Thermodiffusion von makromolekülen in lösung

Abstract

Unterwirft man makromolekulare Lösungen in einer Anordnung nach Clusius und Dickel der Thermodiffusion, so können starke Trenneffekte (Konzentrationsverschiebungen) auftreten. Dies wurde am Beispiel des Polyvinylpyrrolidons (Kollidons) in Wasser und des Polystyrols in Toluol an unfraktionierten und fraktionierten Produkten in mäßig verdünnten Lösungen (c < 1,5%) ausführlich untersucht. Insbesondere wurden die Abhängigkeit der Konzentrationsverschiebung von den Apparatedimensionen, von der Temperatur, von der Zeit, von Molgewicht und Ausgangskonzentration des Polymeren gemessen. Einige vorläufige Messungen über den Einfluß des Lösungsmittels, der von entscheidender Bedeutung ist, wurden durchgeführt. Im Vordergrund stand dabei das Verhalten der Lösung in der Trennapparatur bei relativ kurzen Versuchszeiten. Die Abhängigkeit von den genannten Parametern folgt im wesentlichen einer von de Groot angegebenen phänomenologischen Theorie des Trennrohres. Nach de Groot kann hieraus der Soretkoeffizient berechnet werden. Wir bezeichnen den so berechneten Koeffizienten vorläufig als „Entmischungskoeffizienten”︁. Die Abhängigkeit des Entmischungskoeffizienten von Molgewicht und Konzentration des Polymeren wurde gemessen. Diese Abhängigkeit gestattet es, die Thermodiffusion zur Fraktionierung von Hochpolymeren heranzuziehen. Einige mit diesem Verfahren ermittelte Molgewichtsverteilungsfunktionen werden gezeigt.

Experimental study of the concentration dependence of the soret coefficient by thermal field-flow fractionation: the case of polystyrene in decalin

“…Such a behavior was reported by Langhammer and coworkers for the polyvinylpyrrolidonewater [20,21] and polyvinylacetate-toluene [22] systems as well as for polystyrenes in toluene [23]. For this latter system, however, this finding is in contradiction with the results obtained by several other groups by means of various measurement methods [24 32], including the most recent and precise ones, such as the forced Rayleigh scattering method [29 30] for which the temperature range involved in a thermodiffusion experiment is lower than a mK.…”