Oznaczanie stopnia polidyspersyjności oligomeru

p- polioksyetylenotetroktylofenolu metodą HPLC

Technologia chemiczna, grupa 1:
Damian Płużka

Bartłomiej Lulek

Ewa Stachowiak

Katarzyna Szcześniak

Kamila Zapałowska

Monika Radzikowska
Dominik Woźnicki

Magdalena Olejniczak

Przemysław Pisarek

Adam Woźniak

Data wykonania ćwiczenia:

22.10.2008 r.

Cel ćwiczenia:

Wyznaczenie stopnia polidyspersyjności oligomeru p- polioksyetylenotetroktylofenolu metodą wysokosprawnej chromatografii cieczowej.

Opis wykowywanych czynności:

• Z roztworu oligomeru o stężeniu 60 μg/mL przygotowaliśmy próbkę

5 mL o stężeniu 5 μg/mL , pobierając odpowiednią ilość badanej substancji do kolbki i uzupełniając do kreski acetonitrylem.

• Wykonaliśmy nastrzyk próbki analizowanej do kolumny chromatograficznej.

• Po upływie około godziny otrzymaliśmy wyniki.

l.p.	czas retencji	powierzchnia	koncentracja (%)
1	40,26	1212046	4,4915
2	44,015	2901248	10,7513
3	46,965	5459860	20,2329
4	49,233	5819602	21,5660
5	51,424	4692929	17,3908
6	53,499	3052989	11,3136
7	55,387	1944392	7,2054
8	57,307	1096307	4,0626
9	59,217	535538	1,9846
10	61,25	270204	1,0013
	Suma	26985106	100

N	tr [min]	α	P [j.u.]	log k	k	M	x [%]	n	m [g]	m*M [g2/mol]	m*M2 [g3/mol]
																	[g/mol]
1	40,26	1,10	1212046	1,06	11,58	250	4,4915	1,8E-10	4,5E-08	1,1E-05	2,8E-03
2	44,015	1,07	2901248	1,11	12,75	294	10,7513	3,7E-10	1,1E-07	3,2E-05	9,3E-03
3	46,965	1,05	5459860	1,14	13,68	338	20,2329	6,0E-10	2,0E-07	6,8E-05	2,3E-02
4	49,233	1,05	5819602	1,16	14,39	382	21,566	5,6E-10	2,2E-07	8,2E-05	3,1E-02
5	51,424	1,04	4692929	1,18	15,07	426	17,3908	4,1E-10	1,7E-07	7,4E-05	3,2E-02
6	53,499	1,04	3052989	1,20	15,72	470	11,3136	2,4E-10	1,1E-07	5,3E-05	2,5E-02
7	55,387	1,04	1944392	1,21	16,31	514	7,2054	1,4E-10	7,2E-08	3,7E-05	1,9E-02
8	57,307	1,04	1096307	1,23	16,91	558	4,0626	7,3E-11	4,1E-08	2,3E-05	1,3E-02
9	59,217	1,04	535538	1,24	17,51	602	1,9846	3,3E-11	2,0E-08	1,2E-05	7,2E-03
10	61,25		270204	1,26	18,14	646	1,0013	1,6E-11	1,0E-08	6,5E-06	4,2E-03
		Suma	26985106				100	2,6E-09	1,0E-06	4,0E-04	1,7E-01

t_r - czas retencji

α - współczynnik selektywności wynoszący:

P - powierzchnia piku

k - współczynnik retencji

gdzie t₀ , czas zerowy związany z objętością martwą aparatu t₀=3,2 min

M - masa cząsteczkowa

x - ułamek masowy

m - masa

Masę poszczególnych frakcji, a dzięki temu liczbę moli obliczyliśmy dzięki znajomości stężenia oligomeru, pojemności pętli (20µL) a także ułamka masowego.

• średnia masa cząsteczkowa

• wagowo średnia masa cząsteczkowa

• liczbowo średnia masa cząsteczkowa

Na podstawie wzoru
obliczamy stopień polidyspersyjności

Sporządzam wykres zależności log k od stopnia polimeryzacji oraz wykres zależności α od stopnia polimeryzacji.

Rozkładu mas cząsteczkowych przedstawia wykres zależności ułamka masowego od stopnia polimeryzacji:

Wnioski:

Dzięki metodzie HPLC możliwe jest rozdzielenie frakcji oligomerów ze względu na długość łańcucha. Powierzchnie pików, odpowiadające bezpośrednio stopniowi polimeryzacji, są przeliczane na ułamki masowe, a to z kolei może posłużyć do obliczenia mas, liczby moli oraz liczbowych, wagowych i średnich mas cząsteczkowych oligomerów.

Otrzymane średnie masy cząsteczkowe układają się w szeregu Mn<Mw<MZ,. Różnicę między liczbową średnią, a wagową średnią masą cząsteczkową można wytłumaczyć wpływem zawartości oligomerów o krótkich łańcuchach na liczbowo średnią masę. Ma to swoje odzwierciedlenie w znacznej wartości stopnia polidyspersji, który wskazuje na dużą niejednorodność cząsteczek wchodzących w skład oligomeru. Kolejnym faktem wskazującym na znaczny stopień polidyspersji jest wykres zależności ułamka masowego w funkcji stopnia polimeryzacji, którego kształt, spłaszczony i rozciągnięty jest wyznacznikiem dużego rozrzutu mas.A półlogarytmiczny wykres zależności współczynnika retencji od stopnia polimeryzacji, który przyjmuje kształt zbliżony do prostej wskazuje na prawidłowość i zależność tych dwóch wielkości.

---