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高分子の分析・分離の方法について

拡散係数(または流体力学的半径)or 粘度半径 or 回転半径の違いを利用した分析装置にはどのようなものがありますか?
もしくは,トポロジー的要素(環状,分枝,星型)による分離等

電荷をもっていないことを想定していますが,電荷をもっている場合も聞きたいです.いずれにせよ何の違いを利用した分離なのかも教えて頂きたいです.

●質問者: 匿名質問者
●カテゴリ:科学・統計資料
○ 状態 :終了
└ 回答数 : 1/1件

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1 ● 匿名回答1号

高分子は詳細には分析できないです。
製造者にしか中がどうなってるかわからない。
トポロジー的な意味というならむしろ、他の物質の分離や担持のために使われます。
(タンパク質から出来た酵素でDNAをよみとって他のタンパク質をつくったりする生体内の反応はその最たる物でしょうね)

まずはガスクロによる成分分析と、
分子量分布・重量平均分子量・数平均分子量の概念
http://polyweb.yz.yamagata-u.ac.jp/~morilab/infos/MW.html

それとガラス転移温度
http://www.ecosci.jp/poly/poly_tmtg.html

で同定しようとされます(分析装置というほどの決まったものはありません、通常の低分子とおなじように人の手で沈殿濾過などさせて測定します)が、
触媒やコモノマー、結晶剤、末端修飾、ブロックコポリマーか、デンドリマーか、によって物性が大きく異なります。
特にグラフト化してどんな溶媒にも溶けない高分子になってしまえば分子量がらみの分析はほぼ不可能。
ぱっと見どこからみてもほぼ同じ物性でも成分が全く違う可能性がなくもないという意味です(尿素樹脂とフェノール樹脂とか…)
溶かせさえすればメイン比をとるモノマーで大体おなじような物性になっててくれるから複数のパラメータを組み合わせれば同定できます、たとえばライブ合成したデンドリマーなら異常に分子量分布のピークが鋭いことになるでしょうけど。

水溶性ならブラウン運動やコロイドなんかもたのしいですね、
でも今だと逆浸透圧方式で水を浄化していますから逆の用途のほうが多いですね。

デンプンだけでもα化やら餅米とうるち米のデンプン成分比やら
小学校で習うヨウ素検出などもありますし。

担持のために流行ったのはC60フラーレンや炭素ナノチューブです。

不溶性のグラフト高分子の分子鎖をSEMでもTEMでもなくパッと見られる方法があればいいですね。


匿名質問者さんのコメント
さすがプロの方,たくさんのことを知っているのですね.もう少し教えて下さい.(同じことの繰り返しですいませんが) 溶媒に溶けている,分子量分布が狭い高分子重合体が得られたとします.もちろんモノマーは全て同じ. ただ,この高分子には様々なトポロジーが考えられるとします.ゆえにトポロジーごとに拡散係数(つまり流体力学的半径)や慣性半径が異なる,と考えられます. これをトポロジーごとに分離したい(とします.思考実験的にでも全然かまいません) やはりできないでしょうか?HPLCはカラムと試料ごとの化学的(確かファンデルワールス力)相互作用の違いを使った分離だと思います.だから,トポロジー(形)と関係あるとは思いますが,分離できない成分もあるでしょう. もっと拡散係数の違いを全面に押し出した分離ってそもそもないのですか? 並進拡散係数が異なれば進む速さも異なると思うのですが.

匿名回答1号さんのコメント
やっている実験はありますよ、特許もあります。 C60フラーレンもわりと普通の炭素ススから効率よく分離されるようにはなってきました。 生体でも異種タンパク質を免疫・アレルギー反応で識別しています。 あとは官能基、?COOHが等間隔ではいってるアルギン酸の カルシウム液による架橋で偽イクラができます。 電気泳動による自動車の電着塗装やそれを応用した化粧品もあります。 ただ、そういう特殊で高価な高分子ではなく ごく一般的な高分子については 「作ってから分ける」より 「最初から狙ったものを造り分ける」ほうがずっと安いし環境にも優しいのです。 たとえばチーグラーナッタ触媒でアイソマーなどの割合を変えてきたことで スーパーのポリ袋がちょっとずつ丈夫になったりということです。 それなら開発努力が1kgにつき0.1%の改善率でも億単位の儲けにつながりますから。

匿名回答1号さんのコメント
たとえば「数平均分子量における分子量分布の80%がδが1以下の範囲におさまるようなプラスチック!!」などという書き方の特許いっぱいあるんですけど、中身をみると多くは製造法の段階で工夫したものであってあとから単離したものではありません。単離操作自体は単純なものなので特許性や先進性をみとめられないから敢えて書かないということです。 デンドリマーもそうです。

匿名回答1号さんのコメント
3キロのシリカと10キロのアセトンでカラムたてて単離できるのが0.5gの目的物ではほとんどの高分子の工業化では採算がとれないというだけで分子量を計るときにはみなやってるとおもいます。

匿名質問者さんのコメント
お返事ありがとうございます. C60の単離や電気泳動に興味を持ちました. お察しかもしれないですが,僕はぺーぺーの大学院生です.(それも理論ばかりに夢中な.) 回答者様は企業研究者であられると察します.意識が全く違うんだなということを 知れた事も,とても良かったです. 僕は原理的なことだけにしか興味がなかったので. コスト的なことを知ることは化学と社会の接点の知識になり,とても面白いですね.

匿名回答1号さんのコメント
人が作った物は、作った人に聞いたほうがわかる。開運なんでも鑑定団も、作者のクセとかその時代にあった紙質土質などで鑑定してるわけです。 全く人の手のかかわらない由来をもつ天然系高分子(上にも出た生体高分子のほか)、たとえばビチューメン、海草系多糖類、カプロラクタムを作る微生物、バイオミメティックなどではどういう解析をやっているかを知るのがあなたの一番参考になるかもしれませんが。 大学院生、なら、水の双極子モーメント計算ソフト云々はどうにかなったんですかね? 理系就職したほうがずっと刺激も周辺知識も得られて楽しいですけどね。

匿名回答1号さんのコメント
っていうか島津の田中さんが企業にありながらノーベル賞とった理由が「みんなが欲しいのに存在しなかった計測機器を製造した」ことなのだから学者なら無いとか高いとかで諦めてないでつく…また余計なこといっちゃったかな?
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