacrylate de méthyle
  • poly(méthacrylate de n-butyle)
  • poly(méthacrylate de tert-butyle)
  • polybutadiène-1,4
  • polyisoprène-1,4
  • polyéthylène
  • poly(2-vinylpyridine)
  • polydiméthylsiloxane
  • polyéthylène téréphtalate
  • polyisobutylène
  • polylactide
• soluble dans les systèmes aqueux :
  • dextrane
  • pullulane
  • amidon hydroxyéthylique
  • polyéthylèneglycols et oxydes de polyéthylène
  • Sel Na d'acide polyméthacrylique
  • Sel Na d'acide polyacrylique
  • Sel Na de poly(acide p-styrène sulfonique)
  • Alcool polyvinylique
  • protéines
• Normes MALDI, kits de validation des détecteurs de diffusion de la lumière (LSD) et viscosimétrie ;
• les polymères deutérés ;
• polymères et normes sur mesure.

5. Chromatographie sur gel

La filtration sur gel (synonyme de chromatographie sur gel) est une méthode de séparation d'un mélange de substances de poids moléculaires différents par filtration à travers divers gels dits cellulaires.

La phase stationnaire en chromatographie sur gel est le solvant situé dans les pores du gel, et la phase mobile est le solvant lui-même, c'est-à-dire que les phases mobile et stationnaire sont constituées de la même substance ou du même mélange de substances. Le gel est préparé à base par exemple de dextrane, de polyacrylamide ou d'autres composés naturels et synthétiques.

Contrairement à d'autres méthodes chromatographiques qui utilisent des différences dans les propriétés chimiques des substances à séparer, qui se manifestent lors de leur répartition entre les phases stationnaire et mobile, la séparation est basée sur l'effet tamis, caractéristique des gels ayant un certain rayon de pores. Le solvant (phase mobile) remplit à la fois le volume externe entre les grains de gel et le volume interne des pores. Le volume de solvant entre les grains de gel - V m est appelé volume intermédiaire, de transport ou mort, et le volume interne des pores - V p est considéré comme un objet de la phase stationnaire. Lorsqu'un échantillon contenant plusieurs types d'ions ou de molécules de tailles différentes est introduit dans la colonne, ceux-ci ont tendance à pénétrer de la phase mobile vers les pores. Cette pénétration est due à la distribution de l'entropie, puisque la concentration des molécules des substances séparées dans la solution externe est plus élevée que dans l'espace interstitiel. Mais cela ne devient possible que si la taille des ions ou des molécules est inférieure au diamètre des pores.

Fig. 5 Vue générale de la courbe d'étalonnage en chromatographie sur gel :

1 – région d'exclusion, où toutes les molécules ont une taille supérieure à m2 ;

2 – région de pénétration ou de séparation, où les tailles des molécules sont comprises entre m 1 et m 2 ;

3 - région où se produit la pénétration complète des molécules de tailles inférieures à m 1.

Au cours du processus de chromatographie sur gel, les grosses molécules qui ne sont pas absorbées par le gel, car leur taille dépasse la taille des pores, peuvent être séparées des petites molécules qui pénètrent dans les pores et peuvent ensuite être éluées. Des séparations plus subtiles sont également réalisées, puisque la taille des pores peut être ajustée en modifiant, par exemple, la composition du solvant et, par conséquent, le gonflement du gel. La chromatographie sur gel peut être réalisée en versions colonne et couche mince.

Les gels utilisés dans la pratique sont généralement divisés en gels mous, semi-rigides et durs. Les gels mous sont des composés organiques de haut poids moléculaire avec un petit nombre de liaisons croisées. Leur facteur de capacité, égal au rapport du volume de solvant à l'intérieur du gel à son volume à l'extérieur du gel, est de 3. En gonflant, ils augmentent considérablement leur propre volume. Il s'agit de gels de séphadex ou de dextrane, de gels d'agar, d'amidon, etc. Ils sont utilisés pour séparer des mélanges de substances de faible poids moléculaire, souvent en version couche mince. La chromatographie sur gels mous est appelée filtration sur gel.

Les gels semi-rigides sont produits par polymérisation. Les styrogels, produits de copolymérisation du styrène et du divinylbenzène présentant un grand nombre de réticulations, se sont répandus. Le facteur de capacité des gels semi-rigides se situe dans la plage de 0,8 à 1,2 ; leur volume lors du gonflement n'augmente pas de manière très significative (1,2 à 1,8 fois). La chromatographie sur gels semi-rigides est appelée chromatographie par perméation de gel.

Les gels durs comprennent les gels de silice et les verres souvent poreux, bien qu'ils ne soient pas des gels. Les gels durs ont un faible facteur de capacité (0,8...1,1) et une taille de pores fixe. Ces matériaux sont utilisés en chromatographie sur gel haute pression.

Les solvants de chromatographie sur gel doivent dissoudre tous les composants du mélange, mouiller la surface du gel et ne pas y être adsorbés.

L'application pratique de la chromatographie sur gel est principalement associée à la séparation d'un mélange de composés de haut poids moléculaire, bien qu'ils soient souvent utilisés pour la séparation de composés de faible poids moléculaire, car la séparation par cette méthode est possible à température ambiante.

6. Chromatographie liquide haute performance (HPLC)

La chromatographie liquide haute performance est la méthode la plus efficace pour analyser des échantillons organiques complexes. Le processus d’analyse des échantillons est divisé en 2 étapes :

· diviser l'échantillon en ses composants constitutifs ;

· détection et mesure du contenu de chaque composant.

Le problème de la séparation est résolu à l’aide d’une colonne chromatographique, qui est un tube rempli d’un sorbant. Lors d'une analyse, un liquide (éluant) d'une certaine composition est introduit dans une colonne chromatographique à vitesse constante. Une dose d’échantillon mesurée avec précision est injectée dans ce flux.

Les composants d'un échantillon introduits dans une colonne chromatographique, en raison de leurs affinités différentes pour le sorbant de la colonne, se déplacent le long de celle-ci à des vitesses différentes et atteignent le détecteur séquentiellement à des moments différents.

Ainsi, la colonne chromatographique est responsable de la sélectivité et de l’efficacité de la séparation des composants. En sélectionnant différents types de colonnes, vous pouvez contrôler le degré de séparation des substances analysées. Les composés sont identifiés par leur temps de rétention. La détermination quantitative de chacun des composants est calculée sur la base de l'ampleur du signal analytique mesuré à l'aide d'un détecteur connecté à la sortie de la colonne chromatographique.

Lors de l'analyse de composés à faibles MPC (amines biogènes, hydrocarbures polyaromatiques, hormones, toxines), en raison de la complexité de la préparation d'échantillons réels, la sensibilité et la sélectivité de la méthode deviennent une caractéristique particulièrement importante. L'utilisation d'un détecteur fluorimétrique permet non seulement de réduire les limites de détection, mais également d'isoler sélectivement les substances analysées dans le contexte de la matrice et des composants qui l'accompagnent de l'échantillon.

La méthode HPLC est utilisée dans la recherche sanitaire et hygiénique, l'écologie, la médecine, la pharmacie, la pétrochimie, la médecine légale, pour le contrôle qualité et la certification des produits.

Comme unité d'alimentation en éluant, on utilise une pompe de type seringue « Python », qui présente les caractéristiques suivantes :

· absence de pulsations de pression lors de l'alimentation du solvant ;

· large gamme de débits volumétriques ;

· grand volume de la chambre de pompe ;

· extensibilité (la possibilité de combiner plusieurs blocs pour créer un système de dégradé).

Différents types de détecteurs peuvent être utilisés dans un système chromatographique, par exemple « Fluorat-02-2M » (la sélection spectrale est effectuée par des filtres) ou « Fluorat-02 Panorama » (la sélection spectrale est effectuée par des monochromateurs).

7. Demande

La chromatographie liquide est la méthode de recherche physique et chimique la plus importante en chimie, biologie, biochimie, médecine et biotechnologie. Il est utilisé pour l'analyse, la séparation, la purification et l'isolement des acides aminés, des peptides, des protéines, des enzymes, des virus, des nucléotides, des acides nucléiques, des glucides, des lipides, des hormones, etc. ; étudier les processus de métabolisme des médicaments dans les organismes vivants ; diagnostics en médecine; analyse de produits de synthèse chimique et pétrochimique, intermédiaires, colorants, carburants, lubrifiants, huiles, eaux usées ; étudier les isothermes de sorption à partir de la solution, la cinétique et la sélectivité des produits chimiques. processus.

En chimie des composés macromoléculaires et dans la production de polymères, la chromatographie liquide est utilisée pour analyser la qualité des monomères, étudier la distribution du poids moléculaire et la répartition par type de fonctionnalité des oligomères et des polymères, nécessaires au contrôle des produits. La chromatographie liquide est également utilisée en parfumerie, dans l'industrie agroalimentaire, pour l'analyse de la pollution environnementale et en médecine légale.

Conclusion

Le début du XXe siècle a été marqué par la découverte de la méthode d'analyse chromatographique, qui a enrichi et fédéré divers domaines scientifiques, sans laquelle le progrès scientifique du XXIe siècle est impensable. L'introduction des méthodes chromatographiques, et principalement de la chromatographie liquide, en médecine a permis de résoudre de nombreux problèmes vitaux : étude du degré de pureté et de stabilité des médicaments, isolement préparatif de médicaments hormonaux individuels (par exemple, insuline, interféron), détermination quantitative de neurotransmetteurs dans les objets biologiques : adrénaline, noradrénaline. La présence de ces substances dans un organisme vivant est associée à la capacité de se souvenir, d'apprendre et d'acquérir des compétences. L'identification de stéroïdes, d'acides aminés, d'amines et d'autres composés par méthodes HPLC s'est avérée extrêmement importante dans le diagnostic de certaines maladies héréditaires : infarctus du myocarde, diabète et diverses maladies du système nerveux. L'une des tâches urgentes de la médecine clinique pour le diagnostic express est l'analyse dite de profil des composants d'un objet biologique, réalisée par des méthodes de chromatographie liquide, qui permet non pas d'identifier chaque pic, mais de comparer les profils de chromatogrammes pour faire une conclusion sur la normalité ou la pathologie. Le traitement d'une énorme quantité d'informations est effectué uniquement à l'aide d'un ordinateur (la méthode est appelée « méthode de reconnaissance de formes »).

Bibliographie

1. Vasiliev V.P. Chimie analytique, 2 livres. Livre 2 Méthodes physico-chimiques d'analyse : Manuel. pour les étudiants universités étudiant le génie chimique. spécialiste. – 4e éd., stéréotype. – M. : Outarde, 2004 – 384 p.

2. Moskvin L.N., Tsaritsyna L.G. Méthodes de séparation et de concentration en chimie analytique. – L. : Chimie, 1991. – 256 p.

3. http://bibliofond.ru/view.aspx?id=43468

4. http://ru.wikipedia.org/wiki/Paper_chromatography

5. http://referats.qip.ru/referats/preview/93743/6

6. http://www.curemed.ru/medarticle/articles/12186.htm

7. http://www.lumex.ru/method.php?id=16

8. http://www.xumuk.ru/encyklopedia/1544.html

9. http://www.pereplet.ru/obrazovanie/stsoros/1110.html

La chromatographie d'exclusion stérique est une variante de la chromatographie liquide dans laquelle la séparation se produit en raison de la répartition des molécules entre le solvant situé à l'intérieur des pores du sorbant et le solvant circulant entre ses particules, c'est-à-dire la phase stationnaire est un corps ou un gel poreux, et la rétention différente des substances est due aux différences dans la taille des molécules des substances, leur forme et leur capacité à pénétrer dans les pores de la phase stationnaire. Le nom de la méthode reflète le mécanisme du processus, du terme anglais "Exclusion de taille", ce qui signifie une exception de taille. La chromatographie par perméation de gel (GPC) est une chromatographie d'exclusion stérique dans laquelle un gel sert de phase stationnaire.

Contrairement aux autres versions de HPLC, où la séparation se produit en raison de différentes interactions des composants avec la surface du sorbant, le rôle d'une charge solide dans la chromatographie d'exclusion stérique est uniquement de former des pores d'une certaine taille, et la phase stationnaire est le solvant qui remplit ces pores.

La caractéristique fondamentale de la méthode est la capacité de séparer les molécules selon leur taille en solution dans la plage de presque tous les poids moléculaires - de 10 2 à 10 8, ce qui la rend indispensable pour l'étude des substances synthétiques de haut poids moléculaire et des biopolymères.

Considérons les principes fondamentaux de la méthode. Le volume de la colonne d'exclusion peut être exprimé comme la somme de trois termes :

V c = V m+V je+Vd,

où V m- volume mort (le volume de solvant entre les particules du sorbant, autrement dit le volume de la phase mobile) ; V je- volume poreux occupé par le solvant (volume de la phase stationnaire) ; V d est le volume de la matrice sorbante hors pores. Le volume total de solvant dans la colonne V t est la somme des volumes des phases mobile et stationnaire :

Vt = V m+V je .

La rétention des molécules dans une colonne d'exclusion de taille est déterminée par la probabilité de leur diffusion dans les pores et dépend principalement du rapport entre les tailles des molécules et des pores. Le coefficient de répartition Kd, comme dans d'autres variantes de la chromatographie liquide, est le rapport des concentrations d'une substance dans les phases stationnaire et mobile :

Kd = C 1 /C 0

Puisque les phases mobile et stationnaire ont la même composition, le Kd d'une substance pour laquelle les deux phases sont également accessibles est égal à l'unité. Cette situation se produit pour les molécules de plus petite taille (y compris les molécules de solvant), qui pénètrent dans tous les pores et se déplacent donc plus lentement dans la colonne. Leur volume retenu est égal au volume total du solvant Vt. Toutes les molécules dont la taille est supérieure à la taille des pores du sorbant ne peuvent pas y pénétrer (exclusion complète) et passer par les canaux entre les particules. Ils éluent de la colonne avec le même volume de rétention égal au volume de la phase mobile V m. Le coefficient de distribution de ces molécules est nul.

Le principe de séparation et de détection des échantillons en chromatographie d'exclusion stérique.
A - exemple d'entrée ; B - division par taille ; C - rendement en grosses macromolécules ;
D est le rendement en petites macromolécules.

La relation entre le volume de rétention et le poids moléculaire (ou la taille moléculaire) d'un échantillon est décrite par une courbe d'étalonnage partielle, c'est-à-dire Chaque sorbant spécifique est caractérisé par sa propre courbe d'étalonnage, qui est utilisée pour estimer la plage de masses moléculaires qui peuvent y être séparées. Le point A correspond à la limite d'exclusion, ou volume mort de la colonne V m. Toutes les molécules dont la masse est supérieure à celle du point A seront éluées avec un pic avec un volume de rétention V m. Le point B reflète la limite de perméation, et toutes les molécules dont la masse est inférieure à celle du point B sortiront également de la colonne en un seul pic avec un volume de rétention V t . Entre les points A et B se trouve la plage de séparation sélective. Le volume correspondant

V je= Vt - V m

est communément appelé volume utile de la colonne. Le segment CD est une section linéaire d'une courbe d'étalonnage privée construite en coordonnées V R - LG M. Cette section est décrite par l'équation

V R = C 1 - C 2 LG M,

où C 1 est le segment coupé sur l'axe des ordonnées par le prolongement du segment CD, C 2 est la tangente de l'angle d'inclinaison de ce segment à l'axe des ordonnées. La valeur de C2 est appelée capacité de séparation de la colonne ; elle est exprimée en nombre de millilitres de solvant par changement d’un ordre de grandeur du poids moléculaire. Plus la capacité de séparation est grande, plus la séparation est sélective dans une plage de masse donnée. Dans les zones non linéaires de la courbe d'étalonnage (sections AC et BD), en raison d'une diminution de C2, l'efficacité du fractionnement diminue sensiblement. De plus, la relation non linéaire entre LG M et VR compliquent considérablement le traitement des données et réduisent la précision des résultats. Par conséquent, on s'efforce de sélectionner une colonne (ou un ensemble de colonnes) de telle sorte que la séparation du polymère analysé se produise dans la région linéaire de la courbe d'étalonnage.

Si une substance est éluée avec un volume retenu supérieur à Vt, cela indique la manifestation d'autres mécanismes de séparation (le plus souvent adsorption). Les effets d'adsorption se produisent généralement sur les absorbants rigides, mais sont parfois observés sur les gels semi-rigides, apparemment en raison d'une affinité accrue pour la matrice du gel. Un exemple est l'adsorption de composés aromatiques sur des gels de styrène-divinylbenzène.

Apparemment, en modifiant les paramètres d'interaction dans le système polymère-sorbant-solvant, on peut passer du mécanisme d'adsorption au mécanisme d'exclusion et vice versa. En général, la chromatographie d'exclusion stérique s'efforce de supprimer complètement l'adsorption et d'autres effets secondaires, car ils, en particulier lors de l'étude de la distribution du poids moléculaire (MWD) des polymères, peuvent fausser considérablement les résultats de l'analyse. L'un des facteurs interférents est le mode de chromatographie hydrodynamique, dans lequel le rôle de phase stationnaire est joué par les parois de la colonne (canal) et la séparation d'un mélange de macromolécules ou de particules se produit en raison de la différence des débits de la phase mobile le long de l'axe de la gouttelette et au niveau de ses parois, ainsi qu'en raison de la répartition des particules séparées sur les canaux de section transversale en fonction de leur taille.

Les différences fondamentales entre la chromatographie d'exclusion de taille et les autres options sont la durée d'analyse connue a priori dans le système spécifique utilisé, la capacité de prédire l'ordre d'élution des composants en fonction de la taille de leurs molécules, approximativement la même largeur de pics sur la gamme complète de séparation sélective et confiance dans le rendement de tous les composants de l'échantillon dans une période de temps assez courte, volume correspondant V t . Cette méthode est utilisée principalement pour étudier le MWD des polymères et analyser les macromolécules d'origine biologique (protéines, acides nucléiques, etc.), mais ces caractéristiques la rendent extrêmement prometteuse pour l'analyse des impuretés de faible poids moléculaire dans les polymères et la séparation préliminaire des échantillons. de composition inconnue. Les informations obtenues facilitent grandement la sélection de la meilleure option HPLC pour analyser un échantillon donné. De plus, la séparation par exclusion stérique micropréparative est souvent utilisée comme première étape dans la séparation de mélanges complexes en combinant différents types de HPLC.

La chromatographie d'exclusion stérique des polymères impose les exigences les plus strictes en matière de stabilité de l'écoulement de la phase mobile. La précision des résultats de chromatographie d’exclusion stérique des polymères dépend fortement de la température. Lorsqu'elle varie de 10°C, l'erreur dans la détermination des poids moléculaires moyens dépasse ± 10 %. Par conséquent, dans cette version de HPLC, la thermostatisation du système de séparation est obligatoire. En règle générale, une précision de maintien de la température de ±1°C dans une plage allant jusqu'à 80-100°C est suffisante. Dans certains cas, par exemple lors de l'analyse du polyéthylène et du polypropylène, la température de fonctionnement est de 135 à 150°C. Le détecteur le plus courant en chromatographie d’exclusion stérique des polymères est un réfractomètre différentiel.

La sélection des absorbants offrant des conditions optimales pour résoudre un problème analytique spécifique s'effectue en plusieurs étapes. La matrice de gel doit être chimiquement inerte, c'est-à-dire Pendant la chromatographie d’exclusion stérique, aucune liaison chimique des macromolécules séparées ne doit se produire. Lors de la séparation des protéines, des enzymes et des acides nucléiques au contact de la matrice, aucune dénaturation ne doit se produire. Initialement, sur la base des données sur la composition chimique ou la solubilité des substances analysées, il est déterminé quelle version du processus doit être utilisée - chromatographie dans des systèmes aqueux ou dans des solvants organiques, qui détermine en grande partie le type de sorbant requis. La séparation de substances de faible et moyenne polarité dans des solvants organiques peut être réalisée avec succès sur des gels semi-rigides et rigides. L'étude de la MWD de polymères hydrophobes contenant des groupes polaires est souvent réalisée sur des colonnes avec des gels de styrène-divinylbenzène, puisque dans ce cas les effets d'adsorption n'apparaissent pratiquement pas et l'ajout de modificateurs à la phase mobile n'est pas nécessaire, ce qui simplifie grandement la préparation et régénération du solvant.

Pour les travaux dans des systèmes aqueux, des absorbants durs sont principalement utilisés ; Parfois, de très bons résultats peuvent être obtenus avec des types spéciaux de gels semi-rigides. Ensuite, à l'aide de courbes d'étalonnage ou de données sur la plage de fractionnement, un sorbant de la porosité requise est sélectionné, en tenant compte des informations disponibles sur le poids moléculaire de l'échantillon. Si le mélange analysé contient des substances dont le poids moléculaire ne diffère pas de plus de 2 à 2,5 ordres de grandeur, il est généralement possible de les séparer sur des colonnes ayant la même taille de pores. Pour une plage de masses plus large, des ensembles de plusieurs colonnes avec des sorbants de porosités différentes doivent être utilisés. Dans ce cas, la dépendance approximative de l'étalonnage est obtenue en additionnant les courbes des absorbants individuels.

Les solvants utilisés en chromatographie d’exclusion stérique doivent répondre aux exigences de base suivantes :

1) dissoudre complètement l’échantillon à la température de séparation ;

2) mouiller la surface du sorbant et ne pas nuire à l'efficacité de la colonne ;

3) empêcher l'adsorption (et d'autres interactions) des substances séparées avec la surface du sorbant ;

4) garantir la sensibilité de détection la plus élevée possible ;

5) ont une faible viscosité et une faible toxicité.

De plus, lors de l'analyse des polymères, la qualité thermodynamique du solvant est essentielle : il est hautement souhaitable qu'elle soit « bonne » par rapport au polymère à séparer et à la matrice du gel, c'est-à-dire les effets de concentration ont été exprimés au maximum.

Chromatogramme d'oligomères de polyéthylène glycol obtenu sur colonne composite 2(600x7,5) mm avec gel TSK G2000PW, solution NaCl PF 0,05 M, débit 1 ml/min, pression 2 MPa, température 40°C, détecteur réfractométrique.

La solubilité des échantillons est généralement le principal facteur limitant la gamme de phases mobiles appropriées. Le meilleur solvant organique pour la chromatographie d’exclusion stérique des polymères synthétiques en raison de son complexe de propriétés est le THF. Il possède des propriétés de solvant uniques, une faible viscosité et une faible toxicité, est mieux compatible avec les gels de styrène-divinylbenzène que de nombreux autres solvants et offre généralement une sensibilité de détection élevée lors de l'utilisation d'un réfractomètre ou d'un détecteur UV dans la région allant jusqu'à 220 nm. Pour l'analyse de polymères hautement polaires et insolubles dans le tétrahydrofurane (polyamides, polyacrylonitrile, polyéthylène téréphtalate, polyuréthanes, etc.), on utilise généralement le diméthylformamide ou le μ-crésol, et la séparation de polymères de faible polarité, par exemple divers caoutchoucs et polysiloxanes, est souvent réalisée dans du toluène ou du chloroforme. Ce dernier est également l’un des meilleurs solvants lorsque l’on travaille avec un détecteur IR. Ô-Le dichlorobenzène et le 1,2,4-trichlorobenzène sont utilisés pour la chromatographie à haute température des polyoléfines (généralement à 135 °C) qui seraient autrement insolubles. Ces solvants ont un indice de réfraction très élevé, il est donc parfois utile de les utiliser à la place du tétrahydrofuranne pour l'analyse de polymères à faible indice de réfraction, ce qui permet une sensibilité accrue lorsqu'ils sont détectés par un réfractomètre.

Pour empêcher l’oxydation des solvants et des gels semi-rigides dans des conditions de chromatographie d’exclusion stérique à haute température. Ô Des antioxydants (ionol, santonox R, etc.) sont ajoutés au -dichlorobenzène et au 1,2,4-trichlorobenzène.

Les absorbants durs sont compatibles avec toutes les phases mobiles ayant un pH<8-8.5. При более высоких значениях рН силикагель начинает растворяться и колонка необратимо теряет эффективность. Стиролдивинилбензольные гели совместимы в основном с элюентами умеренной полярности. Для работы на колонках с μ-стирогелем (от 1000Å и выше) пригодны тетрагидрофуран, ароматические и хлорированные углеводороды, гексан, циклогексан, диоксан, трифторэтанол, гексафторпропанол и диметилформамид.

Le degré de gonflement des particules de gel dans différents solvants n'est pas le même, donc le remplacement de l'éluant dans les colonnes par ces sorbants peut entraîner une diminution de l'efficacité en raison de modifications du volume du gel et de la formation de vides. Lors de l'utilisation de solvants inappropriés (acétone, alcools), le gel rétrécit si fortement que la colonne est irrémédiablement endommagée. Pour les sorbants avec de petites tailles de pores (tels que le µ-styrogel 100E et 500E), un tel retrait est observé dans les solvants polaires et non polaires. Par conséquent, ils ne peuvent pas non plus être utilisés dans les hydrocarbures saturés, les alcools fluorés et le diméthylformamide. Une solution pratique, bien que très coûteuse, consiste à utiliser des jeux de colonnes séparés pour chaque solvant utilisé. À cette fin, certaines entreprises produisent des colonnes de même taille de pores, remplies de différents solvants - tétrahydrofurane, toluène, chloroforme et DMF.

Lors de la séparation des macromolécules, la principale contribution au flou de la bande est déterminée par un transfert de masse entravé. Malheureusement, la plupart des éluants utilisés ont une viscosité élevée. Pour réduire la viscosité (et améliorer la solubilité), la chromatographie d'exclusion stérique est souvent réalisée à des températures élevées, ce qui améliore considérablement l'efficacité du système de chromatographie.

L'analyse de la plupart des polymères sur gels rigides est souvent compliquée par leur adsorption. Pour supprimer l'adsorption, on utilise généralement des solvants qui sont plus fortement adsorbés sur le garnissage de la colonne que sur les analytes. Si, pour une raison quelconque, cela n'est pas possible, la phase mobile est modifiée en ajoutant 0,1 à 2 % d'un modificateur polaire, par exemple du tétrahydrofurane. Les modificateurs beaucoup plus puissants sont l'éthylène glycol et les polyglycols de poids moléculaires différents (PEG-200, PEG-400, Carbowax 20 M). Parfois, par exemple, lors de l'analyse de polyacides dans le diméthylformamide, l'ajout d'acides suffisamment forts est nécessaire. Il convient de noter qu'il n'est pas toujours possible d'éliminer complètement l'adsorption en ajoutant des modificateurs. Dans de tels cas, des gels semi-rigides doivent être utilisés. Certains polymères ne se dissolvent bien que dans des solvants très polaires (acétone, diméthylsulfoxyde, etc.), incompatibles avec les gels styrène-divinylbenzène. Lors de leur séparation sur des absorbants durs, le choix du solvant s'effectue conformément aux principes généraux énoncés ci-dessus.

La chromatographie d'exclusion stérique en milieu aqueux possède ses propres caractéristiques. En raison des spécificités de nombreux systèmes séparés (protéines, enzymes, polysaccharides, polyélectrolytes, etc.) et de la variété des sorbants utilisés, il existe de nombreuses variations dans la composition du PF pour supprimer divers effets indésirables. Les gels de dextrane (Sephadex), le polyacrylamide, les gels de méthacrylate d'hydroxyacryl, les gels d'agarose, etc. sont utilisés comme sorbants Dans le processus de chromatographie d'exclusion stérique, le comportement des macromolécules est déterminé principalement par leurs tailles hydrodynamiques et par une caractéristique des protéines et des enzymes. et les polyélectrolytes synthétiques dépendent de la taille des macromolécules du pH et de la force ionique de la solution. Plus le pH et la force ionique de la solution sont bas, plus les conformations dépliées des macromolécules deviennent favorables (ce qu'on appelle le gonflement des polyélectrolytes). Dans ce cas, les tailles statistiques moyennes augmentent, ce qui entraîne une diminution des volumes de rétention en mode chromatographie d'exclusion stérique. Les méthodes courantes de modification sont l'ajout de divers sels et l'utilisation de solutions tampons avec une certaine valeur de pH. En particulier, maintenir le pH<4 дает возможность подавить слабую ионообменную активность силикагелей, обусловленную присутствием на их поверхности кислых силанольных групп. Требуемая ионная сила подвижной фазы достигается при концентрации буферного раствора 0,05-0,6М; оптимальную концентрацию подбирают экспериментально. Для предотвращения ионообменной сорбции катионных соединений наиболее часто используют такой активный модификатор, как тетраметиламмонийфосфат при рН=3. Однако при разделении некоторых белков могут проявляться гидрофобные взаимодействия, в свою очередь осложняющие эксклюзионный механизм разделения. Те же эффекты иногда проявляются и при работе с дезактивированными гидрофильными сорбентами. Для их устранения к растворителю добавляют метанол. Иногда в водную подвижную фазу вводят полярные органические растворители, полигликоли, кислоты, основания и поверхностно-активные вещества.

Le domaine d'application le plus important de la chromatographie d'exclusion stérique est l'étude des composés de haut poids moléculaire. Appliquée aux polymères synthétiques, cette méthode a rapidement pris une place de premier plan pour déterminer leurs caractéristiques de poids moléculaire et est utilisée de manière intensive pour étudier d'autres types d'hétérogénéité. En chimie des biopolymères, la chromatographie d’exclusion stérique est largement utilisée pour fractionner les macromolécules et déterminer leur poids moléculaire.

La caractéristique fondamentale de la chromatographie d’exclusion stérique des polymères synthétiques de haut poids moléculaire est l’impossibilité de séparer le mélange en composés individuels. Ces substances sont un mélange d'homologues de polymères avec différents degrés de polymérisation et, par conséquent, différentes masses moléculaires M je. Le poids moléculaire de tels mélanges peut être estimé par une valeur moyenne, qui dépend de la méthode de calcul de la moyenne. Contenu en molécules de chaque poids moléculaire M je déterminés soit par leur fraction numérique dans le nombre total de molécules de polymère, soit par leur fraction massique dans leur masse totale. Typiquement, un polymère est caractérisé par les valeurs moyennes trouvées par ces méthodes, appelées respectivement moyenne numérique M. n et masse moyenne M w masse moléculaire. Valeurs M n donner par exemple la cryoscopie, l'osmométrie, l'ébullioscopie, et les valeurs de M w- diffusion de la lumière et ultracentrifugation.

Si l'on note le nombre de molécules de poids moléculaire M je passant par N je, alors la masse totale du polymère peut être exprimée par Σ M je N je , la fraction numérique des molécules de masse M je passant par N je / Σ N je , et la fraction massique des molécules de masse M je- à travers F je=M je N je / Σ M je N je . Pour déterminer la part de la masse totale du polymère correspondant à ces fractions, on les multiplie par M je .

En additionnant les valeurs obtenues pour toutes les quantités, les poids moléculaires moyens sont obtenus :

M n = Σ 1 /( Fi/M je ) = (Σ M je N je )/(Σ N je )

M w = Σ M je Fi = (Σ M je 2 N je )/(Σ M je N je )

Rapport M w>/M n caractérise la polydispersité du polymère.

En pratique, le poids moléculaire des polymères est souvent déterminé par viscosimétrie. Le poids moléculaire moyen en viscosité est déterminé à l'aide de l'équation de Mark-Kuhn-Houwink :

[η ] = K η / M η une

où [η ] est la viscosité intrinsèque ; K η, a sont des constantes pour un système polymère-solvant donné à une température donnée.

La quantité M η est décrite par l'équation

M η = ( Σ M je un Fi ) 1/a

En règle générale, les valeurs des poids moléculaires moyens satisfont à l'inégalité

M w> M η > M n

Généralement, un échantillon de polymère est caractérisé par un ensemble de valeurs M w, M η , M n et M w/M η , mais cela pourrait ne pas suffire. Les informations les plus complètes sur l’hétérogénéité du poids moléculaire d’un échantillon sont fournies par les courbes MMD. Un chromatogramme typique obtenu à partir d'un processus de séparation par exclusion de taille est une courbe assez lisse avec un ou plusieurs maxima. A partir de cette courbe, à l'aide de la dépendance d'étalonnage et des calculs correspondants, les valeurs des caractéristiques moléculaires moyennes et MWD du polymère sont déterminées sous forme différentielle ou intégrale.

Transcription

1 CRÉATION DE L'ACADÉMIE RUSSE DES SCIENCES INSTITUT DES COMPOSÉS ORGANÉLÉMENTAIRES. A.N.NESMEYANOVA. CENTRE DE RECHERCHE ET D'ÉDUCATION EN PHYSIQUE ET CHIMIE DES POLYMÈRES CHROMATOGRAPHIE PERMÉANTE SUR GEL DE POLYMÈRES Objectif de l'atelier spécial Blagodatskikh I.V. MOSCOU

2 Contenu. BASES DE LA CHROMATOGRAPHIE DES POLYMÈRES. Forces motrices et modes de chromatographie des polymères...caractéristiques du pic chromatographique. Le concept de plaques théoriques..3 Fondamentaux de la méthode de chromatographie d'exclusion stérique (perméation de gel). RÉALISATION DE TRAVAUX PRATIQUES SUR L'ANALYSE DE LA MWD DE POLYMÈRE PAR MÉTHODE DE CHROMATOGRAPHIE PAR PERMÉATION DE GEL 3. LITTÉRATURE. BASES DE LA CHROMATOGRAPHIE DES POLYMÈRES. Forces motrices et modes de la chromatographie des polymères. La chromatographie est une méthode de séparation de substances en les répartissant entre deux phases, l'une mobile et l'autre immobile. Le rôle de phase mobile en chromatographie liquide est joué par un liquide (éluant) se déplaçant dans les canaux entre les particules le long d'une colonne remplie de matériau poreux (voir figure). Fig. Mouvement d'une macromolécule dans une colonne chromatographique : d k - taille des canaux entre les particules de la phase stationnaire ; d n - taille des pores ; R est la taille de la macromolécule ; t s est le temps passé par la macromolécule dans le pore, t m ​​​​est dans la phase mobile. La phase stationnaire est constituée des pores du sorbant remplis de liquide. La vitesse moyenne de déplacement de cette phase le long de l'axe de la colonne est nulle. L'analyte se déplace le long de l'axe de la colonne, se déplaçant avec la phase mobile et s'arrêtant de temps en temps lorsqu'il entre dans la phase stationnaire. Ce processus est illustré sur la figure, qui représente schématiquement le mouvement brusque d'une macromolécule de taille R à travers des canaux de taille d correspondant à la taille des particules. Les molécules s'arrêtent dans des pores en forme de fentes dont la taille correspond en ordre de grandeur à la taille des macromolécules. Le temps entre les arrêts successifs peut s’écrire :

3 t t s + t m + t k, () où t s est le temps de séjour de la molécule dans la phase stationnaire, t m ​​​​d est le temps passé par la molécule dans la phase mobile (D - D coefficient de diffusion transversale, t k est le temps de transition de la phase mobile à la phase stationnaire et retour). Habituellement dans les procédés de chromatographie liquide à haute performance (Hgh Performance Lqud Chromatography dans la littérature anglophone) dans sa version analytique, cette fois t k est bien inférieur aux deux premiers et peut être omis dans la formule (). Si le nombre d'arrêts lors du déplacement le long de la colonne est suffisamment grand, alors le temps total de déplacement de la macromolécule le long de la colonne est assez important par rapport au temps caractéristique d'établissement de l'équilibre. Dans ce cas, pour déterminer la probabilité de retrouver une macromolécule dans une unité de volume de la phase stationnaire par rapport à la phase mobile (ou le coefficient de répartition K d égal au rapport des concentrations dans ces phases), des méthodes de thermodynamique à l'équilibre peuvent être utilisées . A savoir, le coefficient de distribution sera déterminé par l'énergie libre de transition de la macromolécule de la phase mobile à la phase stationnaire : T S H G RT Kd exp exp () RT Pour une chaîne constituée de N segments, K exp(N µ), (3) d où µ est le changement du segment de potentiel chimique. Le coefficient de répartition en chromatographie est un concept fondamental et est défini comme suit : VR V K d (4) Vt V où VR est le volume avec lequel une substance donnée quitte la colonne, V est le volume de la phase mobile, déterminé par le rendement des plus grosses macromolécules qui ne pénètrent pas dans les pores, V t est le volume d'élution des substances sortant avec le front du solvant. D'après (3), vous pouvez immédiatement voir que, selon le signe de G, les macromolécules se comportent différemment lorsqu'elles pénètrent dans un pore (voir Fig.) : Fig.. si G>, alors K d tend à augmenter avec la longueur de la macromolécule ( dans ce cas le volume d'élution diminue également). Cela correspond au mode de chromatographie d’exclusion stérique. En G< K d экспоненциально растет с ростом ММ и это соответствует адсорбционному режиму хроматографии. Таким образом, оба режима хроматографии могут рассматриваться в рамках единого механизма и, более того, плавно меняя энергию взаимодействия сегмента с поверхностью сорбента за счет состава растворителя или температуры, можно обратимо переходить от одного режима к другому. Экспериментально это было впервые показано в работе Тенникова и др. . Точка (для данной пары полимер - сорбент - это состав растворителя и температура), соответствующая равенству G, при которой происходит компенсация энтропийных потерь и энергетического выигрыша при каждом соударении сегмента макромолекулы со стенкой поры называется критической точкой адсорбции или критическими условиями хроматографии. Как видим, в этих условиях не происходит деления по ММ и это обстоятельство является предпосылкой для использования режима критической хроматографии для исследования разных типов молекулярной неоднородности полимеров, таких как число функциональных групп на концах цепи, состав блоксополимеров, топология 3

4 (présence de macromolécules ramifiées ou cycliques). Cette méthode chromatographique est relativement nouvelle et certains des résultats les plus intéressants de son application peuvent être trouvés, par exemple, dans les travaux [,3,4]. Mode chromatographie correspondant à la condition G< широко применяется для разделения низкомолекулярных соединений и называется, в зависимости от химической природы функциональных групп на поверхности сорбента, адсорбционной, нормальнофазной, обращеннофазной, ионпарной и т.д. хроматографией. Для полимеров его применение ограничено областью слабых взаимодействий вблизи критических условий и областью олигомерных макромолекул, т.к. с ростом длины цепи мы переходим к практически необратимой адсорбции макромолекулы на колонке. Наиболее важным для полимеров является режим эсклюзионной хроматографии или, как его еще называют, гельпроникающей хроматографии. Этот режим более подробно будет рассмотрен в следующем разделе, а сейчас мы перейдем к описанию некоторых важнейших хроматографических характеристик... Характеристики хроматографического пика. Концепция теоретических тарелок. После прохождения через хроматографическую колонку узкой зоны какого-либо монодисперсного вещества, на выходе мы получаем расширенную зону в виде пика приблизительно гауссова по форме (в случае хорошо упакованной колонки и правильно выбранной скорости хроматографии). Причины расширения пика лежат в различных диффузионных процессах, сопровождающих движение молекул вдоль колонки (см. например, соотношение ()). Наиболее важные характеристики пика - объем элюирования или V R или объем удерживания (относится к центру пика) и дисперсия пика, т.е. второй центральный момент (см.рис.3): σ h V V dv R. (5) Справедливы следующие соотношения между величинами, показанными на рис.3: σ, 43W W b. (6) 4 Рис. 3. Модель гауссова пика. Параметры уширения пика. Часто все эти величины выражаются в единицах времени, тогда говорят о времени удерживания и т.д., однако, в этом случае скорость потока элюента должна быть строго фиксирована. Существует простая феноменологическая теория описания относительного вклада расширения зоны в хроматографическое разделение. Это - теория тарелок. Хроматографическая колонка мысленно делится на ряд последовательных зон, в каждой из которых достигается полное равновесие между растворенным веществом в подвижной и неподвижной фазе. Физическую основу этого подхода составляет скачкообразное движение, описанное в начале первого раздела, и число теоретических тарелок в колонке связано с числом остановок при попадании в неподвижную фазу за время движения данного вещества по колонке. Чем больше это число, тем больше число теоретических тарелок и тем выше эффективность колонки. Число теоретических тарелок определяется следующим образом: 4

5 VR N σ V 5,54 W R V 6 W R b. (7) Étant donné que cette valeur change avec les changements du volume d'élution, il est correct de caractériser l'efficacité de la colonne pour utiliser la substance non retenue libérée à K d..3. Principes fondamentaux de la méthode de chromatographie d'exclusion de taille (perméation de gel). La chromatographie d'exclusion de taille (Sze Excluson Chromatography, SEC) ou la chromatographie par perméation de gel (GPC, Gel Permeaton Chromatography, GPC) est mise en œuvre lorsque le comportement des macromolécules dans les pores est déterminé par la composante entropique de l'énergie libre et que la composante énergétique est petite en comparaison. . Dans ce cas, le coefficient de distribution dépendra de manière exponentielle du rapport entre la taille de la macromolécule et la taille des pores. La théorie de la mise à l'échelle prédit les modèles suivants pour le cas de pores proportionnés à la taille de la macromolécule R K d Aexp D α, (8) où R an est le rayon caractéristique d'une chaîne idéale ou 3 R an 5 pour une chaîne avec interaction volumétrique , D est le diamètre des pores, α est l'exposant de 4/3 to selon le modèle de pores adopté (fente, capillaire, bande) et le modèle de chaîne (idéal ou non idéal). Ainsi, le comportement des macromolécules dans des conditions de chromatographie d’exclusion stérique est déterminé par la taille de la chaîne. La taille d'une macromolécule est déterminée par sa structure chimique, le nombre de maillons de la chaîne (ou poids moléculaire) et la topologie (par exemple, la taille d'une macromolécule ramifiée ou d'un macrocycle est réduite par rapport à une macromolécule linéaire du même produit chimique). structure). De plus, la taille des macromolécules flexibles dépend dans une certaine mesure du solvant utilisé en raison de l'effet volume exclu. Cependant, la méthode GPC s'est répandue dans la pratique de laboratoire en tant que méthode de séparation par poids moléculaire, déterminant les poids moléculaires moyens et les distributions de poids moléculaires (MWD). Le développement de la méthode a commencé au milieu des années 5, lorsque les premiers sorbants organiques à pores larges pour la chromatographie par perméation de gel haute performance ont été créés. Comme le montrent les relations (8), la méthode n'est pas absolue pour déterminer les masses moléculaires, mais nécessite un étalonnage approprié en utilisant des échantillons standards (de préférence étroitement dispersés) avec un MM connu, qui relie le volume de rétention (ou le temps) au MM. La figure 4 illustre les courbes d'étalonnage du polystyrène en termes de log VR sur des absorbants organiques semi-rigides Waters (crostyragel) avec différentes tailles de pores. Pour analyser n'importe quel polymère en poids moléculaire, il est nécessaire de sélectionner une colonne avec une taille de pores appropriée ou une série de colonnes avec des pores différents, ou d'utiliser une colonne avec un mélange de sorbants avec des pores différents (la colonne Lnear dans l'exemple donné). . Bien entendu, afin d'utiliser la méthode GPC pour l'analyse MMR, il est nécessaire de fournir les conditions de mise en œuvre du mécanisme d'exclusion de séparation, qui n'est pas compliqué par les effets d'interaction des maillons médians et terminaux de la chaîne. Nous parlons d'interaction d'adsorption à partir d'un solvant non polaire ou d'interaction en phase inverse de fragments de chaîne non polaires lors de la chromatographie de polymères hydrophiles en milieu aqueux. De plus, les polymères hydrosolubles contenant des groupes ionisés sont capables de fortes interactions électrostatiques et nécessitent une sélection particulièrement minutieuse des conditions chromatographiques. La sélection des conditions comprend la sélection d'un sorbant et d'un solvant (éluant) adaptés en termes de structure chimique pour une analyse spécifique. 5

6 Des recommandations peuvent être trouvées dans les manuels des fabricants d'équipements chromatographiques, ainsi que dans les ouvrages de référence et les monographies (voir, par exemple), 6 V R, ml Fig. 4. Courbes d'étalonnage pour les colonnes µstyragel. La figure montre le marquage exclusif des colonnes avec une valeur caractérisant la taille des pores du sorbant, qui est égale à la longueur de la chaîne de polystyrène allongée exclue des pores pour des raisons stériques. La colonne de chromatographie est le cœur d'un chromatographe liquide. Le chromatographe comprend également un certain nombre de dispositifs supplémentaires nécessaires :) un système d'alimentation en éluant (pompe), fournissant un débit stable,) un système d'injection d'échantillon sans arrêter le débit (injecteur ou échantillonneur automatique), 3) un détecteur - un dispositif qui fournit le formation d'un signal proportionnel à la concentration de la substance à la sortie de la colonne (les détecteurs sont de différents types, les plus populaires en chromatographie par perméation de gel sont les détecteurs réfractométriques et spectrophotométriques), et 4) des systèmes de collecte et de traitement de données basés sur un personnel ordinateur. Dans les chromatographes modernes, le fonctionnement de toutes les parties du chromatographe est souvent également contrôlé via un programme de contrôle combiné à un système de traitement de données. Le chromatogramme d'un polymère obtenu dans les conditions de chromatographie d'exclusion stérique F(V) reflète sa fonction de distribution de poids moléculaire W(). En vertu de la loi de conservation de la matière : F V dv W d (9) Pour passer du chromatogramme à la fonction MMD, il faut disposer d'une fonction d'étalonnage V f(), alors la fonction recherchée sera W F(f) df()d Ces relations s'écrivent sans tenir compte de l'élargissement instrumental (IB). Un véritable chromatogramme est le résultat de la séparation d'un échantillon par MM lorsqu'il se déplace le long de la colonne et mélange simultanément les homologues du polymère en raison du flou de zone. La fonction F(W) dans la relation (9) doit donc être comprise comme un chromatogramme corrigé sur le PU. Cette fonction est une solution de l'équation intégrale de Fredholm de première espèce. Il existe de nombreuses méthodes connues de correction du PU. Voir, par exemple. Cependant, dans les systèmes chromatographiques haute performance modernes, dans la plupart des cas, la contribution du PU au chromatogramme est faible par rapport à celle du MMP et peut être négligée. La procédure la plus importante est l’étalonnage du chromatographe en fonction de la masse moléculaire du polymère étudié. S'il existe des étalons appropriés étroitement dispersés avec différents MM, les volumes d'élution (VR ou Ve) sont déterminés pour eux et une dépendance d'étalonnage similaire à celle représentée sur la figure 4 est construite. Typiquement, la relation de jauge est recherchée sous la forme () : n lg C V e () Les polynômes du premier ou du troisième degré sont le plus souvent utilisés. Les polynômes de degrés impairs (3, 5, 7) décrivent le plus précisément la forme caractéristique des courbes d'étalonnage avec des limites supérieure et inférieure sur MM. Des ensembles d'étalons étroitement dispersés existent pour des polymères tels que le polystyrène, le polyisoprène, le polyméthacrylate de méthyle,

7 oxyde de polyéthylène, dextranes et quelques autres. Vous pouvez également utiliser la méthode d’étalonnage universelle, introduite pour la première fois par Benoit et ses collègues. La méthode est basée sur le fait que le volume hydrodynamique des macromolécules est proportionnel au produit de la viscosité intrinsèque et du poids moléculaire du polymère et peut être utilisé en fonction du volume d'élution comme paramètre universel pour différents polymères. Ensuite, nous construisons une relation de jauge universelle (), () log η n BV e, () en utilisant un ensemble de normes quelconques et la relation connue de Mark-Kuhn-Houwink (3) : η K a. (3) Pour passer d'une relation de la forme () à une dépendance de jauge () pour le polymère étudié, il suffit d'utiliser la relation de Mark-Kuhn-Houwink correspondante, après quoi on obtient (4) : log n B V e + a log K. (4) Grâce aux données de chromatographie par perméation de gel, on peut trouver des poids moléculaires moyens de différents degrés de moyenne, qui, par définition, représentent les valeurs suivantes : () n - MM moyen en nombre , W () d W d w z W d W d W d W d - moyenne en masse MM, - z-moyenne MM. Les rapports de MM de différents degrés de moyenne caractérisent la largeur statistique du MMR. Le rapport le plus couramment utilisé est w/n, appelé indice de polydispersité. 4. TRAVAUX PRATIQUES SUR L'ANALYSE de la MWD d'un POLYMÈRE PAR CHROMATOGRAPHIE PAR PERMÉATION DE GEL Objectif : Se familiariser avec le fonctionnement d'un chromatographe liquide, la méthode de réalisation d'une expérience chromatographique, la méthode d'étalonnage du chromatographe à l'aide d'étalons de polymères étroitement dispersés et le calcul de la moyenne. poids moléculaires. Équipement :) Chromatographe liquide, composé d'une pompe, d'un injecteur, d'un thermostat de colonne, d'une colonne avec un sorbant polymère et d'un système de traitement de données basé sur un ordinateur personnel.) Un ensemble d'étalons étroitement dispersés avec différents MM (polystyrène ou oxyde de polyéthylène). 3) Échantillon de test avec des poids moléculaires inconnus. Procédure :) Préparation d'une solution d'un mélange d'étalons. 7

8) Obtention d'un chromatogramme d'étalons et détermination de leurs volumes de rétention (V e). 3) Construction de la dépendance d'étalonnage sous la forme (). 4) Préparation d'une solution du polymère étudié. 5) Obtention d'un chromatogramme du polymère étudié. 6) Calcul du MM moyen de l'échantillon. La figure 5 montre un exemple typique de chromatogramme d'un échantillon de polymère, préparé pour calculer les MM moyens, à savoir, une ligne de base est tracée qui définit le début et la fin du chromatogramme, puis le chromatogramme est divisé en parties égales le long de l'axe du temps. soi-disant tranches. n w z A, A A A, A A. Fig. 5. Pour chaque tranche, son aire A est déterminée et le poids moléculaire correspondant à son milieu est calculé à partir de la dépendance d'étalonnage. Les poids moléculaires moyens sont alors calculés : 8

9 3. LITTÉRATURE. M.B. Tennikov, P.P. Nefedov, M.A. Lazareva, S.Ya Frenkel, Sur le mécanisme unifié de la chromatographie liquide des macromolécules sur des absorbants poreux, Vysokomolek. conn., A, 977, t.9, N.3, avec S.G.Entelis, V.V.Evreinov, A.I.Kuzaev, Reactive oligomers, M : Chemistry, T.M.Zimina, E.E. Kever, E.Yu.Melenevskaya, V.N.Zgonnik, B.G. Belenkiy, Sur la vérification expérimentale du concept « d'invisibilité » chromatographique en chromatographie critique des copolymères blocs, Vysokomolek. conn., A, 99, v. 33, N6, avec I.V. Blagodatskikh, A.V. Gorshkov, Étude des propriétés d'adsorption des macromolécules annulaires dans la région critique, Poids moléculaire élevé. conn., A, 997, v. 39, N6, avec A.M. Skvortsov, A.A. Gorbunov, Théorie de la mise à l'échelle de la chromatographie des macromolécules linéaires et annulaires, poids moléculaire élevé. conn., A, vol. 8, N8, avec B.G. Belenky, L.Z. Vilenchik, Polymer chromatography, M : Chemistry, W.W.Yau, J.J.Krkland, D.D.Bly, odern Sze-Excluson Lqud Chromatography, New York : John Wley & Sons, E.L. Styskin, L.B. Itsikson, E.B. Braudo. Chromatographie liquide haute performance pratique. Moscou Ch Wu, Ed.Column Handbook for Sze Excluson Chromatography, N-Y : Academc Press..Z.Grubsc, R.Rempp, H.Benor, J. Polym. Sc., B, 967, v.5, p.

CRÉATION DE L'ACADÉMIE RUSSE DES SCIENCES INSTITUT DES COMPOSÉS ORGANÉLÉMENTAIRES. A.N.NESMEYANOVA. CENTRE DE RECHERCHE ET D'ÉDUCATION EN PHYSIQUE ET CHIMIE DES POLYMÈRES Blagodatskikh I.V. CHROMATOGRAPHIE LIQUIDE DES POLYMÈRES

1 Composés macromoléculaires (Lysenko E.A.) Cours 7. Fractionnement des macromolécules 2 1. Le concept de fractionnement. 2. Fractionnement préparatif. 3. Méthode de titrage turbidimétrique. 4. Gel pénétrant

Travaux de laboratoire 7b Détermination chromatographique de la composition de la phase gazeuse des sols. Chromatographie (du grec chroma, génitif chromatos couleur, peinture) - une méthode physico-chimique de séparation et d'analyse

8. Questions 1. Définir la chromatographie. 2. Quelles caractéristiques de la chromatographie permettent d'obtenir une meilleure séparation de substances ayant des propriétés similaires par rapport à d'autres méthodes de séparation. 3. Liste

Institut de physique et de technologie de Moscou (Université d'État) Département de physique moléculaire Méthodes de recherche physique Cours Chromatographie en phase gazeuse Théorie et principes Dolgoprudny, novembre

04.07 Institut de physique et de technologie de Moscou Département de physique moléculaire et biologique Méthodes de recherche physique Conférence 8 Chromatographie Dolgoprudny, 6 avril 07 Plan. Histoire d'origine

Institut de physique et de technologie de Moscou (Université d'État)) Département de physique moléculaire Méthodes de recherche physique Cours 0 Chromatographie en phase gazeuse Dolgoprudny, 5 novembre 0 Plan. Histoire

Chimie analytique 4ème semestre, Cours 17. Module 3. Chromatographie et autres méthodes d'analyse. Chromatographie. Principe et classification des méthodes. 1. Le principe de la séparation chromatographique. Stationnaire et mobile

Découverte de la chromatographie (1903) MIKHAIL SEMENOVITCH TSVET (1872-1919) Principales étapes du développement de la chromatographie 1903 Découverte de la chromatographie (Tsvet M.S.) 1938 Chromatographie sur couche mince ou planaire (Izmailov

Institut de physique et de technologie de Moscou (Université d'État) Département de physique moléculaire et biologique Méthodes de recherche physique Cours 7 Chromatographie gazeuse et liquide. Pratique

CHAPITRE 7 CHROMATOGRAPHIE GAZ-LIQUIDE Comme méthode d'analyse, la chromatographie a été proposée par le botaniste russe M. S. Tsvet pour résoudre le problème particulier de la détermination des composants de la chlorophylle. La méthode s'est avérée universelle.

Institut de physique et de technologie de Moscou Département de physique moléculaire et biologique Méthodes de recherche physique Cours 9 Chromatographie en phase gazeuse Techniques et méthodes expérimentales Dolgoprudny, 3 avril

Thème 5. Fondamentaux de la rhéologie. Viscosité des solutions de polymères. Partie théorique. Les liquides visqueux et les solutions de substances de haut poids moléculaire (VMS) sont divisés en newtoniens et non newtoniens selon la nature de l'écoulement. Newtonien

Bénéficiez des colonnes de chromatographie d'exclusion de taille Agilent AdvanceBio SEC pour l'analyse biopharmaceutique Comparez les colonnes de plusieurs fabricants pour une meilleure qualité des données Présentation technique

Institut de physique et de technologie de Moscou (Université d'État) Département de physique moléculaire et biologique Méthodes de recherche physique Cours 9 Chromatographie liquide Méthodes et technologie

Journal de chimie analytique, 5, volumes 6, 7, p. 73-78 UDC 543.544 Modélisation de la chromatographie en phase gazeuse avec une dépendance donnée de la constante de Henry à la température. 5g. Prudkovski A.G. Institut de géochimie et d'analyse

Colonnes de chromatographie d'exclusion de taille Agilent AdvanceBio SEC pour l'analyse d'agrégation : compatibilité des instruments Informations techniques Présentation Introduction Les colonnes Agilent AdvanceBio SEC constituent une nouvelle famille

CHROMATOGRAPHIE DE PÉNÉTRATION SUR GEL MULTIDÉTECTEUR pour l'ANALYSE DES POLYMÈRES K. Svirsky, Agilent Technologies, [email protégé] La chromatographie par perméation de gel est la seule technique chromatographique

RÉSUMÉ du programme de travail de la discipline académique « Introduction aux méthodes d'analyse chromatographiques » dans le domaine de préparation 04.03.01 Chimie dans le profil de formation « Chimie analytique » 1. Objectifs de la maîtrise de la discipline

46. ​​​​​​MÉTHODES DE SÉPARATION CHROMATOGRAPHIQUE Les méthodes chromatographiques sont des méthodes de séparation en plusieurs étapes dans lesquelles les composants de l'échantillon sont répartis entre deux phases, stationnaire et mobile. immobile

MINISTÈRE DE L'ÉDUCATION ET DES SCIENCES DE LA RECHERCHE NATIONALE RUSSE UNIVERSITÉ D'ÉTAT DE TOMSK FACULTÉ DE CHIMIE Programme de travail annoté de la discipline Méthodes d'analyse chromatographiques Direction de la formation

Entreprise scientifique et technologique SINTECO MÉTHODE D'ANALYSE CHIMIQUE QUANTITATIVE DU CAFÉ ET DU THÉ POUR LA TENEUR EN CAFÉINE PAR LA MÉTHODE DE CHROMATOGRAPHIE LIQUIDE. DZERJHINSK 1997 1 Ce document est distribué

Cours 7 (9.05.05) PROCESSUS DE TRANSFERT DANS LES GAZ Tout système thermodynamique, c'est-à-dire un ensemble d'un grand nombre de molécules, dans des conditions extérieures constantes, arrive à un état thermodynamique

AGENCE FÉDÉRALE POUR L'ÉDUCATION Établissement d'enseignement public d'enseignement professionnel supérieur « Université d'État de l'Oural nommée d'après. SUIS. Gorky" IONC "Ecologie et gestion de la nature"

Composés de haut poids moléculaire (Lysenko E.A.) Conférence 5 (-Température). -température et idéalité de la solution. -équilibres de température et de phase. 3. -température et tailles des bobines macromoléculaires. .. Influence

Cours 6 Méthodes d'analyse chromatographiques Plan du cours 1. Concepts et termes de chromatographie. 2. Classification des méthodes d'analyse chromatographiques. Équipement chromatographique. 3. Types de chromatographie : gazeuse,

Théorie de la matière réelle. La science a présenté un grand nombre de théories ou de lois sur les gaz réels. La loi de Van der Waals la plus célèbre des gaz réels, qui augmente la précision de la description du comportement

FACULTÉ DE CHIMIE DE L'UNIVERSITÉ D'ÉTAT BÉLARUSIENNE DÉPARTEMENT DE CHIMIE ANALYTIQUE PROGRAMME COURS SPÉCIAL « ANALYSE CHROMATOGRAPHIQUE » POUR LES ÉTUDIANTS DU 5ÈME COURS DE SPÉCIALITÉ

Cours 7. PHÉNOMÈNES DE SURFACE 1. Tension superficielle 1.1. Énergie de surface. Jusqu'à présent, nous n'avons pas pris en compte l'existence d'une interface entre les différents médias*. Toutefois, sa présence peut être très

Viscoélasticité des liquides polymères. Propriétés de base des liquides polymères. Les liquides polymères avec des chaînes fortement entrelacées comprennent les polymères fondus, les solutions concentrées et semi-diluées.

Institut de physique et de technologie de Moscou (Université d'État)) Département de physique moléculaire Méthodes de recherche physique Cours 9 Chromatographie. Introduction Dolgoprudny, 9 octobre 0 Plan.

CHIMIE ANALYTIQUE UDC 543.544 CHROMATOGRAPHIE PAR ADSORPTION DANS L'ANALYSE DU BIOGAZ 1999 M.V. Institut de recherche en chimie Nikolaev, UNN. N.I. Lobatchevski L.P. Station d'aération Prokhorov Nizhny Novgorod Méthodologie développée

CHROMATOGRAPHIE FLASH PRÉPARATIVE MODERNE Partie 2* A. Abolin, Ph.D., "GalaKhim" [email protégé] P.-F. Icarus, Interchim (France) Nous continuons à publier des documents sur les méthodes modernes de préparation

Un guide rapide pour la sélection de colonnes et d'étalons pour la chromatographie par perméation sur gel GUIDE DE SÉLECTION Introduction La chromatographie par perméation sur gel (GPC) est une technique permettant d'évaluer la distribution du poids moléculaire

MINISTÈRE DE LA SANTÉ DE LA FÉDÉRATION DE RUSSIE MONTAGE PHARMACOPÉIAL GÉNÉRAL Chromatographie OFS.1.2.1.2.0001.15 Au lieu de l'art. SP XI, numéro 1 La chromatographie est une méthode de séparation de mélanges de substances à base

Logiciel de chromatographie par perméation de gel Agilent Une solution unique et flexible pour une analyse rapide et facile des polymères Principales fonctionnalités Introduction Technologies Agilent

2.2.29. CHROMATOGRAPHIE LIQUIDE HAUTE PERFORMANCE La chromatographie liquide haute performance (HPLC) est une méthode de séparation basée sur la répartition différentielle de substances entre deux substances non miscibles.

Université pédagogique d'État de Yaroslavl nommée d'après. K. D. Ushinsky Département de physique générale Laboratoire de physique moléculaire Travaux de laboratoire 5 Etude des modèles statistiques sur le tableau Galton

Cours 3. ÉNERGIE DE SURFACE LIBRE DES LIMITES DE PHASES Forces de surface. Tension superficielle Considérons un système contenant un liquide et de la vapeur en équilibre avec lui. Répartition de la densité dans le système

2 Méthodes d'analyse : 1. Méthodes chimiques. L'équilibre chimique et son utilisation en analyse. L'equilibre acide-base. La force des acides et des bases, les schémas de leurs modifications. Fonction Hammett. Calcul

Conférence 7 Réactions en chaîne ramifiée. Phénomènes critiques dans les réactions en chaîne ramifiée. E.-K. pp. 38-383, 389-39. Une expression simple pour le taux de formation de radicaux : d r f(p) g(p) (1)

Conférence 6 Loukianov I.V. Phénomènes de transport dans les gaz. Contenu : 1. Libre parcours moyen des molécules. 2. Répartition des molécules par libre parcours moyen. 3. Diffusion. 4. Viscosité du gaz (frottement interne).

Institution budgétaire scientifique de l'État fédéral « Institut de recherche Kirov en hématologie et transfusion sanguine de l'Agence fédérale de biologie médicale » 3.3.2. Médical immunobiologique

1. Note explicative 1.1. Exigences pour les étudiants L'étudiant doit posséder les compétences initiales suivantes : principes de base des mathématiques et des sciences naturelles ; posséder des compétences indépendantes

1 CONFÉRENCE 10 Deux systèmes en contact diffusion. Potentiel chimique. Condition d'équilibre des phases. Chaleur de transition. Formule Clapeyron-Clausius. Deux systèmes en contact de diffusion État d’équilibre

1. Liste des compétences indiquant les étapes (niveaux) de leur formation. PC-1 : capacité à utiliser les connaissances des fondements théoriques, méthodologiques, procéduraux et organisationnels de l'expertise médico-légale et de la criminologie

Sujet. Physico-chimie des phénomènes de surface. Adsorption. Les phénomènes de surface apparaissent dans des systèmes hétérogènes, c'est-à-dire systèmes, entre les composants desquels il existe une interface. Phénomènes superficiels

UNIVERSITÉ D'ÉTAT DE TOMSK Faculté de physique ÉTUDIER LES COEFFICIENTS DE VISCOSITÉ LIQUIDE À L'AIDE DE LA MÉTHODE STOKES Lignes directrices pour le travail en laboratoire Tomsk 2014 Révisé et approuvé

Maille polymère hautement élastique. Maille polymère. Les réseaux de polymères sont constitués de longues chaînes de polymères réticulées entre elles pour former une macromolécule géante tridimensionnelle. Tout polymère

Chromatographie en phase gazeuse 1 Exigences relatives aux substances 1. Volatilité 2. Stabilité thermique (la substance doit s'évaporer sans décomposition) 3. Inertie Diagramme du chromatographe en phase gazeuse 1 2 3 4 5 1. Bouteille avec gaz vecteur

Le programme est basé sur la norme éducative OSVO 1-31 05 01 2013 et sur le programme de l'établissement d'enseignement G 31 153/école. COMPILATEUR 2013 : V.A. Vinarsky, professeur agrégé, candidat en sciences chimiques, professeur agrégé RECOMMANDÉ

MINISTÈRE DE LA SANTÉ DE LA FÉDÉRATION DE RUSSIE MONTAGE PHARMACOPÉIAL GÉNÉRAL Chromatographie sur papier OFS.1.2.1.2.0002.15 Au lieu de l'art. Fonds d'État XI, numéro 1 Processus chromatographique se produisant sur une feuille filtrante

Ministère de l'Éducation et des Sciences de la Fédération de Russie Agence fédérale pour l'éducation Établissement d'enseignement public d'enseignement professionnel supérieur "UFA STATE OIL

STANDARDS POLYMÈRES AGILENT POUR CHROMATOGRAPHIE SUR GEL PERMÉANT/SECTION Table des matières STANDARDS POLYMÈRES POUR GPC... 3 InfinityLab EasiVial...5 InfinityLab EasiCal...8 Etalons polystyrène...9 Etalons

GROUPE A ENTREPRISE B I O C H I M M A K Z A K R Y BIO 1 1 9 8 9 9, Russie, Moscou, Lénine Tél./Fax (0 9 5 ) 939-59-67, tél. 939- I N S T R U C T I O N sur l'utilisation du Kit Analytique MOSCOU

Théorie de la chromatographie ionique : une approche universelle pour décrire les paramètres des pics 1998. A.G. Prudkovsky, A.M. Institut Dolgonosov de géochimie et de chimie analytique du nom de V.I. Académie russe des sciences Vernadsky 117975

Institut de physique et de technologie de Moscou (Université d'État) Département de physique moléculaire et biologique Méthodes de recherche physique Cours 8 Détecteurs en chromatographie Chromatographie liquide

MINISTÈRE DE LA SANTÉ DE LA FÉDÉRATION DE RUSSIE ARTICLE PHARMACOPÉIAL GÉNÉRAL Électrophorèse OFS.1.2.1.0021.15 Au lieu de l'art. Fonds d'État XI, numéro 1 L'électrophorèse est une méthode d'analyse basée sur la capacité des particules chargées à

1 Composés de haut poids moléculaire (Lysenko E.A.) Cours 10. Analyse thermomécanique des polymères amorphes. 2 1. Concepts de base de l'analyse mécanique des corps physiques. 2. Courbes thermomécaniques des polymères amorphes

5 ÉQUILIBRES PHYSIQUES DANS LES SOLUTIONS 5 Valeurs molaires partielles des composants du mélange La prise en compte des propriétés thermodynamiques d'un mélange de gaz parfaits conduit à la relation Ф = Σ Ф, (5) n où Ф est tout extensif

6.. Institut de physique et de technologie de Moscou (Université d'État) Département de physique moléculaire Méthodes de recherche physique Cours Chromatographie en phase gazeuse. Mise en œuvre technique Chromatographie liquide

Composés de haut poids moléculaire (Lysenko E.A.) Cours 4. Equilibres de phases dans les solutions de polymères. Régimes de concentration. Equation d'état d'une solution de polymère. . Equilibres de phases

Travaux de laboratoire. Détermination de la teneur en arènes de composition C 8 dans la fraction essence La connaissance de la composition en hydrocarbures (HC) des huiles et condensats au niveau moléculaire est d'une grande importance pour la pétrochimie

Chaîne polymère idéale. Chaîne polymère idéale. Une chaîne idéale est une chaîne modèle dans laquelle les interactions dites globales sont négligées, c'est-à-dire interactions de maillons éloignés le long de la chaîne.

Travaux de laboratoire 1.17 ÉTUDIER LA LOI DE DISTRIBUTION NORMALE DE VARIABLES ALÉATOIRES M.V. Kozintseva Objectif du travail : étudier la distribution de variables aléatoires sur un modèle mécanique (planche Galton). Exercice:

UNIVERSITÉ D'ÉTAT BÉLARUSIENNE APPROUVÉE par le doyen de la Faculté de chimie D.V. Sviridov 2011 Inscription UD-/r SOLUTIONS DE POLYMÈRES Cursus dans la spécialité 1-31 05 01 Chimie (dans les domaines)