《凝胶渗透色谱》PPT课件

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1、凝胶渗透色谱法GPC贾庆岩2013-5-3体积排阻色谱法定义及分类体积排阻色谱法(SEC)：利用多孔凝胶固定相的独特特性而产生的一种主要依据分子尺寸大小进行分离的方法。●凝胶渗透色谱(GPC:Gelpermeationchromatography)主要用于聚合物领域以有机溶剂为流动相(氯仿，THF，DMF)常用固定相填料：苯乙烯－二乙烯基苯共聚物●凝胶过滤色谱(GFC:Gelfiltrationchromatography)主要用于生命科学领域以水溶液为流动相常用固定相填料：亲水性有机凝胶(葡聚糖，琼脂糖，聚丙烯酰胺等)一

2、、绪论1964年由J.C.Moore首先研究成功(J.Polym.Sci.,PartA:Polym.Chem.1964,2(2):835-843)以苯乙烯和二乙烯基苯在不同的稀释剂存在下制成了一系列孔径不同的凝胶，可以在有机溶剂中分离分子量从几千到几百万的试样；第二年Maly用示差折光仪为浓度检测器，以体积指示器为分子量检测器制成凝胶色谱仪，从而创立了液相色谱中的凝胶渗透色谱技术。凝胶渗透色谱法(GPC)是一种新型的液相色谱。主要特点：操作简便快捷、进样量小；数据可靠且重现性好、自动化程度高等。应用领域：聚合物分子量及其分

3、布聚合物的支化度的测定聚合物分级及其结构分析高聚物中微量添加剂的分析测定高聚物的绝对分子量二、基本原理凝胶渗透色谱是一种液相色谱，原理是利用高分子溶液通过一根装填有凝胶的柱子，在柱中按分子大小进行分离。柱子为玻璃柱或金属柱，内填装有交联度很高的球形凝胶。其中的凝胶类型有很多，都是根据具体的要求而确定(常用的有聚苯乙烯凝胶)。然而无论哪一种填料，他们都有一个共同点，就是球形凝胶本身都有很多按一定分布的大小不同的孔洞。当被分析的试样随着淋洗溶剂进入柱子后，溶质分子即向填料内部孔洞扩散。较小的分子除了能进入大的孔外，还能进入较小

4、的孔；较大分子则只能进入较大的孔；而比最大的孔还要大的分子就只能留在填料颗粒之间的空隙中。随着溶剂的淋洗，大小不同的分子就得到分离，较大的分子先被淋洗出来，较小的分子较晚被淋洗出来。孔穴填充物颗粒大中小样品溶质分子的体积越小，其淋出体积越大。这种解释不考虑溶质与载体之间的吸附效应以及在流动相和固定相之间的分配效应。淋出体积仅仅由溶质分子尺寸和载体的孔尺寸决定，分离完全是由于体积排除效应所致，故称为体积排除机理。GPC柱MW与V之间的关系GPC理想校正曲线由凝胶色谱图计算样品的分子量分布的关键是把凝胶色谱曲线中的淋洗体积V转

5、化成分子量M，这种分子量的对数值与淋洗体积之间的关系曲线（LogM-V）称之为分子量校正曲线分子量校正曲线(LogM-V曲线)●排阻极限排阻极限是指不能进入凝胶颗粒孔穴内部的最小分子的分子量。所有大于排阻极限的分子都不能进入凝胶颗粒内部，直接从凝胶颗粒外流出，所以它们同时被最先洗脱出来。排阻极限代表一种凝胶能有效分离的最大分子量，大于这种凝胶的排阻极限的分子用这种凝胶不能得到分离。随固定相不同，排阻极限范围约在400至60×106之间。●渗透极限能够完全进入凝胶颗粒孔穴内部的最大分子的分子量。在选择固定相时，应使欲分离样品

6、粒子的相对分子质量落在固定相的渗透极限和排阻极限之间。Hi：峰高Mi：分子量应用GPC峰高法计算平均分子量需要GPC软件才可计算MwGPC仪的组成：泵系统、（自动）进样系统、凝胶色谱柱、检测系统和数据采集与处理系统。三、GPC仪器配置Waters1515型凝胶渗透色谱仪泵系统：包括一个溶剂储存器、一套脱气装置和一个高压泵。它的工作是使流动相（溶剂）以恒定的流速流入色谱柱。泵的工作状况好坏直接影响着最终数据的准确性。越是精密的仪器，要求泵的工作状态越稳定。要求流量的误差应该低于0.01mL/min。色谱柱：按照样品所溶解的溶

7、剂来选择柱子所属系列◇THF、氯仿、DMF。◇必须选择合适的溶剂来溶解聚合物。按照样品分子量范围来选择柱子型号◇样品分子量应处在排阻极限和渗透极限范围内，并且最好是处在校正曲线线性范围内。载体是GPC产生分离作用的关键。GPC仪器对载体的要求：1.良好的化学稳定性和热稳定性；2.有一定的机械强度；3.不易变形;4.流动阻力小；5.对试样没有吸附作用；6.分离范围越大越好（取决于孔径分布)等；7.载体的粒度愈小，愈均匀，堆积的愈紧密，色谱柱分离效率愈高。GPC载体的种类：1.交联聚苯乙烯凝胶；2.多孔性玻璃；3.半硬质及软质

8、填料包括聚乙酸乙烯酯凝胶及聚丙烯酰胺凝胶；4.木质素凝胶等。检测系统：通用型检测器：适用于所有高聚物和有机化合物的检测。有示差折光仪检测器、紫外吸收检测器、粘度检测器。◇示差折光仪检测器：溶剂的折光指数与被测样品的折光指数有尽可能大的区别。◇紫外吸收检测器：在溶质的特征吸波长附近溶剂没有强烈的吸收。◇选