GPC/SEC-Theorie: Konventionelle Kalibrierung
Die konventionelle Kalibrierung ist ein weitverbreitetes GPC-Verfahren, bei dem ein Konzentrationsdetektor (typischerweise ein Brechungsindex- bzw. RI-Detektor oder ein UV/VIS-Detektor) zum Einsatz kommt, um ein relatives Molekulargewicht zu erhalten.
Bei der GPC/SEC werden die Moleküle gemäß ihrem hydrodynamischen Volumen getrennt und dann mit Hilfe eines Detektors oder einer Detektorreihe charakterisiert, wenn sie von der Säule eluieren (Trennungstheorie). Die konventionelle Kalibrierung dient dazu, ein relatives Molekulargewicht (MW) und eine Molekulargewichtsverteilung (MWD) mittels einer Eichkurve (log MW gegen RV) aus dem gemessenen Retentionsvolumen (RV) zu bestimmen. Diese Kurve muss mit Hilfe einer Reihe von Standards mit bekanntem Molekulargewicht erstellt werden.
Die konventionelle Kalibrierung verläuft folgendermaßen:
- Injektion einer Reihe eng verteilter Polymer- oder Proteinstandards mit bekanntem Molekulargewicht
- Messung des Retentionsvolumens (RV) an der Peakspitze
- Erstellung einer Eichkurve (log MW gegen RV)
Hinweis:
Das Retentionsvolumen wird anstelle der Zeit gemessen, um von der Durchflussrate unabhängig zu sein, und man muss Standards wählen die den gesamten Molekulargewichtsbereich der zu untersuchenden Probe abdecken.
Nachdem diese Kalibrierdaten gesammelt wurden erstellt man nun eine Eichkurve, um die Beziehung zwischen Retentionsvolumen und Molekulargewicht zu beschreiben. Dafür werden die Daten gewöhnlich in eine Polynomfunktion eingesetzt:
Bei der Analyse der unbekannten Probe kann ihr Molekulargewicht nun einfach geschätzt werden. Im Gegensatz zu Polymeren sind Proteine bzgl. des Molekulargewichts gewöhnlich monodispers. Polymere sind dies nicht und daher sind Polymerwissenschaftler üblicherweise an mindestens 3 Eigenschaften der Molekulargewichtsverteilung interessiert. Dabei handelt es sich um das Gewichts-, Zahlen- und Z-Mittel mit folgender Definition:
Mi = Molekulargewicht am i. Datenpunkt, und Ci = Konzentration (bzw. Gewichtsanteil) am i. Datenpunkt
Die konventionelle Kalibrierung kann sich als nachteilig erweisen, wenn keine Standards der gleichen chemischen Zusammenstzung wie unsere Probe zur Verfügung stehen. Denken Sie daran, dass die GPC/SEC-Trennung auf dem hydrodynamischen Volumen beruht. Daher gehen wir bei dem Versuch, das Molekulargewicht mit Hilfe der konventionellen Kalibrierung zu bestimmen, davon aus, dass die Probe die gleiche Dichte wie die Standards besitzt. Da dies oft nicht der Fall ist, bezeichnen wir die Ergebnisse aus der konventionellen Kalibrierung häufig als relatives oder „polystyroläquivalentes“ Molekulargewicht, wenn die verwendeten Standards Polystyrole sind. Mit anderen Worten: Wenn die Probe nicht genau der gleichen Art wie das bei der Kalibrierung verwendete Polymer oder Protein ist, wird das erhaltene Molekulargewicht nicht korrekt sein.
Wir können dieses Problem umgehen, indem wir eine Eichkurve erstellen, bei der die y-Achse proportional zum hydrodynamischen Volumen verläuft (anstatt des Molekulargewichts). Glücklicherweise ermöglichen uns ein zusätzlicher Viskositätsdetektor und die Anwendung der Universellen Kalibrierung genau dies zu tun.
GPC/SEC-Systeme:
Das Viscotek TDAmax ist ein vollständiges, temperaturgesteuertes und fortschrittliches GPC/SEC-Multidetektorsystem, das sich für alle makromolekularen Anwendungen eignet, insbesondere in der Forschung. Es besteht aus drei einzigartigen und komplementären Komponenten – die Drei- oder Vierfachdetektionsreihe (TDA), das GPCmax-integrierte Lösungsmittel- und Probenabgabemodul und die OmniSEC-Software.
Das Viscotek 270max ist ein modulares und fortschrittliches Multidetektorsystem, das bei Raumtemperatur arbeitet. Es eignet sich ideal für die vollständige routinemäßige Charakterisierung natürlicher und synthetischer Polymere, Copolymere und Proteine.
Das Viscotek RImax ist ein modulares und konventionelles Kalibriersystem. Es ist einfach zu handhaben und kann vollständig auf eine weitergehende Detektionsfähigkeit erweitert werden. Zudem ist es für die routinemäßige GPC/SEC und für Lehrzwecke ausgelegt. Es funktioniert mit der gleichen leistungsstarken OmniSEC-Software, die auch bei den fortschrittlichen Systemen zum Einsatz kommt.
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