Cromatografia por Exclusão de Tamanho

Apresentação em tema: "Cromatografia por Exclusão de Tamanho"— Transcrição da apresentação:

1 Cromatografia por Exclusão de Tamanho
SEC, GPC ou GFC Fábio Herbst Florenzano

2 Cromatografia Técnica de separação Fase móvel e estacionária
A retenção maior ou menor das substâncias pode ser causada por: Partição entre as fases (solubilidade/interações) Afinidade específica Troca Iônica Volume acessível

3 SEC, GPC e GFC A fase estacionária é constituída por uma resina (gel) com poros e cavidades de diferentes tamanhos A fase móvel é um bom solvente para o polímero A separação das substâncias (polímeros) se dá pelo seu volume hidrodinâmico As menores são capazes de acessar um volume maior (maior retenção) As maiores não acessam todo o volume da fase estacionária (menor retenção) Permite obter Mw, Mn, Mz (além da MM, sua distribuição)

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6 Relação entre massa molar e volume de eluição
O raio hidrodinâmico apresenta relação com a massa molar (lembrar das equações da viscosidade) Sendo assim é esperado algum tipo de relação entre o volume de eluição e a massa molar Essa relação depende da coluna, do sistema solvente, da temperatura e da natureza do polímero

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8 Separação: fatores entálpicos ou entrópicos
A relação entre massa molar e raio hidrodinâmico vale quando os fatores entálpicos (interações) são desprezíveis De fato esses dois fatores estão sempre presentes e podem ser modulados Para se diminuir o fator entálpico pode-se modificar o solvente ou a coluna.

9 Um sistema de GPC típico

10 Detecção Mais usado: índice de refração diferencial (“universal”, sinal proporcional à concentração) Viscosímetro capilar (permite a determinação da viscosidade intrínseca) Espalhamento de Luz estático: Permite a determinação da massa molar absoluta do polímero (sem o uso de padrões) Para isso se precisa apenas do dn/dc do polímero Mede também o raio de giração Outros

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12 Um cromatograma típico

13 Curva de GPC hipotética

14 Entendendo a exclusão de volume

15 Curvas de Eeluição para diferentes colunas

16 Determinação da Massa Molar por GPC
Calibração clássica: Usa-se padrões de massa molar conhecida do mesmo polímero a ser analisado Curva analítica: relação a massa e o volume de eluição Quando usada para outros polímeros, mede uma massa molar relativa ao padrão Calibração universal: Pode ser feita com um só polímero mas é aplicável a todos, pois corrige a relação entre massa molar e raio hidrodinâmico usando a viscosidade intrínseca Espalhamento de Luz estático

17 Calibração por Padrões

18 Calibração Universal

19 Correção (coeficientes de Mark-Houwink são conhecidos)
logM2=[1/(1+a2)]*log(K1/K2)+[(1+a1)/(1+a2)]*logM1 Onde K1,K2 e a1 a2 são as constantes de Mark-Houwink para os polímeros 1 e 2. Com essa correção, a princípio pode-se usar uma curva de calibração feita com um polímero para outros polímeros com constantes conhecidas

20 Distribuição da Massa molar
Por ser uma técnica de separação, a GPC permite que se acesse a distribuição de massas molares do produto polimérico Isso é conseguido separando-se o pico em fatias e considerando que cada uma delas é uma fração da mistura com determinada massa molar

21 Ci e Mi

22 Índice de Polidispersão (PDI)
Portanto, usando GPC, é possível obter uma tabela de Ci x Mi e dessa forma calcular qualquer tipo de média de massa Tendo em mãos Mw e Mn é possível se calcular Mw/Mi, o índice de polidispersão mais comum Lembrando que para isso é necessário apenas um sinal proporcional à concentração

23 Fontes de consulta online