Определение среднего молекулярного веса полимеров методом осмометрии паров.
Vapor pressure osmometry
Вапорометрия: определение среднего молекулярного веса полимеров (Mn) до 20,000. Принцип работы, устройство вапорометра, точность и сравнение с мембранной осмометрией.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Осмометрия паровой фазы (VPO), также известная как осмометрия давления пара, — это экспериментальная методика для определения среднечисловой молекулярной массы полимера, Mn. Она основана на использовании снижения давления пара, наблюдаемого при добавлении растворенных веществ в чистый растворитель. Данная методика может применяться для полимеров с молекулярной массой до 20 000, однако наибольшая точность достигается для полимеров с молекулярной массой менее 10 000. В то время как мембранная осмометрия также базируется на измерении коллигативных свойств, она имеет нижний предел измеряемой молекулярной массы образца в 25 000 из-за проблем с проницаемостью мембраны.
Vapor phase osmometry (VPO), also known as vapor pressure osmometry, is an experimental technique for the determination of a polymer's number average molecular weight, Mn. It works by taking advantage of the decrease in vapor pressure that occurs when solutes are added to pure solvent. This technique can be used for polymers with a molecular weight of up to 20,000 though accuracy is best for those below 10,000. Although membrane osmometry is also based on the measurement of colligative properties, it has a lower bound of 25,000 for sample molecular weight that can be measured owing to problems with membrane permeation.
Эксперимент
Типичный осмометр паровой фазы состоит из: (1) двух термисторов, к одному из которых прикреплена капля полимерного раствора, а к другому – капля чистого растворителя; (2) термостатированной камеры, внутреннее пространство которой насыщено паром растворителя; (3) сосуда с жидким растворителем, расположенного в камере; и (4) электрической схемы для измерения разности выходных сигналов моста между двумя термисторами. Разность напряжений является точным способом измерения разницы температур между двумя термисторами, возникающей вследствие конденсации паров растворителя на капле раствора (капля раствора имеет более низкое давление паров, чем чистый растворитель).
A typical vapor phase osmometer consists of: (1) two thermistors, one with a polymer solvent solution droplet adhered to it and another with a pure solvent droplet adhered to it; (2) a thermostatted chamber with an interior saturated with solvent vapor; (3) a liquid solvent vessel in the chamber; and (4) an electric circuit to measure the bridge output imbalance difference between the two thermistors. The voltage difference is an accurate way of measuring the temperature difference between the two thermistors, which is a consequence of solvent vapor condensing on the solution droplet (the solution droplet has a lower vapor pressure than the solvent).
Альтернативы
Осмометрия паров является хорошо подходящим методом для анализа олигомеров и коротких полимеров, в то время как полимеры с большей молекулярной массой могут быть проанализированы с использованием других методов, таких как мембранная осмометрия и светорассеяние. По состоянию на 2008 год, осмометрия паров сталкивается с конкуренцией со стороны масс-спектрометрии с матрично-индуцированной лазерной десорбцией/ионизацией (MALDI MS), однако осмометрия паров все еще обладает некоторыми преимуществами в случаях, когда фрагментация образцов при масс-спектрометрии может представлять проблему.
Vapor phase osmometry is well suited for the analysis of oligomers and short polymers while higher polymers can be analyzed using other techniques such as membrane osmometry and light scattering. As of 2008, VPO faces competition from matrix assisted laser desorption ionisation mass spectrometry (MALDI MS), but VPO still has some advantages when fragmentation of samples for mass spectrometry may be problematic.