Přístrojové vybavení Oddělení Polymerní membrány

Výzkum

Pracovníci Přístrojové vybavení Publikace

 

Oddělení polymerních membrán je vybaveno řadou přístrojů a aparatur, určených k základní i pokročilé charakterizaci membránových materiálů i membrán samotných. Seznam přístrojů a aparatur je uveden v následujícím přehledu:

Sorpční váhy IGA-100 Výrobce: Hiden Isochema, Limited

 

Sorpční váhy IGA-100 jsou určeny pro gravimetrické měření sorpcí jednosložkových i vícesložkových plynů v různých materiálech (polymery, anorganické materiály, kompozitní materiály, apod.) Sorpční váhy umí měřit i sorpce par různých kapalin jako např. vody či různých organických rozpouštědel.

Zařízení umožnuje měřit sorpce v širokém rozmezí tlaků (0.1 mbar - 500 mbar - /citlivý tlakoměr pro nízké tlaky/ nebo 0.1 bar - 20 bar tlakoměr pro vysoké tlaky). Teplotní rozsah měření lze provádět od -10 do 500 °C. Lze použít i dewarovou nádobu s kapalným dusíkem pro měření BET isoterem při teplotách okolo -190 °C. 

Přístroj umožňuje určit sorpční kapacity, sorpční koeficienty, difuzni koeficienty, aktivační energie sorpce a difuze, specifický povrch materiálů (metodou BET isoterem) 

 

 

Laboratorní permeační aparatura se statickou celou

 

Tato aparatura vyvinutá na ÚMCH umožňuje měřit propustnosti plynů skrze polymerní filmy (membrány) s velmi vysokou přesností. To je dáno originálním designem membránové cely, která izoluje studovanou membránu od vnějšího prostředí meziprostorem, který je evakuován (měření nejsou ovlivňována případným transportem vzduchu z vnějšísho prostředí). Aparara dokáže pracovat v rozmezí 25-50 °C, rozmezí tlaku nástřiku plynu je od 500 Pa - 400 kPa. Zařízení umožnuje změřit permeabilitní a difúzní koeficienty plynů v polymerech, Z těchto parametrů lze vypočítat sorpční koeficient.  

 

Permeační aparatura pro měření ve zbotnalém stavu

 

Tato aparatura také vyvinutá na ÚMCH  vychází z předchozí aparatury a umožňuje navíc měřit propustnosti plynů ve zbotnalých membránách. Membrána je tedy v kontaktu s parou vody nebo org. rozpoštědla a zároveň je přiveden k nástřiku studovaný plyn. Měření lze provádět při různých parciálních tlacích páry a různých tlacích přiváděného plynu. Teplotní rozsah měření se může pohybovat od 20 °C - 100 °C.

 

 

Pycnomatic ATC (heliový pyknometr) Výrobce: Thermo Scientific

 

Pycnomatic ATC (Automated Temperature Control) - Nový standard pro měření hustoty (prášky a pevné materiály) firmy Thermo Scientific je určen pro měření skutečné hustoty pevných a práškových materiálů. Jedná se o unikátní přístroj díky integrované kontrole teploty s přesností ± 0,01 °C, která zabrání vlivu změny objemu při změně teploty během testu. Pro stanovení skutečné hustoty je možné volit z 5 komor o různém objemu pro uložení vzorku.

 

 

Mikroskop atomárních sil:  MultiMode AFM Nanoscope IIIa (model 1998)   Výrobce: Digital Instruments

 

V závislosti na použitém typu sondy lze mikroskop využít k detailnímu studiu povrchů materiálů. Těmito charakteristikami může být topografie; tření; adheze; megnetická, elektoromagnetická, teplená a elektrická pole....

Přístroj umožňuje měřit v kontaktním módu, dynamickém kontakním módu s fázovým posunem, mikroskopie laterálních sil, mikroskopie magnetických sil, Force modulation

 

 

Jednokolonový plynový chromatograf   Výrobce: Labio a.s.

 

Tento jednoduchý plynový chromatograf s teplotně-vodivostním senzorem byl speciálně vyvinut pro oddělení membrán. Toto zařízení je přizpůsobeno pro analýzu vícesložkových směsí plynů (např. H2, He, N2, O2, atd...)  

 

 

Vakuová pec do 300 °C  Výrobce: Vakuum Praha, s.r.o.

 

Tato na zakázku vyrobená vakuová pec umožňuje evakuovat vzorky do vysokých teplot (300 °C). Uvnitř sušárny je měděná topná deska umožňující snadnou temperaci vzorku. Po ukončení evakuace je možné napouštět sušárnu inerním plynem. 

 

 

Automatické titrátory  Výrobce: SCHOTT ČR, a.s.

 

Automatické titrátory se využívají jako standartní metoda pro určení iontovýměných kapacit ionexových membrán. 

 

 

Sestava pro frakcionaci tokem v asymetrickém tokovém poli

Systém Eclipse 3+ pro vodná rozpouštědla s GPC opcí,
detektor rozptylu světla Dawn Helios 8+ a diferenciální refraktometr Optilab rEx

Výrobce: Wyatt Technologies.

 

Sestava umožňuje separaci proteinů, nanočástic a mikročástic, agregátů a polymerů podle velikosti a určení jejich rozměrů případně molekulové hmotnosti, a to bez přítomnosti stacionární fáze a při velmi nízkých střižných silách. Dovoluje souběžnou charakterizaci koloidní a vodorozpustné polymerní složky v širokém rozmezí velikostí. Absence stacionární fáze minimalizuje záchyt vzorku v důsledku adsorpce. Může pracovat i v módu rozměrově vylučovací chromatografie.

 

 

Modulární systém pro rozměrově vylučovací chromatografii
čerpadlo Deltachrom (Watrex Comp.), autosamplerem Midas
detektory: rozptylový DAWN Helleos II (Wyatt Technologies), viskozitní TriSEC TDA 301 (Viscotek), refraktometrický  Optilab t-rEX (Wyatt Technologies) a evaporativní rozptylový PL ELS 1000 (Polymer Laboratories)
Výrobce:

 

Rozměrově vylučovací chromatografie zvaná též gelově permeační je základní metodou pro určování distribuce molekulových hmotností disperzních polymerních vzorků. Sada detektorů zahrnutá do tohoto systému umožňuje postupovat podle potřeby jakýmkoliv ze základních způsobů: podle kalibrace polymerními standardy, podle tzv. univerzální kalibrace a absolutním způsobem z rozptylu světla. Souběžné stanovení distribuce molekulových hmotností a distribuce rozměrů molekuly poskytuje mimo jiné informace o větvení polymerních řetězců.

 

 

MALDI-TOF/TOF hmotnostní spektrometr ultrafleXtreme  Výrobce: Bruker Daltonik

 

Přístroj umožňuje stanovovat molekulové hmotnosti až do 1000 kDa s rozlišením FWHM až 1200 a přesností 50 ppm při externí kalibraci; v reflexním módu pak do 100kD s rozlišením FWHM až 25 000 a přesností do 5 ppm při externí kalibraci. Určování průměrů molekulových hmotností je omezeno na vzorky s nízkou disperzitou (nižší než 1,2).  Informace o vnitřní struktuře makromolekul lze získat z MS/MS experimentů, při kterých jsou analyzovány fragmenty molekuly získané pomocí LID, CID nebo ISD.

 

 

Plynový chromatograf Clarus 680 s hmotnostním spektrometrem  Clarus SQ 8 T
Pyrolyzér: CDS Pyroprobe Model 5150 (CDS Analytical)
Dávkovač z parního prostoru: TurboMatrix 110 Headspace Sampler

Výrobce: Perkin Elmer

 

Doplnění plynového chromatografu s hmotnostním detektorem pyrolyzérem a dávkovačem z parního prostoru (headspace) výrazně rozšiřuje uplatnění přístroje v polymerní vědě. Kromě tradiční kontroly čistoty rozpouštědel a monomerů včetně identifikace neznámých příměsí, je možné získat informace o nízkomolekulárních aditivech polymerních materiálů i o složení polymerní složky.

 

 

Elementární analyzátor CHN/S Elemental analyser 2400 II Výrobce: Perkin Elmer

 

Přístroj je využíván k rychlému stanovení obsahu uhlíku, vodíku a dusíku v organických látkách. Měření se provádí v souladu se standardní Preglovou-Dumasovou metodou, při které se vzorek spaluje v proudu kyslíku a spalné plyny jsou automaticky analyzovány.

 

 

Energiově disperzní rentgenfluorescenční spektrometr XEPOS Výrobce: Spectro Analytical Instruments

 

Přístroj je určen k rutinní prvkové analýze pevných látek, prášků i kapalin pro široké spektrum prvků od sodíku po uran.

 

 

Ostatní přístroje a vybavení:

Vakuová sušárna
Elektrodializační jednotka Tokuyama TS -2-10
Elektronické regulátory průtoku (mass flow controler) Aalborg
Laminární flowbox
Průtokoměr bublinový
Topná deska na odpařování rozpouštědel při výrobě membrán.

 

BIOpolymerní POstdoktorandská Laboratoř a vzdělávácí centrum  - BIOPOL

Centrum polymerních materiálů a technologií Otty Wichterla - CPMTOW

Centrum biomedicinálních polymerů - CBMP

Centrum polymerních senzorů - CPS

Polymery pro energetiku - EnergoLab


Ústav makromolekulární chemie AV ČR v.v.i.

Heyrovského nám. 2
162 06 Praha 6
tel:+420 296 809 111
fax:+420 296 809 410