聚丙烯酰胺分子量測定方法主要有以下幾種:
烏氏粘度計粘度法:
原理:這是常用的聚丙烯酰胺分子量測定方法,因為聚丙烯酰胺溶液具有較高的粘度,且分子量越高,溶液粘度越大。通過(guò)測定一定濃度的聚丙烯酰胺溶液在特定條件下的粘度,再根據經(jīng)驗公式計算出其分子量,這種方法稱(chēng)為 “推定分子量”。
步驟:溶液配制:在容量瓶中稱(chēng)取適量均勻試樣,加入蒸餾水使其溶解,再加入特定濃度的氯化鈉溶液,然后在規定溫度的水浴中恒溫,較后用蒸餾水稀釋至刻度,搖勻并過(guò)濾,得到待測溶液。例如,稱(chēng)取 0.05-0.1g 試樣,加入約 48ml 蒸餾水溶解,準確加入 50ml 濃度為 2.00mol/L 的氯化鈉溶液,在 30±0.05℃水浴中恒溫后稀釋至刻度。
測定流經(jīng)時(shí)間:使用烏氏粘度計測定溶液的流經(jīng)時(shí)間。將恒溫水浴溫度調節好,安裝好粘度計,吸取一定量的溶液加入粘度計,待溶液自然下落,靜止一段時(shí)間后開(kāi)始計時(shí),記錄溶液流經(jīng)特定刻度線(xiàn)的時(shí)間。重復測定多次,取平均值。
計算特性粘數:根據測得的溶液流經(jīng)時(shí)間等數據,計算出特性粘數。
得出分子量:將特性粘數代入相應的公式,計算出聚丙烯酰胺的分子量。
凝膠滲透色譜法(GPC):原理:利用凝膠色譜柱對樣品進(jìn)行分離,不同分子量的聚丙烯酰胺分子在色譜柱中的保留時(shí)間不同。分子量較小的分子能夠進(jìn)入凝膠顆粒的孔隙中,保留時(shí)間較長(cháng);分子量較大的分子則主要在凝膠顆粒之間的空隙中移動(dòng),保留時(shí)間較短。通過(guò)檢測不同保留時(shí)間的分子信號,并與已知分子量的標準品進(jìn)行對比,從而得到樣品的分子量及分子量分布。
步驟:樣品制備:將聚丙烯酰胺樣品溶解在合適的溶劑中,確保樣品完全溶解且溶液均勻。
儀器調試:安裝好凝膠滲透色譜柱,設置好儀器的參數,如流速、溫度、檢測波長(cháng)等。
進(jìn)樣分析:將制備好的樣品溶液注入色譜儀中進(jìn)行分析,記錄色譜圖。
數據處理:根據色譜圖中各個(gè)峰的保留時(shí)間和峰面積等信息,結合標準品的分子量數據,計算出樣品的分子量及分子量分布。
光散射法:原理:基于光的散射現象,當一束光通過(guò)介質(zhì)時(shí),會(huì )在入射光方向以外的各個(gè)方向觀(guān)察到光強的現象,這是光波的電磁場(chǎng)與介質(zhì)分子相互作用的結果。對于聚丙烯酰胺溶液,其分子會(huì )對光產(chǎn)生散射,通過(guò)測量光散射強度,可以計算出分子量。
步驟:樣品準備:將聚丙烯酰胺樣品溶解在適當的溶劑中,配制成一定濃度的溶液。
儀器校準:使用已知分子量的標準物質(zhì)對光散射儀進(jìn)行校準,確保儀器的準確性。
測量:將待測溶液放入光散射儀中,測量不同角度下的光散射強度。
數據處理:根據測量得到的光散射強度數據,利用相關(guān)的理論公式計算出聚丙烯酰胺的分子量。