Chromatografia żelowa - cenne narzędzie w badaniach degradacji celulozy i papieru

• Autorzy: Łojewski T. , Zięba K.

Warianty tytułu

EN

Size-exclusion chromatography - a valuable tool for paper and cellulose degradation studies

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Technika chromatografii żelowej (SEC) jest szeroko stosowana w analizie polimerów syntetycznych dla określania średnich mas cząsteczkowych i ich rozkładów. Technika SEC może być także używana w badaniach celulozy i papieru. W odróżnieniu od technik wiskozymetrycznych, chromatografię żelową stosuje się w przypadku próbek zawierających ligninę, a ilość papieru potrzebna do analizy to zaledwie kilka miligramów. Artykuł przybliża podstawowe pojęcia i definicje związane z techniką chromatografii żelowej - stosowane kolumny, detektory, opisuje mechanizm rozdziału. W pracy zaprezentowano dwa sposoby przeprowadzania celulozy do roztworu w celu wykonania analizy chromatograficznej - metodę polegającą na bezpośrednim rozpuszczeniu w mieszaninie N, N-dimetylacetamidu z chlorkiem litu oraz szerzej, metodę podstawiania celulozy do Tris(N-fenylokarbaminianu) rozpuszczalnego w tetrahydrofuranie. W pracy przedstawiono przykładowe wyniki uzyskane dla próbek papieru modelowego poddanego dwóm różnym procesom degradacji: (1) naświetlaniu promieniowaniem gamma (dezynfekcja) oraz (2) starzeniu odkwaszonych próbek w obecności gazów kwaśnych. Dla badanych próbek zaobserwowano istnienie korelacji pomiędzy mierzonymi wartościami średnich mas cząsteczkowych a wytrzymałością mechaniczną papieru (liczba podwójnych zgięć i samozerwalność przy zerowym wpięciu).

EN

Size Exclusion Chromatography (SEC) is a widely used analytical technique for the determination of the molecular weight distribution of synthetic polymers. Recently SEC has been applied in paper degradation studies. The technique allows to analyze papers containing lignin and only a few miligrams of a paper sample are required for the analysis. The article presents the fundamentals of SEC - basic information concerning columns, detectors, separation mechanisms, and also fundamental definitions connected with SEC analysis of polymers. Two ways of cellulose dissolution are presented: one with N,N-dimethylacetamide/lithium chloride mixture and second - involving carbanilation of cellulose and analysis of the formed derivative in tetrahydrofurane. The use of SEC technique in paper degradation studies is illustrated in two examples: (1) model papers irradiated with Gamma radiation (disinfection), (2) stability of deacidified papers in a polluted atmosphere. A correlation between molecular masses and mechanical strength was observed (zero-span tensile strength and number of double folds). The measured values of molecular masses in some way reflect the changes of mechanical properties induced by the degradation.

Słowa kluczowe

PL

chromatografia żelowa; celuloza; papier; masa cząsteczkowa

EN

exclusion chromatography size; cellulose; paper; molecular mass

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Papierniczy
• Rocznik: 2007
• Tom: R. 63, nr 12
• Strony: 747--750
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz.

Twórcy

autor

Łojewski T.

autor

Zięba K.

• Wydział Chemii Uniwersytetu Jagiellońskiego, ul. Ingardena 3, 30-060 Kraków

Bibliografia

• 1. Berek D., Kubin M., Morcinka K., Dressler M.: "Chromatografia żelowa", PWN, Warszawa 1989.
• 2. Sadao M., Barth H.G.: "Size exclusion chromatography", Springer, Heidelberg 1999.
• 3. Strlic M., Kolar J.: "Size exclusion chromatography of cellulose in LiCl/ N,N-dimethylacetamide - Review", Journal Biochemical Biophysical Methods 56, 265-279 (2003).
• 4. Stol R., Pedersoli J. L. jr, Poppe H., Kok W.T.: "Application of SEEC to the microanalitycal determination of the molecular mass distribution of celluloses from the objects of cultural and historical value", Analytical Chemistry 74, 10, 2314-2320 (2002).
• 5. Dupont A.L.: "Gelatine sizing of paper and its impact on the degradation of cellulose during aging - a study using SEC", Amsterdam 2003 (praca doktorska).
• 6. Danhelka J., Kössler I.: "Determination of Molecular Weight Distribution of Cellulose by Conversion into Tricarbanilate and Fractionation", Journal of Polymer Science 14, 287-298 (1976).