МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРЫ и СВОЙСТВ ПОЛИМЕРОВ

Методика проведения анализа

При проведении анализа наиболее широко применяются пла­стинки марки "silufol", имеющие стандартные характеристики закре­пленного слоя и позволяющие получать воспроизводимые результаты.

Используют 0,5-1 %-ные растворы испытуемого вещества или смеси веществ в легколетучем растворителе. Около 0,05 мл раствора пробы наносят микропипеткой в 10-20 мм от края пластинки в виде точек или коротких черточек (в одну точку на пластинке можно нано­сить до 1 мг раствора пробы). Затем растворителю дают испариться и пластинки устанавливают в камере для проявления в наклонном (под углом 10-15°) или вертикальном положении. Камерой может служить стеклянный сосуд с плоским дном, закрывающийся пришлифованной крышкой или стеклом. На дно камеры наливают столько растворите­ля, чтобы пластинка погружалась в него на 3-5 мм. С момента погру­жения пластинки в элюент возникает фронт смачивания, который пе­ремещается по слою сорбента. При этом в токе элюента перемещают­ся также и исследуемые вещества со скоростью, зависящей от коэф­фициента адсорбции. К моменту, когда фронт элюента (граница ув­Лажнения) достигает верхней части слоя сорбента, хроматографиче - ское разделение заканчивается (на это требуется 50-90 мин). После этого пластинку вынимают из камеры, отмечают карандашом линию фронта, высушивают и детектируют пятна.

Вещества, имеющие окраску, обнаруживаются на хромато- грамме в виде отдельных пятен. В том случае, когда хроматографиру - ется бесцветное вещество, в зависимости от его природы поступают различным образом. Наиболее часто для проявления хроматограмм используют иод в виде паров или 1 %-ного раствора в метаноле. В первом случае пластинку помещают в эксикатор, насыщенный парами иода, во втором - обрызгивают раствором. Соединения появляются в виде коричневых пятен, а если смочить после этого поверхность пла­стинки водой, то на ней появляется контрастное фиолетовое изобра­жение. Эффективным проявителем являются сильные окислители, например 50-98 %~ный раствор серной кислоты, 5-10 %-ный раствор азотной кислоты, 5-10 %-ный раствор бихромата натрия или калия в 50 %-ной серной кислоте. В этом случае после обработки пластинки раствором и нагревания в течение нескольких минут при 100-150 °С соединения проявляются в виде черных пятен.

Универсальный способ детектирования разделенных веществ заключается в том, что при приготовлении пластинок к адсорбенту прибавляют неорганический фосфор и таким образом получают флуоресцирующие пластинки. Поскольку органические вещества ча­ще всего гасят флуоресценцию, то в ультрафиолетовом свете они об­наруживаются в виде темных пятен. Если вещества сами флуоресци­руют, то под воздействием УФ-излучения они обнаруживаются в виде светлых пятен на темном фоне.

Возможно определение количества вещества непосредственно в хроматографическом пятне путем его сканирования точечным зон­дом. Так, при изучении состава сополимеров сгарола с метилметакри - латом сканируют пятно с помощью ультрафиолетового детектора при длинах волн 225 и 265 нм; в этой области поглощают только стироль - ные фрагменты макромолекул.

Для оценки хроматографического поведения вещества исполь­зуют факторы Rf (от ratio of fronts - отношение фронтов) или Rs:

Расстояние, пройденное веществом от линии старта

Расстояние, пройденное элюентом от линии старта

Расстояние, пройденное веществом от линии старта Rs =

Расстояние, пройденное веществом, принятым за стандарт, от линии старта

В отличие от Rf, величина Rs может больше или меньше 1. Аб­солютные значения величин Л/трудно установить заранее, так как они изменяются в зависимости от условий проведения эксперимента: ка­чества и активности сорбента, его влажности, толщины слоя, качества растворителя и др. Однако они полезны для предварительной иденти­фикации соединений, а при условии сравнения Rf исследуемого об­разца и стандартного вещества в одинаковых условиях достигается достоверная идентификация.

Для этой цели на стартовую линию одной и той же пластинки наносят три пробы: одну с исследуемым веществом, вторую со стан­дартным образцом и третью - со смесью равных количеств исследуе­мого и стандартного вещества. Количество материала должно быть одинаковым во всех трех образцах. Если исследуемое вещество и стандартный образец идентичны по составу и строению, то все три пятна имеют одинаковую окраску и значение а хроматограмма смеси представляет собой одно пятно.

Значение Rf определяется тремя основными факторами:

1) природой элюента, вытесняющего адсорбированные на активных центрах молекулы исследуемых веществ, элюеягг выбирают таким образом, чтобы значение Rf исследуемых веществ находилось в пре­делах от 0,2 до 0,85;

2) степенью сродства вещества к адсорбенту; по мере увеличения числа функциональных групп энергия адсорбции возрастает (Rf Уменьшается); внутримолекулярные взаимодействия, например во­дородные связи, наоборот, снижают способность вещества к адсорб­ции (Rf увеличивается).

3) свойствами сорбента, которые определяются не только химиче­ской природой вещества, но и микроструктурой его активной поверх­Ности. В качестве сорбентов чаще всего используют оксид алюминия, Силшсагель, гипс гранулами размером 5-50 мкм.