DIN 55672-1:2016
Гель-проникающая хроматография (ГПХ). Часть 1: Тетрагидрофуран (ТГФ) в качестве растворителя для элюирования.
- Стандартный №
- DIN 55672-1:2016
- Дата публикации
- 2016
- Разместил
- German Institute for Standardization
- состояние
- быть заменен
- DIN 55672-1:2016-03
- Последняя версия
- DIN 55672-1:2016-03
- заменять
- DIN 55672-1:2007 DIN 55672-1:2015
- сфера применения
-
DIN 55672-1 Структура стандарта и техническое развитие
DIN 55672-1:2016-03 является первой частью серии стандартов для гель-проникающей хроматографии (ГПХ), опубликованных Немецким институтом стандартизации. Он специально определяет метод определения молекулярно-массового распределения полимеров с использованием тетрагидрофурана (ТГФ) в качестве элюента. Опубликованный в марте 2016 года, этот стандарт заменяет издание 2007 года и отражает последние разработки в технологии ГПХ, в частности, достижения в области программного обеспечения.
Область применения и ограничения стандарта
Настоящий стандарт применим для определения молекулярно-массового распределения и средних значений молекулярной массы (среднечисленной молекулярной массы, Mn, и средневесовой молекулярной массы, Mw) полимеров, растворимых в ТГФ. Однако обратите внимание на следующие ограничения:
Объекты анализа Применимость Ограничения Полимеры, растворимые в ТГФ Полностью применимо Необходимо проверить отсутствие эффекта адсорбции Образцы с Mw＞10⁶ г/моль Не применимо Требуются специальные условия обработки Полимеры с различной химической структурой Сравнение относительных значений Результатом является эквивалент полистирола значение
Требования к конфигурации основного прибора
Стандарт устанавливает четкие технические требования к каждому компоненту системы ГПХ для обеспечения точных и воспроизводимых аналитических результатов.
Система подачи элюента
Элюент ТГФ должен соответствовать следующим требованиям: чистота >99,5%, влажность <0,05% и перекись <0,005%. Для предотвращения образования перекиси допускается использование стабилизатора BHT (максимум 0,250 г/л). Резервуар должен быть надежно защищен от воздуха и света, при необходимости следует использовать защитный газ.
Система насоса
Насос должен обеспечивать стабильный, безпульсовый поток 1 мл/мин с погрешностью расхода не более 0,1%. Оптимальный диапазон подачи находится в пределах этой скорости потока и соответствующего противодавления.
Система разделительной колонки
Система разделения состоит из одной или нескольких хроматографических колонок, соединенных последовательно, заполненных сферическим пористым разделительным материалом. Стандартные требования:
- Теоретическое число тарелок: ≥20 000/м
- Эффективность разделения: Ac＞6.0
- Регулирование температуры колонки: 15-35°C (максимум 40°C), флуктуация ≤1°C
Система детектора
Стандарт определяет использование дифференциального рефрактометрического детектора с объемом ячейки детектирования не более 0,010 мл. Уровень шума должен быть менее 1% от высоты пика полимера.
Характеристики калибровки и контроль качества
Система ГПХ должна быть откалибрована с использованием строго линейных стандартов полистирола, которые должны быть охарактеризованы абсолютными методами.
Диапазон молекулярной массы Требования к ширине распределения Требования к концентрации Топ. масса<2000 г/моль Mw/Mn≤1,2 1,0 г/л 2000≤Mp<10⁶ г/моль Mw/Mn≤1,05 0,5 г/л Топ. масса≥10⁶ г/моль Mw/Mn≤1.2 0.1 г/л Калибровочную кривую следует строить как log10M против объема элюирования Ve. Для каждого порядка молекулярной массы требуется не менее двух калибровочных точек, всего не менее пяти калибровочных точек. Калибровку в области низких молекулярной массы следует выполнять с использованием гексилбензола (M=162 г/моль).
Параметры подготовки и ввода образца
Подготовка образца является критическим этапом для точного анализа, и стандарт содержит подробные спецификации для каждого этапа.
Приготовление раствора
Образцы полимеров следует растворять в ТГФ до концентрации <5 г/л. Растворение следует проводить при комнатной температуре при встряхивании. Образцы со средней молекулярной массой (Mw <700 000 г/моль) можно перемешивать магнитной мешалкой. Применение ультразвука строго запрещено, так как это может привести к деградации полимера.
Фильтрация
Даже если раствор кажется прозрачным, рекомендуется фильтрация через мембранный фильтр с размером пор 0,2–2 мкм для удаления нерастворимых примесей, таких как пигменты и наполнители.
Параметры ввода
Концентрация вводимой пробы: 0,1–5,0 мг/мл; Объем вводимой пробы: не более 100 мкл на колонку (300×7,8) мм и не более 250 мкл в общем. Для образцов с узким распределением или высокой молекулярной массой объем вводимой пробы необходимо оптимизировать, чтобы избежать эффектов концентрации.
Методы анализа данных и расчёта
Стандарт подробно описывает метод расчёта молекулярно-массового распределения по исходной хроматограмме для обеспечения сопоставимости и точности результатов.
Определение базовой линии
Базовую линию следует определять как прямую линию между областью до предела исключения и областью после последнего системного пика. Эти области не должны элюироваться при идеальном разделении методом ГПХ. Базовая линия должна совпадать с сигналом детектора в этих областях не менее чем на 10% от общего времени анализа.
Расчет молекулярной массы
Формула расчета средней молекулярной массы:
- Среднечисловая молекулярная масса: Mn = Σhi / Σ(hi/Mi)
- Средневесовая молекулярная масса: Mw = Σ(hi×Mi) / Σhi
- Z-средняя молекулярная масса: Mz = Σ(hi×Mi²) / Σ(hi×Mi)
Расчет кривой распределения
Интегральная кривая распределения S(M) получается путем сложения площадей интервалов, а дифференциальную кривую распределения W(log10M) необходимо умножить на отрицательную обратную величину первой производной калибровочной кривой. 15%
Mw 2% Около 10% Mz 3% Около 15% Mw/Mn 3% Около 15% Mz 3% Около 15% Mw/Mn 3% Около 15% Примерно 15% Mp 2% Приблизительно 10%
Рекомендации и примечания по внедрению
На основе стандартных требований и технической практики предлагаются следующие рекомендации по внедрению:
Валидация прибора
Для новых систем или после капитального ремонта требуется полная валидация, включая: проверку теоретического числа тарелок, проверку эффективности разделения, проверку шума базовой линии, проверку повторяемости времени удерживания и т. д.
Контроль качества
Внедрите ежедневные процедуры контроля качества, регулярно проверяйте производительность системы с использованием стандартных материалов и контролируйте ключевые параметры, такие как точность потока, стабильность температуры колонки и чувствительность детектора.
Целостность данных
Необработанные данные и данные калибровки следует хранить не менее одного года для обеспечения повторной оценки. Все операции по обработке данных, включая сглаживание и коррекцию базовой линии, должны быть четко задокументированы.
Обработка особых случаев
Для образцов, которые могут испытывать эффекты адсорбции (например, полимеры, содержащие функциональные группы, такие как карбоксильные и аминогруппы), требуются дополнительные меры, такие как замена колонки и добавление модификаторов элюента, а подробная информация должна быть предоставлена в отчете.
Стандартные примеры применения
Анализ полистирола: Калибровочная кривая устанавливается с использованием серии стандартов полистирола, что позволяет напрямую определять значения абсолютной молекулярной массы. Стандартное отклонение повторяемости: Mn составляет 3%, Mw составляет 2%.
Анализ гидроксиакрилатной смолы: Из-за различий в химической структуре результаты выражаются в эквивалентах полистирола. Различия в факторах отклика детектора следует отмечать и при необходимости корректировать.
Анализ образцов ПВХ: Растворение может потребовать нагревания (до 60 °C), а порядок действий в особых случаях должен быть описан в отчёте.
Настоящий стандарт содержит полные технические характеристики для анализа методом ГПХ с использованием системы растворителей ТГФ. Строгое соблюдение данного стандарта обеспечивает межлабораторную сопоставимость и надёжность результатов.
DIN 55672-1:2016 Ссылочный документ
- DIN EN ISO 1513:2010 Краски и лаки. Исследование и подготовка образцов для испытаний (ISO 1513:2010); Немецкая версия EN ISO 1513:2010.
- DIN EN ISO 15528:2013 Краски, лаки и сырье для лакокрасочных материалов. Отбор проб (ИСО 15528:2013); Немецкая версия EN ISO 15528:2013.
- DIN EN ISO 16014-5:2012 Пластмассы. Определение средней молекулярной массы и молекулярно-массового распределения полимеров с использованием эксклюзионной хроматографии. Часть 5. Метод с использованием обнаружения по светорассеянию (ISO 16014-5:2012); Немецкая версия EN ISO 16014-5:2012.
- DIN ISO 5725-1:1997 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 1. Общие принципы и определения (ISO 5725-1:1994).
- ISO 16014-1:2012 Пластмассы. Определение средней молекулярной массы и молекулярно-массового распределения полимеров методом эксклюзионной хроматографии. Часть 1. Общие принципы.
- ISO 16014-2:2012 Пластмассы. Определение средней молекулярной массы и молекулярно-массового распределения полимеров с использованием эксклюзионной хроматографии. Часть 2. Универсальный метод калибровки.
- ISO 16014-3:2012 Пластмассы. Определение средней молекулярной массы и молекулярно-массового распределения полимеров методом эксклюзионной хроматографии. Часть 3. Низкотемпературный метод.
- ISO 16014-4:2012 Пластмассы. Определение средней молекулярной массы и молекулярно-массового распределения полимеров методом эксклюзионной хроматографии. Часть 4. Высокотемпературный метод.
DIN 55672-1:2016 История
- 2021 DIN EN ISO 13885-1:2021 Гель-проникающая хроматография (ГПХ). Часть 1: Тетрагидрофуран (ТГФ) в качестве элюента (ISO 13885-1:2020); Немецкая версия EN ISO 13885-1:2021
- 2016 DIN 55672-1:2016-03 Хроматография проницаемости геля (GPC) — Часть 1: Тетрагидрофуран (THF) в качестве растворителя для элюирования
- 2016 DIN 55672-1:2016 Гель-проникающая хроматография (ГПХ). Часть 1: Тетрагидрофуран (ТГФ) в качестве растворителя для элюирования.
- 2015 DIN 55672-1 E:2015-02 Гель-проникающая хроматография (ГПХ). Часть 1: Тетрагидрофуран (ТГФ) в качестве растворителя для элюирования.
- 0000 DIN 55672-1:2015
- 2007 DIN 55672-1:2007 Гель-проникающая хроматография (ГПХ). Часть 1: Тетрагидрофуран (ТГФ) в качестве растворителя для элюирования.
- 0000 DIN 55672-1:2004
- 1995 DIN 55672-1:1995 Гель-проникающая хроматография (ГПХ). Часть 1: Тетрагидрофуран (ТГФ) в качестве растворителя для элюирования.
