Cromatografia a permeazione di gel

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Schema di una colonna a permeazione di gel
Schema delle dimensioni dei pori del gel contro quelle delle molecole dei vari soluti

La cromatografia a permeazione di gel (GPC) è una tecnica di separazione fisica utilizzata principalmente per l'analisi di materiali polimerici ad alto peso molecolare.

I gel utilizzati oggi per l'impaccamento delle colonne lavorano con il principio del "setaccio molecolare": il soluto che passa attraverso la colonna subisce un rallentamento proporzionale alle dimensioni delle particelle e alle dimensioni dei pori.

Poiché non vi è alcun tipo di legame chimico tra soluto e gel (o almeno nessun legame che abbia forza tale da determinare un'ulteriore separazione), l'ordine dei picchi in uscita andrà dalle molecole a peso molecolare maggiore (che non passano attraverso i pori e quindi escono rapidamente) a quelle di peso inferiore, le quali - percorrendo i percorsi creati dalla porosità del gel - impiegheranno un tempo maggiore a percorre la colonna.

Le colonne attualmente in uso hanno generalmente un'efficienza separativa superiore ai 70.000 piatti/metro.

Il metodo di analisi dei campioni si basa sulla creazione di curve di taratura attraverso standard di polimeri a peso noto e su una successiva analisi per confronto.

Esistono dei modelli matematici che permettono di calcolare preventivamente il tempo di eluizione di un campione conoscendo le caratteristiche della macchina, la velocità del solvente e il peso molecolare teorico della molecola. Questi sono però molto approssimativi, in quanto non riescono a tener conto delle dimensioni effettive delle particelle e della loro forma, che influenza in modo notevole la velocità di riempimento dei pori.

Inoltre, un parametro molto importante da tenere sempre presente (in genere viene fornito dal produttore delle colonne) è il volume utile del percorso: esso rappresenta la frazione di volume di gel contenuto nella colonna che è effettivamente raggiungibile dal solvente e in seguito dal soluto.

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