D3 Gelpermeationschromatographie (GPC)

Thema

Die Gelpermeationschromatographie (GPC), die experimentelle Methode zur Beschreibung dieses Modells, leitet eine Lösung dieses Polymers durch eine poröse Säule, die die Molekülketten nach ihrer hydrodynamischen Größe trennt: Längere Ketten, die zu groß sind, um die kleineren Poren der Säule zu durchdringen, wandern auf einem direkteren Weg und eluieren zuerst, während kürzere Ketten, die mehr Poren durchdringen können, einen längeren Weg zurücklegen und später eluieren. Längere Ketten führen zu einer größeren hydrodynamischen Größe und ermöglichen somit eine schnellere Elution in der porösen Säule.

Das bedeutet: Je länger die Kette, desto größer ihre hydrodynamische Größe. Das von dieser porösen Säule erzeugte Chromatogramm ermöglicht nach Kalibrierung mit Standards bekannter hydrodynamischer Größe die Berechnung des mittleren Molekulargewichts des Polymers und seines Polydispersitätsindex. Dieser beschreibt einen weiteren Aspekt des Systems genauer: Je breiter die Elutionszeitverteilung im kalibrierten Chromatogramm ist, desto breiter ist die Kettenlängenverteilung des Polymers und desto höher ist folglich der daraus berechnete Polydispersitätsindex. Die Tatsache, dass dieses kalibrierte Chromatogramm eine größere Streuung der Elutionszeiten aufweist, bedeutet, dass diese mittleren Molekulargewichte mit einem höheren Polydispersitätsindex einhergehen.

Daher ermöglicht dieses Modell, zusammen mit der porösen Säule und dem kalibrierten Chromatogramm, mit dem es entwickelt wurde, die unabhängige Überprüfung der bereits aus der hydrodynamischen Größe berechneten mittleren Molekulargewichte: Die separat gemessene Grenzviskosität derselben Polymerlösung ist über die Mark-Houwink-Gleichung mit diesem Molekulargewicht verknüpft. Somit liefert dieselbe Polymerlösung mittels dieser Grenzviskositätsmethode ein Molekulargewicht, das mit dem des kalibrierten Chromatogramms übereinstimmen sollte. Die Tatsache, dass diese beiden Methoden – die mit dieser porösen Säule gemessene hydrodynamische Größe und die über die Mark-Houwink-Gleichung ermittelte Grenzviskosität – zum selben Molekulargewicht führen, bedeutet, dass dieses Modell doppelt validiert ist.

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