Systém pro gelovou permeační chromatografii

Část 11 – Systém pro gelovou permeační chromatografii

Polymery jsou materiály, které se skládají z dlouhých řetězců za sebou řazených atomů a/nebo atomových skupin. Řetězce v syntetických i přírodních polymerech nejsou obvykle stejně velké a k jejich popisu je proto nutné mít k dispozici distribuci molekulových hmotností. Jednou z nejdůležitějších metod pro stanovení této distribuce je metoda gelové permeační chromatografie (GPC).

Základní část sestavy, pořízené v rámci projektu OP VaVpI na katedře makromolekulární fyziky, obsahuje izokratickou a binární vysokotlakou gradientovou pumpu rozpouštědel polymerů, automatický dávkovač vzorků, termostat, soubor chromatografických kolon pro stanovení v různých rozsazích molekulových hmotností a čtyři detektory signálu (absorpční UV-VIS, refraktometrický, viskozimetrický a víceúhlový rozptyl světla).

Kromě distribuce molekulových hmotností je u některých polymerů důležité znát i distribuci jejich chemického složení. Za tímto účelem je sestava rozšířena o možnost tzv. 2D-chromatografie, ve které je GPC pomocí dvojitého smyčkového dávkovače kombinována s kapalinovou chromatografií vybavené odpařovacím detektorem rozptylu světla.

V závislosti na chemické struktuře polymeru jsou jeho řetězce více nebo měně ohebné a po rozpuštění ve vhodném rozpouštědle nabývají tvarů rychle fluktuujících polymerních klubek. Ke stanovení velikosti těchto klubek a studiu jejich interakce s rozpouštědlem je sestava rozšířena o měření statického rozptylu světla do úhlů od 8 do 155 °. K určení distribuce velikostí polymerních klubek slouží další část sestavy, která využívá dynamický rozptyl světla. Tato metoda je vhodná rovněž ke stanovení distribuce velikostí nanočástic, micel nebo veziklů.

Přístrojová sestava je využívána ve výuce studentů bakalářského studia (přednáška Úvod do fyziky měkkých materiálů) a magisterského studia (přednáška Základy makromolekulární fyziky, Experimentální metody).

Ve výzkumu je využívána k analýze polymerních materiálů připravovaných a studovaných v rámci grantových projektů katedry jakož i ve spolupráci s partnerskými týmy doma a v zahraničí.