Элюент для эксклюзионной хроматографии полиакриловой кислоты Советский патент 1989 года по МПК C08F120/06 B01D15/08 

i

Изобретение относится к области химии полимеров, а именно к элюенту для эксклюзионной хроматографии полиакриловой кислоты, и может быть использовано в аналитической химии полимеров.

Цель изобретения - повышение точности хроматографирования в широком интервале молекулярных масс полиакриловой кислоты и снижение кор- родируемости хроматографического оборудования.

Метод эксклюзионной хроматографии полиакриловой кислоты (ПАК) осложнен из-за полиэлектролитных свойств ее разбавленных растворов и из-за наличия гидроксильных групп (силанольного типа) на поверхности кремнеземных сорбентов с жесткой пористой структурой, способных связывать ПАК и искажать результаты анализа.

Хроматографию образцов ПАК с мол.м. от 2000 до 240000 дальтон проводят на хроматографической системе, включающей три последовательно соединенные хроматографические колонки из нержавеющей стали длиной 30 см и внутренним диаметром 0,4 см. Две колонки заполнены гранулированными макропористыми стеклами, одна колонка - силикагелем. Размер гранул составляет 10±2 мкм.

Сорбенты предварительно модифицируют триметилхлорсиланом. Диаметр пор сорбентов составляет соответственно 1150, 250 и 80 А.

В систему вводят 25 мкл раствора полиакриловой кислоты в метаноле с концентрацией 3 мг/мл. Объемная скорость подачи элюента 15 мл/ч. Детектор - дифференциальный рефрактометр

Јь

00

ГС

ОЭ

ел

с чувствительностью 2 Ю7 ед. рефракции.

Калибровку хроматографической системы колонок проводят с использованием средневязкостных молекулярных масс образцов полиак-риловой кислоты. Средневязкостную молекулярную массу (М) определяют в водном растворе 2N NaOH.

Пример 1 (контрольный). В хроматографическую систему вводят раствор смеси двух образцов ПАК (массовое отношение 1 : 1 ) с г% 14000 и 68000 в метаноле. Элюент - метанол (без добавления щавелевой кислоты) . Данные представлены в таблице и на фиг.1, где покатано зксклю- зионно-хромптографическое разделение двух фракций ПАК с использованием известного элюснта (0,2 М Na2S04n ) Разделения нет.

Примеры 2-8. Выполнены в условиях примера 1. Данные приведены в таблице и на фиг.2, где представлено зксклюзионно-хроматографическое разделение двух фракций ПАК с использованием предлагаемого элюента. Происходит разделение пиков

Калибровочные зависимости по примерам 5-10 приведены на фиг Л. Область 1 - интервал молекулярных масс ПАК, определяемый с предлагаемым олю ентом область IT - с известным.

П р и м е р 9. Выполняется в условиях примера 1. Проводят анализ трех фракций, полученных при аналитическом фракционировании образца ПАК с М„ 14000. Данные представлены на фиг.4, где приведено эксклюзионно- хроматографическое разделение трех фракций ПАК с помощью известного элюента (кривая 4, разделения нет) и предлагаемого (кривые 1-3).

П р и м е р 10. Выполняется в условиях примера 1. Проводят анализ двух образцов ПАК с Mg 2000 и 10000 Данные представлены в таблице.

П р и м е р 11 (известный). Проводят хроматографию ПАК с использованием в качестве элюента 0,2 М водного раствора .. Через 21 ч (3 рабочих дня) вышел из строя кпан- дозатор, давление на вхопе в CHCTBMV хроматограЛическнх колонок поднялось выше допустимого. Разборка крана и первой колонки показала наличие внутри их слоя ржавчины толщиной в несколько сот микрон.

В аналогичных условиях предлагаемый элюент не вызвал каких-либо осложнений в работе хроматографических

колонок в течение 12 мес. их работы. Разборка колонки после этого срока показала практически полное отсутствие Коррозии металлических коммуникаций.

Пример12. Хроматографию двух образцов ПАК с мол.м. 14000 и 240000 проводят с использованием в качестве элюента 0,2 К NazSO. При этом удерживаемые объемы хроматографических пиков уменьшаются в среднем на 5-8% за каждые 6-7 ч работы хроматографической колонки. Это соответствует кажущемуся увеличению молекулярной массы образцов (по

0 сравнению с истинной молекулярной массой)на 30-40%. Наблюдаемый разброс данных по воспроизводимости хро- матограмм при проведении параллельных измерений, т.е. относительное

5 отклонение положения максимума хро- матограмм для одного и того же образца ПАК при 10 повторных измерениях составляет 3-4%. Последнее соот- ошибке (невоспроизводимосQ ти) при расчете молекулярных масс по калибровке в 15-20%.

При исследовании предлагаемого элюента в аналогичных условиях при проведении измерения на тех же образцах ПАК при десятикратном повторении невоспроизводимость по удерживаемым объемам и рассчитанным молекулярным массам составляет соответственно 0,2-0,3 и 5-8%.

Данные по невоспроизводимости результатов измерений при концентрации щавелевой кислоты в элюенте, меньшей, чем минимальная предлагаемая концентрация, приведены в примерах 1-5 таблицы.

Сопоставление возможного разброса в удерживаемых объемах хроматографи- руемых образцов полиакриловой кислоты с калибровочным графиком (фиг,4) показывает, что ошибка в определении молекулярной массы образца может составлять 100-1000%. В то же время ошибка в определении молекулярных масс тех же образцов в элюенте метанол - щавелевая кислота (примеры 6

5 и 7) не превышает 8%.

Формула изобретения

Элюент для эксклюзионной хроматог- рафии полиакриловой кислоты на крем5

0

5

0

, неземных сорбентах, включающих низкомолекулярный электролит и растворитель, отличающийся тем, что, с целью повышения точности хро- матографирования полиакриловой кислоты в широком интервале ее молекулярных масс и снинения корродируемости хроматографического оборудования, в

качестве низкомолекулярного электролита элюент содержит щавелевую кислоту, а в качестве растворителя - метанол при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Щавелевая кислота Метанол

0,01-0,04 До 100

Изобретение относится к химии полимеров и может быть использовано для анализа полиакриловой кислоты методом эксклюзионной хроматографии на кремнеземных сорбентах. Изобретение позволяет повысить точность хроматографирования в интервале молекулярных масс полиакриловой кислоты 10⁴ - 10⁶ дальтон и снизить корродируемость хроматографического оборудования. Это достигается использованием в качестве элюента полиакриловой кислоты смеси, состоящей из 0,01-0,04 мас.% щавелевой кислоты и 99,99-99,96 мас.% метанола. 1 табл., 4 ил.

1(контрольный)

2(контрольный)

to Л /

Vl/t.f

14; 240

14; 240

14; 240

14; 240

20; 20 20; 20 21,5; 20 23; 21

3

2

14; 240

2; 14; 60 2; 10

28; 22

32; 28; 26 32; 28,5

1; 10

Образцы не

разделяются

(20)

tut.i

egM 6

t6 20 U 26 32 Фиг.Э

10

го

Фиг А

SB

JO

ьо

50

Чг