Методы фракционирования градиентное элюирование

Наиболее полное сравнение провели Шнайдер и сотр. [48], фракционируя полистирол с помощью обоих указанных методов. Эти авторы, как и многие другие, рассматривали метод градиентного элюирования в качестве одностадийного процесса, а метод Бейкера — Вильямса — в качестве многостадийного и предполагали, что последний метод позволит получить более высокое разрешение при фракционировании [36, 55]. Но данные, полученные ими, показали примерно одинаковую степень разрешения фракций для обоих методов. [c.82]

Последнее выражение отчетливо показывает, что при малых значениях Я, т. е. при последовательном растворении полимера в разбавленный раствор, избирательность фракционирования увеличивается. Из уравнения (3-5) можно сделать и другие выводы. Поскольку о зависит от Хь а последняя величина в свою очередь определяется значением степени полимеризации X, то необходимо варьировать величину Я в зависимости от х, чтобы фракционирование было оптимальным. Флори [1] предполагает, что максимальная концентрация полимерных молекул в выделившейся фазе должна изменяться пропорционально величине х / . Пеппер и Резерфорд [2] провели систематическое изучение фракционирования больших количеств полистирола методом градиентного элюирования. На основании полученных данных эти авторы предположили, что одним из наиболее важных факторов, определяющих эффективность фракционирования, является концентрация полимера в элюирующей жидкости. Шнайдер с сотр. [3], использовав эти данные, подтвердил (по крайней мере качественно) вышеуказанное предположение. [c.64]

По мнению автора настояш ей главы, градиентное элюирование из колонки является самым гибким и эффективным способом фракционирования по молекулярным весам, основанным на последовательном растворении. Прямое экстрагирование наиболее ценно для предварительного разделения полимеров по составу или строению, но этот способ фракционирования в последние годы мало используют для разделения образцов на фракции по молекулярным весам. Метод Фукса (экстрагирование полимерной пленки) весьма эффективен при фракционировании низкомолекулярных образцов полимеров, но при фракционировании высокомолекулярных образцов возникают значительные сложности (рис. 3-2 и [14]). [c.81]

Метод градиентного элюирования, по-видимому, не является строго одностадийным процессом. Порция свежего элюента, перемещаясь вдоль колонки, вытесняет находившийся уже в колонке более плохой растворитель из самого гелеобразного слоя (стационарного слоя на поверхности насадки) и из промежутков между частицами, заполняющими колонку. Эти эффекты могли бы привести к осаждению части полимера и последующему повторному растворению фракции при прохождении ее через колонку. Напротив, метод хроматографического фракционирования может и не иметь значительного числа стадий, которого следовало бы ожидать. Длительность эксперимента может оказаться недостаточной для осуществления нескольких стадий растворение — осаждение. Кроме того, было показано, что температурный градиент способствует возникновению обратной диффузии уже элюированного полимера [53] и тем самым может резко снизить число эффективных стадий фракционирования. Решить эти проблемы мон но будет лишь после дальнейших исследований. [c.82]

Сравнивая метод градиентного элюирования с методом хроматографического фракционирования, можно было бы ожидать, что последний приведет к гораздо лучшему разрешению фракций. Некоторые опубликованные данные свидетельствуют о преимуществе метода хроматографического фракционирования в отношении более узкого распределения по молекулярным весам во фракциях. Но величина этого эффекта отличается от он идаемой. Принимая во внимание известные экспериментальные факты, кажется маловероятным, чтобы градиентное элюирование было исключительно односта- [c.82]

При препаративном фракционировании на колонках современное оборудование позволяет получить фракции с узким распределением по молекулярным весам в количестве 5—10 г каждая. Эти количества выделяемых фракций составляют верхний предел как при градиентном элюировании [33], так и при хроматографическом разделении [35]. При необходимости широких исследований физических свойств, механических характеристик или химической природы выделенных фракций часто приходится разрабатывать специальные методы исследований, которые возможно применять на малых количествах образцов, с тем чтобы сохранить ценные фракции полимеров. На практике возможность получения больших количеств фракций с узкими распределениями по молекулярным весам могла бы в значительной мере упростить многие исследования. Одна группа исследователей полагает, что для препаративного фракционирования можно применить соответствующим образом модифицированные методы химической технологии и успешное решение этой проблемы оказало бы значительное влияние на развитие исследований в области полимеров. [c.83]

Фракционная экстракция полимеров колоночным методом также сложна. Известны два типа экстракции на колонке разделение градиентным элюированием при заданной температуре растворителями с постепенно повышающейся элюирующей способностью или фракционирование заданным растворителем с постепенным повышением температуры. Как показано в работе [230], с помощью колоночных методов градиентного элюирования при температуре, достаточно близкой к температуре плавления полимера (150°С), разделение фракций происходит только по молекулярным массам, тогда как фракционирование при повышающейся температуре приводит в основном к разделению полимера в соответствии с геометрической конфигурацией. С другой стороны, при фракционном экстрагировании в аппарате Сокслета кипящими растворителями с возрастающими температурами кипения разделение, по-видимому, происходит в соответствии с геометрической структурой. [c.77]

Как указано в ранних обзорах ЦО], примерно до 1946 г. фракционирование полимеров последовательным растворением проводили методом прямого экстрагирования. После опубликования работ Деро и сотр. [11—13], в которых впервые был предложен метод градиентного элюирования в колонке, прямое экстрагирование лишь иногда применяют для фракционирования по мо.текулярным весам. Трудность метода прямого экстрагирования заключалась в том, что полимерные частицы сильно набухают в процессе экстрагирования и приблизиться к равновесным условиям чрезвычайно трудно [9, 14]. Позже, однако, открытие методов стереоспецифического синтеза полимеров Натта и его сотрудниками вновь резко увеличило значение метода прямого экстрагирования как мощного средства предварительного фракционирования таких образцов по строению для последующего разделения уже однородного но строению образца на фракции в соответствии с их молекулярными весами. Методика проведения фракционирования рассматриваемым методом проста и состоит в экстрагировании тщательно измельченного полимера в колбе или экстракторе/ при соответствующей температуре. Кригбаум с сотр. [15] осуществил выделение атактической фракции полибутена-1 путем экстрагирования исходного образца кипящим этиловым эфиром (изотактическая часть образца не растворялась в таких условиях). Обе полученные таким способом фракции фракционировали затем уже по молекулярным весам. Ваншутен и сотр. [16] провели фракционирование большого количества полипропилена (1000 г), разделив образец на фракцию, растворимую в кипящем эфире, и фракцию, растворимую в кипящем гептане. Последняя фракция вместе с нерастворимым в гептане остатком разделялась затем для последующих исследований физических и механических свойств полимера. Для исследования полипропилена методом инфракрасной спектроскопии Луонго [17] получил атактический полимер путем экстрагирования ацетоном образца, синтезированного в присутствии [c.67]

Данные по адсорбции полимера из растворов суммированы Пататом с сотр. [47], однако роль адсорбции полимера на насадке в процессе фракционирования до сих пор остается неясной. Можно предполагать, что адсорбция полиолефинов на песке или стекле вообще не происходит или происходит в незначительной степени. При исследовании более полярного полистирола Кригбаум и Курц [45] показали, что для элюирования высокомолекулярных фракций (>3-10 ) с песчаной насадки иногда необходимо работать при температуре выше критической температуры смешения. Авторы объяснили этот факт адсорбцией, степень которой возрастает как при увеличении молекулярного веса полимера, так и при уменьшении размера частиц насадки. Тот факт, что при фракционировании полистирола методом градиентного элюирования и методами хроматографии эффективности разделения оказываются весьма близкими, Шнайдер и сотр. [48] объяснили адсорбцией. Протекание адсорбции можно заранее предполагать в случае сильно полярных полимеров и насадок. Деро и От [13] рассмотрели работу Брукса и Бадгера [49[, которые провели фракционирование нитроцеллюлозы по молекулярному весу и по степени замещения путем адсорбции полимера на крахмале. [c.77]

Скорость элюирования полимера из фракционирующей колонки — важный фактор, обусловливающий высокое разрешение при фракционировании. Однако и в этом случае, как и для многих других аспектов фракционирования полимеров, можно сформулировать лишь общие положения, а не абсолютные правила. Концентрация полимера в выходящем из колонки растворе долн на быть далека от точки насыщения. Сделанное Флори [1] предположение о том, что максимальная концентрация должна быть пропорциональна степени полимеризации в степени — /2, нашло качественное подтверждение [3]. Гиллет с сотр. [38], используя метод хроматографии, нашел оптимальную скорость потока, причем, оказалось, что те же предположения Флори справедливы и для градиентного элюирования. При слишком высокой скорости потока фракционирование проходит недостаточно полно, вероятно, в результате низкой скорости диффузии. При слишком низкой скорости потока процесс фракционировапия может осложняться обратной диффузией. Оптимальную скорость потока следует определять для каждой системы полимер — растворитель, и в процессе фракционирования мончет оказаться, что для улучшения разделения следует изменять скорость потока через колонку. В колонках с обратным направлением потока легче осуществлять контроль за скоростью потока, чем в колонках, где поток жидкости обусловлен силой тяжести [4]. Гернерт с сотр. [39] описали регулятор скорости потока, который может изменять скорость в широком диапазоне и способен компенсировать через каждые 3 мин случайные изменения скорости потока, достигающие 10%. В принципе при аналитическом фракционировании (1—2 г) полимеров удовлетворительные результаты можно получить при скоростях элюирования 2—6 мл/мин [4, 37, 38, 41, 42]. Такие скорости элюирования можно, вероятно, принять в качестве исходных при работе с новой системой полимер — растворитель. При препаративном фракционировании скорости элюирования, очевидно, следует соответственно изменить. [c.79]

Шнайдер [41[ провел критическое рассмотрение различных параметров, играющих важную роль как в методе градиентного элюирования, так и в методе хроматографии. Данные, получаемые обоими методами, весьма сходны между собой, за исключением того факта (обнаруженного при последующих сравнительных исследованиях на полистироле), что метод Бейкера — 13ильям-са позволяет получить более высокомолекулярную фракцию в конце фракционирования. Отмеченное сходство результатов фракционирования методами хроматографии и градиентного элюирования весьма удивительно, если исходить из положения, что градиентное элюирование представляет собой одностадийный процесс, а хроматографическое фракционирование — многостадийный процесс, так как в этом случае при перемещении через колонку фракция подвергается многократным последовательным осаждениям и растворениям под влиянием градиента температуры и градиента концентрации растворителя. Очевидно, избирательное осаждение, обычно применяемое при фракционировании методом градиентного элюирования, но, как правило, не используемое при хроматографическом фракционировании, играет значительную роль и может оказаться одной из причин близости результатов, полученных обоими методами. [c.82]

За период времени, прошедший с момента введения метода осадительной хроматографии в практику фракционирования, возникли существенные противоречия относительно того, действительно ли наличие температурного градиента улучшает фракционирование по сравнению с методами градиентного элюирования при постоянной температуре, рассмотренными в гл. 3, или, напротив, уменьшает эффективность фракционирования. Для объяснения механизма разделения нолимерпого образца на фракции с различными молекулярными весами было предложено громадное количество [c.86]

В зависимости от целей фракционирования можно использовать оба метода элюировапия. Для препаративной цели в большей степени подходит ступенчатое элюирование, а ири аналитическом фракционировании большую информацию можно получить, используя градиентное элюирование. Размеры колонок могут быть разными они могут содержать от 1 мл МАК" (емкость около 100 мкг ДНК) до 200 мл МАК (емкость 200 мг ДНК гли больше). При использовании менее 2 мл суспензии МАК для фракциопи- [c.124]

Для фракционирования органических коллоидов почвы использовали и другие виды колоночной жидкостной хроматографии. Так, в работе [39] проводили и разделение экстрактов из почвы раствором пирофосфата натрия на целите 535 (Jons Mansville) путем градиентного элюирования. Гумусовые кислоты можно выделять из торфа методами, описанными Бремнером [40] и Лемье с сотр. [41]. Колонку длиной 7,5 см и диаметром 2,5 см заполняли суспензией целита (10 г) в ацетоне [41]. Элюирование начинали 500 мл чистого ацетона (100%), затем постепенно добавляли дистиллированную воду до концентрации ацетона 60%. Во втором способе разделение начинали с 500 мл 90%-ного ацетона, постепенно разбавляемого 0,00Ш раствором На4Рг07 до концентрации ацетона 50%. В ходе анализа проводили отбор фракций и определяли интенсивность поглощения при 534 нм. Было достигнуто некоторое разделение гумусовых кислот, причем зоны веществ с меньшими временами удерживания были более четкими, тогда [c.279]

Колоночная хроматография на силикагеле или оксиде алюминия составляет основу стандартной процедуры очистки практически всех типов дитерпеноидов [274, 275, 279, 281, 289—294]. Хроматография на колонках с силикагелем, пропитанным раствором нитрата серебра, и хроматография в режиме градиентного элюирования являются эффективными методами фракционирования кислородсодержащих дитерпенов [295, 296] и дитерпеновых углеводородов [281]. Описана также ионообменная хроматография смоляных кислот [297], представляющая собой удобный метод их отделения от родственных природных соединений, которые могут мешать газо-жидкостному хроматографическому анализу метиловых эфиров этих кислот. Обращенно-фазовая ВЭЖХ была использована для разделения дитерпеноидов с большим числом атомов кислорода в молекуле [298— 300]. [c.245]

Устойчивость комплексов, образуемых борат-ионами с сахарами и полиолами, зависит от различных структурных факторов, которые обусловлены числом соседних ис-гидроксиль-ных групп, а также от экспериментальных условий, в частности от pH и ионной силы среды и концентрации в ней борат-ионов. Первые сообщения о разработке метода разделения смесей сахаров на сильноосновной анионообменной смоле дауэкс 1 в боратной форме в ступенчатом градиенте pH (от 8 до 9) и концентрации боратного буфера появились около 30 лет назад [70, 71]. В дальнейшем этот метод нашел применение для фракционирования полиолов [72]. Однако предложенные первоначальные условия не обеспечивали удовлетворительного разделения, а время анализа составляло примерно 60 ч. Данный метод обычно не находил применения в качестве аналитической методики до тех пор, пока интенсивные исследования влияния различных факторов, в частности температуры, ионной силы буфера и размера частиц смолы, на эффективность и скорость хроматографии не привели к значительному улучшению характеристик разделения. Использование смолы со средним размером частиц 20 мкм и подогрева колонки до температуры 50°С при градиентном элюировании буферами с увеличивающейся концентрацией бората (0,1—>-0,2 М) и хлорида (О—>-0,2 М), [c.21]

Удовлетворительное разделение наблюдалось также для олигосахаридов с СП до 7, причем члены гомологических серий элюировались в порядке уменьшения длины цепи. В качестве примера подобного рода разделения может служить фракционирование олигомеров р-(1—>-4)-связанной глюкозы от целло-гептозы до целлобиозы, которое было проведено за 5 ч при градиентном элюировании (концентрация бората 0,05—>-0,15 М, pH 7,0—>-9,0) при температуре 53 °С на автоанализаторе фирмы ТесЬп1соп [73]. Другие авторы предпочитают в сходных ситуациях ступенчатое элюирование на жидкостном хроматографе Лео ЛЬС-ЗВС [87, 88]. Р1спользование трех буферов (борат 0,13—0,35 М, pH 7,5—9,6) при температуре 65 °С позволило за 5 ч разделить ряд а-(1— 6)-связанных изомальтодекстринов с СП от 1 до 7. Аналогичные условия хроматографирования описаны для некоторых других ди- и трисахаридов, содержащих остатки о-глюкозы (включая разветвленные трисахариды [88] , и их восстановленных производных. Было показано, что данный метод полезен для анализа продуктов ацетолиза декстранов [c.24]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология