Физические методы исследования полимеров. Шестаков А.С. - 83 стр.

UptoLike

Составители: 

83
4.4. Гидродинамическая хроматография
Гидродинамической хроматографией (ГДХ) называют метод, в кото-
ром для разделения коллоидально суспендированных частиц в растворе
используют в качестве неподвижной фазы гранулы.
Хроматографическая колонка в ГДХ заполнена непористыми части-
цами, суспендированными в растворителе -
носителе . В качестве таких частиц используют
гранулы катионитов в форме натриевых солей
(20-40 мкм ), ненабухающие гранулы сополимера
стирола с дивинилбензолом или твёрдые стек-
лянные сферы. Пространство между такими час-
тицами представляет собой извилистый путь, об-
разованный многочисленными капилляроподоб-
ными туннелями. Известно, что жидкости, теку -
щей в капилляре , соответствует параболический
профиль скорости с максимумом на оси капилля-
ра (поток Пуазейля). Коллоидная сферическая
частица, введённая в цилиндрический канал, в
результате броуновского движения будет попе -
ременно оказываться в слоях жидкости, переме-
щающихся с различными скоростями (рис.84).
Таким образом, средняя скорость частицы будет
равна средней скорости слоёв, в которых она на-
ходилась в процессе перемещения по колонке .
Однако в потоке жидко -
сти частица перемеща-
ется как центр её масс,
находящийся в центре
сферы, и этот центр час-
тицы из-за её конечных
геометрических разме-
ров не будет достигать
прилегающих к стенкам
капилляра и имеющих
наименьшую скорость
слоёв. Чем больше от -
ношение размера части-
цы к радиусу капилляра,
тем большее время (по
сравнению с частицами
меньшего размера) в
процессе движения она
находится в слоях с
большей скоростью не -
сущей жидкости. Это
Рис.84 Механизм раз-
деления частиц в ГДХ.
Рис.85 Элюирование латекса с частицами ин-
дикатора даёт возможность построить
градуировочную кривую зависимости R
f
от
диаметра частиц .
                                        83
        4.4. Г идр о дина миче ска я хр о ма то гр а ф ия
        Г идродинамич е ской хромат ографие й (Г Д Х) назыв аю т ме т од, в кот о-
ром для разде ле ния коллоидально суспе ндиров анных ч аст иц в раст в оре
использую т в кач е ст в е не подв иж ной фазы гранулы.
        Хромат ографич е ская колонка в Г Д Х заполне на не порист ыми ч аст и-
ц ами, суспе ндиров анными в раст в орит е ле -
носит е ле . В кач е ст в е т аких ч аст иц использую т
гранулы кат ионит ов в форме нат рие в ых соле й
(20-40 мкм), не набухаю щие гранулы сополиме ра
ст ирола с див инилбе нзолом или т в ё рдые ст е к-
лянные сфе ры. Прост ранст в о ме ж ду т акими ч ас-
т иц ами пре дст ав ляе т собой изв илист ый пут ь, об-
разов анный многоч исле нными капилляроподоб-
ными т унне лями. И зв е ст но, ч т о ж идкост и, т е ку-
ще й в капилляре , соот в е т ст в уе т параболич е ский
профиль скорост и с максимумом на оси капилля-
ра (пот ок Пуазе йля). К оллоидная сфе рич е ская
ч аст иц а, в в е дё нная в ц илиндрич е ский канал, в
ре зульт ат е броунов ского дв иж е ния буде т попе -
ре ме нно оказыв ат ься в слоях ж идкост и, пе ре ме -
щаю щихся с различ ными скорост ями (рис.84).
Т аким образом, сре дняя скорост ь ч аст иц ы буде т
рав на сре дне й скорост и слоё в , в кот орых она на- Рис.84 М е ханизм раз-
ходилась в проц е ссе пе ре ме ще ния по колонке. де ле нияч аст иц в Г Д Х.
О днако в пот оке ж идко-
ст и ч аст иц а пе ре ме ща-
е т ся как ц е нт р е ё масс,
находящийся в ц е нт ре
сфе ры, и эт от ц е нт р ч ас-
т иц ы из-за е ё коне ч ных
ге оме т рич е ских разме -
ров не буде т дост игат ь
приле гаю щих к ст е нкам
капилляра и име ю щих
наиме ньш ую          скорост ь
слоё в . Ч е м больш е от -
нош е ние разме ра ч аст и-
ц ы крадиусу капилляра,
т е м больш е е в ре мя (по
срав не нию с ч аст иц ами
ме ньш е го разме ра) в
проц е ссе дв иж е ния она Рис.85 Э лю иров ание лат е кса с ч аст иц ами ин-
находит ся в слоях с дикат ора                 даё т     в озмож ност ь пост роит ь
больш е й скорост ью не - градуиров оч ную крив ую зав исимост и Rf от
суще й ж идкост и. Э т о диаме т ра ч аст иц .