凝膠色譜法GPC課件

凝膠滲透色譜法GelPermeationChromatography(GPC)基本原理實驗部分演示實驗基本原理1964年，由J.C.Moore首先研究成功。不僅可用于小分子物質的分離和鑒定，而且可以用來分析化學性質相同分子體積不同的高分子同系物。(聚合物在分離柱上按分子流體力學體積大小被分離開）

分離原理體積排除色譜(SEC)

（SizeExclusionChromatography)

讓被測量的高聚物溶液通過一根內裝不同孔徑的色譜柱，柱中可供分子通行的路徑有粒子間的間隙（較大）和粒子內的通孔（較?。?。當聚合物溶液流經色譜柱時，較大的分子被排除在粒子的小孔之外，只能從粒子間的間隙通過，速率較快；而較小的分子可以進入粒子中的小孔，通過的速率要慢得多。經過一定長度的色譜柱，分子根據(jù)相對分子質量被分開，相對分子質量大的在前面（即淋洗時間短），相對分子質量小的在后面（即淋洗時間長）。

分離原理自試樣進柱到被淋洗出來，所接受到的淋出液總體積稱為該試樣的淋出體積。當儀器和實驗條件確定后，溶質的淋出體積與其分子量有關，分子量愈大，其淋出體積愈小。實驗部分

直接法：在測定淋出液濃度的同時測定其粘度或光散射，從而求出其分子量。間接法：用一組分子量不等的、單分散的試樣為標準樣品，分別測定它們的淋出體積和分子量，則可確定二者之間的關系?；驹?/p>

校正原理

聚合物中能夠制得標準樣的聚合物種類并不多，沒有標準樣的聚合物就不可能有校正曲線，使用GPC方法也不可能得到聚合物的相對分子質量和相對分子質量分布。對于這種可以使用普適校正原理。

普適校正原理由于GPC對聚合物的分離是基于分子流體力學體積，即對于相同的分子流體力學體積，在同一個保留時間流出，即流體力學體積相同。兩種柔性鏈的流體力學體積相同：

[η]1M1=[η]2M2k1M1α1+1=k1M2α2+1

兩邊取對數(shù)：lgk1+(α1+1)lgM1=lgk2+(α2+1)lgM2

即如果已知標準樣和被測高聚物的k、α值，就可以由已知相對分子質量的標準樣品M1標定待測樣品的相對分子質量M2。實驗部分

GPC儀的組成：泵系統(tǒng)、（自動）進樣系統(tǒng)、凝膠色譜柱、檢測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)。

色譜柱：

GPC儀分離的核心部件。是在一根不銹鋼空心細管中加入孔徑不同的微粒作為填料。

填料（根據(jù)所使用的溶劑選擇填料，對填料最基本的要求是填料不能被溶劑溶解）：交聯(lián)聚苯乙烯凝膠（適用于有機溶劑，可耐高溫）、交聯(lián)聚乙酸乙烯酯凝膠（最高100℃，適用于乙醇、丙酮一類極性溶劑）多孔硅球（適用于水和有機溶劑）、多孔玻璃、多孔氧化鋁（適用于水和有機溶劑）柱子：玻璃、不銹鋼

檢測系統(tǒng)：

通用型檢測器：適用于所有高聚物和有機化合物的檢測。有示差折光儀檢測器、紫外吸收檢測器、粘度檢測器。

示差折光儀檢測器：溶劑的折光指數(shù)與被測樣品的折光指數(shù)有盡可能大的區(qū)別紫外吸收檢測器：在溶質的特征吸波長附近溶劑沒有強烈的吸收。

選擇型檢測器：適用于對該檢測器有特殊響應的高聚物和有機化合物。有紫外、紅外、熒光、電導檢測器等。實驗部分影響因素：色譜柱、溶劑的選擇實驗部分溶劑的選擇：能溶解多種聚合物不能腐蝕儀器部件與檢測器相匹配實驗部分色譜柱對于多分散聚合物的分離作用是基于體積排除機理，與分子量沒有直接聯(lián)系。把激光光散射與凝膠色譜儀聯(lián)用，在得到濃度譜圖的同時，還可得到散射光強對淋出體積的譜圖，從而計算出分子量分布曲線和整個試樣的各種平均分子量。實驗部分

把GPC儀與光散射儀連用，由光散射儀連續(xù)測定聚合物樣品中各個級分的相對分子質量，由GPC儀中的濃度示差檢測器檢測各個級分的濃度，就可以得到聚合物的各種平均相對分子質量。

演示實驗

美國WyattTechnologyCorp公司產的多角度動態(tài)激光光散射分子量測定儀（絕對分子量）系統(tǒng)包括：

StyagelRHMW6EGPC柱（7.