GPC凝胶渗透色谱理论和应用
gpc标准曲线法判断分子量分布
标题：GPC标准曲线法判断分子量分布一、引言众所周知，聚合物的分子量分布对其在工业生产和应用中的性能具有重要影响。
确定聚合物的分子量分布是十分重要的。
而GPC标准曲线法是一种常用的方法，用来判断聚合物的分子量分布。
本文将详细介绍GPC标准曲线法的原理、步骤和应用。
二、原理1. GPC的原理GPC（Gel Permeation Chromatography）又称为凝胶渗透色谱法，是一种基于聚合物在固定相多孔柱中渗透的速度与其分子量大小成反比的分析方法。
通过GPC分析，可以得到聚合物溶液中不同分子量范围的分子量分布情况。
2. 标准曲线法的原理标准曲线法是一种简便实用的方法，通过与已知分子量的标准物质进行比较，来确定待测聚合物的分子量分布。
该方法利用标准物质的GPC曲线与待测聚合物的曲线进行比较，以确定待测聚合物的分子量分布情况。
三、步骤1. 准备样品需要准备待测聚合物的溶液样品，将其注入到GPC仪器中进行分析。
2. 构建标准曲线选择与待测聚合物相近性质的标准物质，通过GPC仪器分析得到标准物质的曲线，并确定其分子量范围。
3. 测定待测聚合物样品使用相同的GPC仪器分析待测聚合物的样品，获得其曲线。
4. 对比曲线将待测聚合物的曲线与标准物质的曲线进行对比，得出待测聚合物的分子量分布情况。
四、应用1. 工业生产中的应用在聚合物的工业生产中，常常需要对产品的分子量分布进行监控和调整，以确保其性能符合要求。
GPC标准曲线法能够提供快速准确的分析结果，对于生产过程中的质量控制具有重要意义。
2. 学术研究中的应用在聚合物材料的学术研究中，分子量分布是一个重要的研究方向。
通过GPC标准曲线法，可以对新型聚合物材料的性能进行深入研究，为聚合物材料的开发和应用提供重要的参考数据。
五、总结GPC标准曲线法是一种重要的方法，用于判断聚合物的分子量分布情况。
其原理简单，操作方便，具有广泛的应用价值。
在工业生产和学术研究中，都能发挥重要作用。
GPC原理及应用
GPC原理及应用GPC（Gel Permeation Chromatography，凝胶渗透色谱）也被称为Gel Filtration Chromatography（凝胶过滤色谱）或Size Exclusion Chromatography（尺寸排斥色谱），是一种液相色谱法，用于分离和分析高分子化合物。
GPC的原理是根据溶质在固定的凝胶填料中的渗透能力来分离分子。
凝胶填料是由一系列孔径不同的凝胶珠组成，形成了一个孔径连续分布的填料层。
溶液通过填料层，大分子无法进入凝胶珠内部的孔隙，所以大分子会在填料中占据体积较大的孔径，从而快速通过色谱柱；而小分子则会进入凝胶珠内部的孔隙，因此在填料中占据体积较小的孔径，从而较慢通过色谱柱。
通过控制填料的孔径，可以实现对不同分子量的高分子进行分离。
GPC的应用非常广泛。
以下是几个重要的应用领域：1.高分子材料研究：GPC是分析和表征高聚物的主要方法之一、通过测量样品在不同孔径填料中的保留时间，可以得到高聚物的分子量分布、平均分子量、聚合度等信息，对高聚物的合成和性质研究起到关键作用。
2.生物医药领域：GPC被广泛应用于生物大分子的分离和纯化。
例如，可以通过GPC从复杂的生物样品中分离和纯化蛋白质、多肽、核酸等。
此外，GPC还可以用于研究药物的释放动力学、药物与载体间的相互作用等。
4.食品工业：GPC被用于分析食品中的多糖、蛋白质、多酚类化合物等。
例如，可以通过GPC分析食品添加剂的含量和分子量分布，评估其对食品质量的影响。
5.油漆和涂料行业：GPC可以用于评估油漆和涂料中高聚物的分子量分布和相对含量。
这对于控制涂层质量、改进产品性能有重要意义。
需要注意的是，GPC作为一种相对粗糙的分析方法，在分子量分布比较宽泛的样品中可能存在一些局限性。
此外，由于凝胶填料中的孔径分布不均匀以及填充方式的不同，不同仪器的结果可能存在一定的差异。
因此，为了获得可靠的结果，在进行GPC分析时应该选择合适的填料和标准品，并且控制好实验条件。
GPC NMR测定超支化聚合物的理论及应用
GPC、NMR测定超支化聚合物的理论及应用摘要：GPC凝胶渗透色谱，又称为尺寸排阻色谱，它是基于体积排阻的分离机理，通过具有分子筛性质的固定相，用来分离相对分子质量较小的物质，并且还可以分析分子体积不同、具有相同化学性质的高分子同系物。
NMR简称核磁共振。
是磁矩不为零的原子核，在外磁场作用下自旋能级发生蔡曼分裂，共振吸收某一定频率的射频辐射的物理过程。
超支化的概念是只要单体是AB X(X≥2)型的，A、B均为有反应活性的官能团，就能产生超支化结构。
关键词：GPC凝胶渗透色谱(Gel Permeation Chromatography)、NMR核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance）、超支化聚合物前言自从超支化聚合物的概念提出来以后，由于超支化聚合物的独特结构和性能特点以及可实现规模化生产的特点，很快成为高分子材料领域研究的热点。
超支化聚合物是一类很有前途的新材料，正在从合成走向应用。
近十几年来，超支化聚合物的研究已取得重要进展.原理凝胶渗透色谱自20世纪60年代问世以来，在高聚物分子量及分子量分布测试中得到了广泛的应用。
以往有关GPC在聚丙烯腈共聚物分析方面的工作，一般采用普适校正法和渐进法对凝胶色谱柱进行校正。
普适校正法和渐进法需要一系列的标样，而聚丙烯腈的标样系列很难得到。
如果制备聚丙烯腈共聚物标样则需要耗费大量的时间和精力。
宽分布校正法可以采用单一宽分布标样对色谱柱进行标定，这种方法在分析难以制备标样的共聚物时，显示出很大的优越性。
Purdon认为，宽分布校正法只有在标样与待测样品分子量相近时结果较为准确，而标样与待测样品分子量相差较大时结果误差很大。
在本试验中应用宽分布校正法时，比较了扣除色谱峰扩展效应前后的测试结果，数据表明，在应用宽分布校正法校正色谱柱时，必须扣除色谱峰扩展效应的影响才能得到较为准确的结果。
Purdon的测试结果不准确，是因为没有扣除色谱峰扩展效应。
现代材料分析测试技术 凝胶渗透色谱 GPC
• 含有固化剂的EPOXY
酚醛树脂在室温条件下的自然 固化现象观察
8 6 4
RI/mv
2 0 -2 -4 15
1d 2d 5d 11d 19d
20
25 t/min
30
35
补充内容：水相GPC的应用
• 用于溶解于水的聚合物 • 较有机相GPC要复杂得多
水相GPC中存在的问题
• 非体积排除效应
• 分子尺寸不能直接反映分子质量及其分布 的信息。
聚合物分子量的特点
1.分子量大 2.多分散性
3.分子量统计平均值+分布系数才能确切 描述聚合物分子量
GPC分离机理
二、GPC仪器的基本配置
• • • • • • 溶剂贮存器(Solvent) 泵(Pump) 进样系统(Autosample ) 色谱柱(column) 检测器(detector) 数据采集与处理系统(Data Acquirement and Process System) • 废液池 (Waste)
（1）分子质量变化不大
• 这是由于分子链发生了氧化现象，生成了 其它物质，如羟基被氧化为醛、酮或酯的 结构，这时聚合物整体的分子链长度没有 明显的改变，但聚合物的性质发生了变化， 这时可以通过红外的方法检测其分子链结 构组成的变化。
（2）分子质量降低
• 有些高聚物的老化是因为分子链的断裂， 这时分子量急剧下降，使产品性能发生显 著的变化。如纤维强度下降，变脆，达不 到使用要求。
仪器基本配置流程图
3 2.5 2
RI/mv
1.5 1 0.5 0 -0.5 0 5 10 15 20 25 30 35 t/min
泵(515 HPLC Pump)
• 要求精度很高
凝胶渗透色谱法测高聚物的分子量分布
凝胶渗透色谱法测高聚物的分子量分布聚合物的分子量及分子量分布是聚合物性能的重要参数之一，它对聚合物的物理机械性能影响很大。
在聚合物分子量的测定方法中凝胶渗透色谱法（gel permeation chromatography, GPC）由于其快速方便的特点受到了广泛的应用。
一、实验目的1．了解凝胶渗透色谱法测高聚物分子量分布的原理2．熟悉安捷伦型凝胶渗透色谱仪的简单工作原理和操作。
二、GPC简单原理凝胶渗透色谱（Gel Permeation chromarography 简称GPC）为一种液体色谱，是一种很有效的分离技术。
其分离过程在装填有多种固体的“凝胶”小球的谱柱中进行。
凝胶多为高交联度的聚苯乙烯或多孔硅胶。
这些凝胶孔径的大小要与所分离聚合物的分子尺寸相同。
用待测样品的良溶剂不断淋洗色谱柱，当把用相同溶剂制备的试样稀溶液注入柱前淋洗液中后，待高聚物从柱的尾竿流出时，即得分级。
关于GPC的分离机理，目前尚无一完备的理论，但就目前存在的理论可以分为三大类：平衡排除理论；限制扩散理论；流动分离理论。
其中最常用的，认为起主要作用的是平衡排除理论；流速较低时扩散在分离过程中是不重要的；至于液动分离机理则只在液速很高时才起作用。
按照此理论，GPC是基于大分子尺寸不同而进行分级的。
凝胶孔洞的大小有一定的分布，当溶解的聚合物分子液以多孔小球时，扩散到凝胶孔结构内去的程度依赖于分子的尺寸和凝胶孔径的大小和分布。
尺寸大的分子只能进入凝胶内层的一小部分，或完全被排除在外；而尺寸小的分子则能渗透到大部分的凝胶内层中去，因此分子的尺寸越大，在柱中走的路程越短，相反，分子的尺寸越小，在柱中的路程越长，保留时间也就越长。
这样，当高聚物流经色谱柱时，就按其分子量的大小分开，大分子首先流出，达到分级的目的。
分离过程如图1。
图1 GPC 的分离原理柱子的总体积可分为三部分：凝胶粒间体积V 0，凝胶骨架体积V GM ，凝胶总孔洞体积V i ；如果柱子的总体积为V t则： V t ＝V 0＋V i ＋V GM （1）如果某种尺寸的大分子可进入的孔洞体积为V i acc ，则其淋出体积V c 应为：我们定义分配系数为：i i d V acc V /K ⋅= （2） i d c V K V V +=0 （3）如果K d ＝1，则该分子可进入全部孔洞，此时V c ＝V 0＋V i ；如果K d ＝0则该分子完全被排斥在孔洞之外，此时V ＝V 0。
凝胶渗透色谱(GPC)
凝胶渗透色谱（GPC）1. 简介凝胶渗透色谱（Gel Permeation Chromatography，简称GPC）是一种常用的分离和分析高分子化合物的方法。
该技术基于样品中高分子与凝胶基质之间的相互作用特性进行分离，并通过检测其分子量进行定性和定量分析。
2. 原理GPC的原理基于高分子在溶剂中形成的动态螺旋结构。
在这个多孔的凝胶基质中，高分子可以通过不同的速度渗透进入孔隙中，较大分子量的高分子会更难进入孔隙，而较小分子量的高分子则相对容易进入。
因此，在GPC中，高分子化合物会根据其分子量的大小在凝胶柱中得到分离，从而实现对样品的分析。
3. 实验操作3.1 样品制备：将待分析的高分子化合物溶解在合适的溶剂中，得到样品溶液。
确保样品溶液中没有明显的悬浮物或杂质。
3.2 柱装填：将凝胶柱装入色谱柱座，并根据柱座的要求进行调整和固定。
3.3 校准：使用一系列已知分子量的标准品进行校准。
将标准品溶液以一定流速注入凝胶柱中，记录各标准品的保留时间。
3.4 样品进样：使用自动进样器或手动进样器将样品溶液以适当流速注入凝胶柱中。
3.5 分离：样品在凝胶柱中进行凝胶渗透分离，不同分子量的高分子以不同的速度通过凝胶基质，完成分离。
3.6 检测：通过不同的检测器检测凝胶柱中流出的样品，常用的检测器包括紫外-可见光谱检测器、折光率检测器等。
3.7 数据处理：根据标准品的保留时间和已知分子量，结合样品的保留时间，计算出样品的分子量。
4. 应用领域GPC广泛应用于高分子化合物的分析和研究领域。
主要应用包括但不限于以下几个方面：•分析聚合物的分子量分布：通过GPC可以获得聚合物样品的分子量分布情况，了解样品中分子量大小的范围和占比，有助于进一步研究和应用。
•聚合物纯度分析：GPC可以用于判断聚合物样品的纯度，通过检测样品中的低分子量杂质，评估样品的纯净度。
•聚合物杂质分析：GPC可以用于分析聚合物样品中的杂质物质，如副产物、残留单体等。
凝胶渗透色谱法
凝胶渗透色谱法（GPC）一、凝胶渗透色谱凝胶渗透色谱Gel Permeation Chromatography（GPC)，一种新型的液体色谱，原理是利用高分子溶液通过一个装填凝胶的柱子，在柱子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（见图1）。
图1 GPC分离原理不仅可用于小分子物质的分离与鉴定，而且可作为用来分析化学性质相同但分子体积不同的高分子同系物。
可以快速、自动测定高聚物的平均分子量及分子量分布。
现阶段，已经成为最为重要的测定聚合物的分子量与分子量分布的方法。
二、测定原理凝胶色谱法的固定相采用凝胶状多孔性填充剂，是根据样品中各种分子流体力学提及的不同进行分离的。
比凝胶孔径大的分子完全不能进入孔内，随流动相沿凝胶颗粒间流出柱外，而娇小的分子则可或多或少地进入孔内。
因此大分子流程短，保留值小；小分子流程长，保留值大，所以凝胶色谱是按分子流体力学体积的大小，从大到小顺序进行分离的。
（见图2）图2 GPC淋出曲线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间的吸附效应以及溶质在流动相和固定相中的分配效应，其淋出体积仅仅由溶质分子的尺寸和载体的孔径尺寸决定，分离完全是由于体积排除效应所致。
凝胶色谱的特点是样品的保留体积不会超出色谱柱中溶剂的总量，因为保留值的范围是可以推测的，这样可以每隔一定时间连续进样而不会造成谱峰的重叠，提高了仪器的使用率。
三、分子量校正曲线（LogM-V曲线）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转化成分子量M，这种分子量的对数值与淋洗体积之间的曲线(LogM-V)称之为分子量校正曲线（见图3）。
图3 分子量校正(LogM-V)曲线➢排阻极限排阻极限是指不能进入凝胶颗粒空穴内部的最小分子的分子量。
凝胶渗透色谱(GPC)在聚合物研究中的应用
凝胶渗透色谱(GPC)在聚合物研究中的应用凝胶渗透色谱在聚合物研究中的应用【实验目的】1. 掌握凝胶渗透色谱(gel permeation chromatography，GPC)的工作原理。
2. 掌握凝胶渗透色谱仪的基本操作及数据处理方法。
3. 利用凝胶渗透色谱仪测定聚合物的分子量及其分布，熟悉GPC在活性聚合研究中的应用。
【实验原理】1. 凝胶渗透色谱仪器简介凝胶渗透色谱是一种特殊的液相色谱，其设备的基本构成与HPLC设备非常相似，实际上就是一套液相色谱体系，包括储液瓶(存储流动相溶剂)、输液泵、进样器、色谱柱和浓度检测器，其结构示意图见图25.1。
图25.1 GPC仪结构示意图流动相由储液器经由在线过滤器过滤进入输液泵。
输液泵系统必须精确，且能在高压下运行，保证流动相以恒定的流速进行输送。
典型的流速为1 mL/min。
最常使用的进样器是环路进样器(loop injector)，可以非常精确地将样品注入加压的溶剂中。
对于典型的GPC柱(3/8” O.D., 1英尺长)，进样体积必须不超过100 ,L/柱，一般进样体积和样品浓度不需精确控制。
样品溶液流经色谱柱时，由色谱柱按分子量大小进行分级，分子量的大小反映为流出时间。
各级分的浓度由检测器检测，从而可以得到级分浓度-流出时间关系曲线，即为GPC曲线。
为了保证良好的重复性和稳定性，色谱柱和检测器必须保持温度恒定。
2. GPC色谱柱及其分级原理GPC与通常液相色谱最大的不同是其色谱柱中稳定相及其分离机理的不同。
GPC 的稳定相是由小直径、窄分布的球形多孔交联凝胶粒子组成，其凝胶孔的大小与待分离高分子的分子体积大小相当。
由于凝胶粒子必须具有一定孔径的多孔结构，因此GPC不可能使用粒径小于10 ,m的凝胶粒子。
GPC柱的示意图见图25.2，其柱的总体积(V)可认为是由三部分组成:凝胶粒子之col间的空隙体积V、凝胶粒子基质的本体体积V和凝胶粒子中的孔穴体积V。
马尔文帕纳科 凝胶渗透色谱
马尔文帕纳科凝胶渗透色谱
马尔文帕纳科凝胶渗透色谱（GPC）是一种用于分离和纯化聚合物的技术。
它基于不同分子量组分在固定相凝胶孔径中的扩散速率不同而进行分离。
当不同分子量的组分通过凝胶柱时，它们将按照分子量大小依次通过凝胶孔径，分子量较大的组分将较慢地通过凝胶柱，而分子量较小的组分将较快地通过。
马尔文帕纳科凝胶渗透色谱的优点在于其分离效果好、分离范围广、操作简便、样品回收率高。
它适用于分离各种不同分子量的聚合物，如聚合物、蛋白质、多糖等。
在凝胶渗透色谱中，固定相凝胶的孔径大小和分布是影响分离效果的关键因素。
因此，选择合适的凝胶种类和浓度是实现高效分离的关键。
马尔文帕纳科凝胶渗透色谱的分离过程通常包括以下步骤：
1.样品溶液的准备：将待分离的样品溶解在适当的溶剂中，形成均匀的溶液。
2.凝胶柱的装填：将固定相凝胶均匀地装入色谱柱中，确保柱子的填装均匀、紧密。
3.样品溶液的进样：将样品溶液通过泵或其他进样装置注入色谱柱中。
4.洗脱剂的流动：通过泵或其他洗脱装置将洗脱剂注入色谱柱中，推动样品组分依次通过凝胶孔径。
5.收集洗脱液：通过收集洗脱液，将不同分子量的组分分别收集起来。
6.检测与数据分析：通过适当的方法对收集到的洗脱液进行检测，如紫外可见光谱、质谱等，对数据进行处理和分析。
总之，马尔文帕纳科凝胶渗透色谱是一种高效的分离技术，广泛应用于聚合物、蛋白质、多糖等聚合物的分离和纯化。
凝胶渗透色谱 蛋白质 分子量
凝胶渗透色谱蛋白质分子量
凝胶渗透色谱（Gel Permeation Chromatography，GPC），又称为凝胶过滤色谱（Gel Filtration Chromatography，GFC），是一种常用的蛋白质分子量分析方法。
凝胶渗透色谱通过将待测蛋白质样品溶解在适当的流动相中，将其加入到高分子量的凝胶柱中进行分离。
凝胶柱内部具有多孔结构，不同分子量的蛋白质会在凝胶柱中以不同的速率渗透。
较大分子量的蛋白质会较快地通过凝胶柱，而较小分子量的蛋白质会较慢地通过。
因此，根据蛋白质在凝胶柱中的渗透速率，可以得到蛋白质分子量的分布情况。
凝胶渗透色谱可以提供蛋白质的相对分子量范围，通常以分子量标准品进行校正。
常见的凝胶材料包括琼脂糖、聚丙烯酰胺凝胶等，选择合适的凝胶材料和流动相条件可以实现不同范围分子量的分析。
需要注意的是，凝胶渗透色谱只能提供相对分子量信息，并不能确定蛋白质的精确分子量。
如果需要精确测定蛋白质的分子量，通常需要使用其他技术，如质谱分析。
总结：凝胶渗透色谱是一种常用的蛋白质分子量分析方法，通过测定蛋白质在凝胶柱中的渗透速率来推断其相对分子量范围。
凝胶渗透色谱应用
凝胶渗透色谱应用凝胶渗透色谱（GPC）是一种常用的分析技术，广泛应用于聚合物、生物大分子和其他高分子化合物的分析和表征。
它通过测量样品在溶剂中的分子大小和分子量分布来揭示样品的结构和特性。
凝胶渗透色谱的原理是利用聚合物在溶剂中的溶胀和渗透性质，通过在一定条件下对样品进行分离。
在凝胶渗透色谱中，常用的填料是交联聚合物凝胶，如聚乙烯醇（PVA）凝胶、聚丙烯酰胺（PAA）凝胶等。
这些凝胶具有一定的孔径大小，可以使不同大小的分子在凝胶中渗透的程度不同。
通过测量样品在凝胶柱中的滞留时间，可以得到样品的分子大小和分子量分布信息。
凝胶渗透色谱的操作相对简单，一般包括样品的制备、柱的平衡和样品的进样等步骤。
首先，需要将样品溶解在适当的溶剂中，并进行过滤以去除杂质。
然后，将样品注入到已平衡好的凝胶柱中，并通过一定的流速进行分离。
最后，利用检测器检测样品在柱中的滞留时间，并根据标准曲线计算出样品的分子量。
凝胶渗透色谱在聚合物领域有着广泛的应用。
通过凝胶渗透色谱，可以确定聚合物的平均分子量、分子量分布以及聚合度等参数，从而评估聚合物的质量和性能。
此外，凝胶渗透色谱还可以用于监测聚合反应的进程和控制聚合物的合成过程。
除了聚合物，凝胶渗透色谱还可以应用于生物大分子的研究。
例如，可以利用凝胶渗透色谱来测定蛋白质、核酸和多糖等生物大分子的分子量和分子量分布。
这对于研究生物大分子的结构和功能具有重要意义。
此外，凝胶渗透色谱还可以应用于其他高分子化合物的分析和表征。
例如，可以利用凝胶渗透色谱来测定橡胶、涂料和塑料等材料中高分子化合物的分子量和分子量分布。
这对于评估材料的性能和质量具有重要意义。
总之，凝胶渗透色谱是一种重要的分析技术，广泛应用于聚合物、生物大分子和其他高分子化合物的研究。
它可以揭示样品的结构和特性，并对材料的性能和质量进行评估。
随着科学技术的不断进步，凝胶渗透色谱将在更多领域发挥重要作用，并为科学研究和工业应用提供更多可能性。
第2节 凝胶色谱(GPC)
3.凝胶色谱分离机理
3.1凝胶色谱的色谱过程方程
凝胶色谱柱是用多孔材料填充的，其分离能力与 填料孔径无关。 GPC柱的总体积有3部分组成，即填料骨架体积、 填料孔体积及填料颗粒间体积。其中填料骨架体 积对分离不起作用，柱空间体积主要由后两部分 组成。因此当把色谱方程VR＝VM+KVS用于凝胶 色谱时，VM代表填料颗粒间体积，VS代表填料孔 体积，VR也称为淋洗体积。样品在分离过程中， 大分子的保留体积为VM，小分子的保留体积为 VM+VS。分配系数K在0到1之间。
2.1间接测定法
这是通过测定淋洗体积推测相应的分子量。 如用虹吸法或计滴法来测定淋洗体积。随 着凝胶色谱的不断发展，仪器流动相速度 的稳定性不断提高，也可以直接测定保留 时间作为分子量标记。 间接法测定分子量的优点是仪器设备简单， 但不能直接得出分子量的数值，需采用标 准进行校正，数据处理较为复杂。
2.3光散射法
用此法可以直接测出淋出液中聚合物的重均分子 量，是一种测定绝对分子量的方法。 该法所使用的仪器为小角激光光散检测器（low angle laser light scattering, LALLS），其工作原 理如下：当光通过高分子溶液时，会产生瑞利散 射，散射光强度及其对散射角θ（即入射光与散射 光测量方向的夹角）和溶液浓度C的依赖性与聚合 物的分子量、分子尺寸、分子形态有关，因此可 用光散射的方法研究高分子溶液的分子量等参数。
3.2.4 热力学理论
该理论认为，决定GPC分离的因素，不仅有胶体的孔径大 小，而且包括在一定溶剂中高聚物分子构像的尺寸分布。 Casassa研究了溶液中不同构像的分子链在同一胶体孔洞 大小上的分离他假设孔洞内外的溶质分子处于平衡，而且 两相是那样的稀,以致高聚物之间无作用。他用无规飞行 统计来描述分子的构像，即符合方程式： 2 式中，Pn（r）表示距坐标原点为矢量r的位置上，无规飞 行出现n次的几率密度；b2表示聚合物链段的平均平方长 度。上式在分散（dissipative）物理过程中是基本的，适 用于各种边界条件。
凝胶渗透色谱的原理和应用
凝胶渗透色谱的原理和应用凝胶渗透色谱（Gel Permeation Chromatography，简称GPC）是一种常用的分离和分析技术，它主要应用于高分子化合物的研究和质量控制。
下面是凝胶渗透色谱的原理和应用方面的介绍。
1.原理凝胶渗透色谱的原理是基于分子尺寸不同的化合物在色谱柱上的保留作用的不同来实现分离的。
色谱柱中的固定相是凝胶颗粒，这些颗粒具有非常小的孔径，只允许分子尺寸较小的化合物进入孔径内部。
当样品溶液流经色谱柱时，分子尺寸较大的化合物无法进入凝胶颗粒的孔径内部，因此它们很快就会从色谱柱中流出，而分子尺寸较小的化合物则可以进入凝胶颗粒的孔径内部，并且随着流动相的移动而缓慢流出。
通过使用不同孔径的凝胶颗粒，可以将不同分子尺寸的化合物按照分子量大小进行分离。
凝胶渗透色谱的分离效果取决于凝胶颗粒的孔径分布和分子尺寸不同的化合物在凝胶颗粒中的扩散系数。
2.应用凝胶渗透色谱广泛应用于高分子化合物的分析和质量控制中。
以下是几个主要应用领域：（1）高聚物分子量及其分布的测定：凝胶渗透色谱可以准确地测定高聚物样品的分子量及其分布，这对于研究高聚物的结构和性能非常重要。
通过使用不同孔径的凝胶颗粒，可以分离出不同分子量的高聚物组分，并测定它们的分子量和分布。
（2）共聚物组成的分离和测定：共聚物是由两种或两种以上不同单体单元组成的聚合物。
凝胶渗透色谱可以用于共聚物组成的分离和测定，通过分离出不同分子量的共聚物组分，可以测定每种单体单元的比例和分布。
（3）高聚物化学反应动力学的研究：凝胶渗透色谱可以用于研究高聚物化学反应动力学，例如聚合反应、降解反应等。
通过使用凝胶渗透色谱监测反应过程，可以获得反应动力学参数和反应机理的认识。
（4）高分子材料的质量控制：凝胶渗透色谱可以用于高分子材料的质量控制，例如塑料、纤维等。
通过使用凝胶渗透色谱分析高分子材料的分子量和分布，可以评估其性能和质量。
总之，凝胶渗透色谱是一种非常有用的分离和分析技术，它广泛应用于高分子化合物的研究和质量控制中。
凝胶渗透色谱概述
凝胶渗透色谱概述凝胶渗透色谱（Gel Permeation Chromatography，GPC），也被称为凝胶过滤色谱（Gel Filtration Chromatography，GFC），是一种常用的分离和纯化生物大分子（如蛋白质、核酸、多聚体等）的方法。
它基于样品分子对凝胶柱中孔隙的渗透程度不同来实现分离，是一种相对分子大小进行分级分离的柱层析方法。
凝胶渗透色谱的原理是，凝胶柱中的多孔凝胶微球形成一个孔径连续分布的微孔网络结构。
这些孔隙可以根据分子的大小来划分，较大的分子会在较大的孔隙中被剔除，而较小的分子则可以渗透进较小的孔隙中。
因此，大分子会以较快的速度通过柱，而小分子则会以较慢的速度通过柱。
最终，不同大小的分子将会分离出来。
凝胶渗透色谱的操作过程相对简单。
首先，样品溶液会被注入凝胶柱中，在样品溶液中选择合适的缓冲液以维持柱中的pH和离子强度。
接下来，通过利用适当的流速将样品溶液从柱中通过，使样品分子在凝胶柱中渗透。
较大的分子会在凝胶柱的顶部较快地通过，而较小的分子则会在凝胶柱中逗留更长时间。
最终，不同大小的分子将会在柱底部收集。
凝胶渗透色谱的应用非常广泛。
它可以用于分离和纯化生物大分子，如蛋白质、核酸、多聚体等。
它能够提供分子大小的分布信息，并且可以评估样品的聚合度、纯度和活性。
因此，它在生物化学、生物技术、药学和制药等领域都得到了广泛的应用。
然而，凝胶渗透色谱也存在一些限制。
首先，柱的尺寸选择和合适的凝胶选择是非常重要的，以确保分离的效果。
其次，对于较大的生物大分子，溶液的流动性可能会受到限制，从而降低分离效率。
此外，凝胶渗透色谱不适用于低分子量的化合物的纯化和分离。
总之，凝胶渗透色谱是一种重要的柱层析技术，可用于分离和纯化生物大分子。
它基于不同大小的分子对凝胶柱中孔隙的渗透程度不同来实现分离。
凝胶渗透色谱在生物化学、生物技术、药学和制药等领域都有重要的应用，并且在细胞分析、肿瘤标记物的检测和多聚合物的研究等方面有特殊的应用。
凝胶渗透色谱(gpc)功能用途
凝胶渗透色谱(gpc)功能用途下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor.I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!凝胶渗透色谱（GPC）：功能与应用解析凝胶渗透色谱，也称为分子排阻色谱或大分子色谱，是一种广泛应用于聚合物科学、生物化学和药物分析等领域的分离和表征技术。
GPC原理及应用
GPC原理及应用GPC是凝胶渗透色谱（Gel Permeation Chromatography）的缩写，也叫凝胶渗透层析，是一种高效液相层析技术。
GPC通过选择具有不同大小的凝胶微球作为填料，根据样品溶质在凝胶微球之间穿过的速度差异，来分离和测定样品中不同分子量的物质。
下面将对GPC的原理和应用进行详细介绍。
1.GPC的原理：GPC的原理基于溶胶分子在凝胶填料内的渗透和扩散过程。
当样品进入GPC柱内时，其中的分子按照大小顺序渗透和扩散，较大分子渗透速度较慢，较小分子渗透速度较快。
最终，通过GPC柱尾部逐渐流出的物质被检测器检测到，从而根据峰形和峰高得到样品中分子量分布的信息。
2.GPC的仪器和填料：GPC的仪器通常包括一个耐压柱和一个检测器。
耐压柱内常用的填料有硅胶凝胶、聚合物凝胶、交联聚合物凝胶等。
这些填料具有大小不一的孔隙结构，可以使不同分子量的物质在填料中有不同的渗透速度。
3.GPC的操作步骤：（1）选取适当的填料和溶剂，根据待测样品的性质和分子量范围来选择。
（2）将待测样品溶解在溶剂中，并进行过滤以去除杂质。
（3）将样品溶液注入耐压柱中，通过泵送使样品通过填料。
（4）接收柱尾流出的溶液，并利用检测器进行检测。
（5）绘制出峰形图，并根据峰高和峰形来分析样品中的分子量分布。
4.GPC的应用：（1）分子量分析：GPC可用于测定聚合物、蛋白质、多肽等样品中的分子量分布。
这对于许多工业领域、材料科学和生命科学的研究具有重要意义。
（2）质量控制：GPC可以用于检测和监控聚合物产品的分子量分布，可以用来判断产品的质量稳定性和一致性。
（3）材料筛选：GPC可以用于对不同样品中的聚合物进行分子量分析，从而筛选出合适的材料用于特定应用，例如制备高效电池和传感器材料。
（4）药物研发：GPC可以用于测定药物分子中的分子量分布，帮助药物研发人员追踪和调整合成过程中分子量的变化。
GPC作为一种高效液相层析技术，在多个领域都有重要的应用价值。
凝胶渗透色谱GPC
渗透压方法 (for Mn) 光散射方法 (for Mw) 粘度方法 (for Mv) 超速离心方法 (for Mz)
间接方法
GPC (for Mn, Mw and Mz) 用标准品进样得到分子量校正曲线，间接算出 聚合物样品的相对分子量。如和标准品结构不 同，还需进行相应的计算才能得到聚合物样品 自身的分子质量。
GPC色谱柱系列
Shim-pack GPC-80X for THF Shim-pack GPC-80XC for 氯仿 Shim-pack GPC-80XD for DMF
排阻极限 (聚苯乙烯)
1.5x103(GPC-801), 5x103(GPC-802), 2x104(GPC-8025), 7x104(GPC-803), 4x105(GPC-804), 4x106(GPC-805), 4x107(GPC-806)，4x107 (mixed gel，GPC80M), 2x108(GPC-807)
凝胶过滤色谱 (GFC)
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)
3
GPC用途
高聚物的分子量及其分布是高聚物最基本 的参数之一。高聚物的许多性质是与分子 量有关的。例如冲击强度、模量、拉伸强 度、耐热、耐腐蚀性都与高聚物的分子量 和分子量分布有关。
10 228-20812-91 11 223-05671-92
保护柱 LC工作站
GPC-800P
1
LCsolution Single 1
12 223-05655-92
GPC软件
LCsolution GPC
1
1
GPC系统与常规HPLC系统区别
GPC 凝胶渗透色谱
GPC（Gel Permeation Chromatography ） ,凝胶渗透色谱，又称为尺寸排阻色谱（Size Exclusion Chromatography,简称SEC），它是基于体积排阻的分离机理，通过具有分子筛性质的固定相，用来分离相对分子质量较小的物质，并且还可以分析分子体积不同、具有相同化学性质的高分子同系物。
凝胶渗透色谱(Gel Permeation Chromatography、GPC)1964年，由J.C.Moore首先研究成功。
不仅可用于小分子物质的分离和鉴定，而且可以用来分析化学性质相同分子体积不同的高分子同系物。
(聚合物在分离柱上按分子流体力学体积大小被分离开）1.基本原理1.1分离原理让被测量的高聚物溶液通过一根内装不同孔径的色谱柱，柱中可供分子通行的路径有粒子间的间隙（较大）和粒子内的通孔（较小）。
当聚合物溶液流经色谱柱时，较大的分子被排除在粒子的小孔之外，只能从粒子间的间隙通过，速率较快；而较小的分子可以进入粒子中的小孔，通过的速率要慢得多。
经过一定长度的色谱柱，分子根据相对分子质量被分开，相对分子质量大的在前面（即淋洗时间短），相对分子质量小的在后面（即淋洗时间长）。
自试样进柱到被淋洗出来，所接受到的淋出液总体积称为该试样的淋出体积。
当仪器和实验条件确定后，溶质的淋出体积与其分子量有关，分子量愈大，其淋出体积愈小。
（1）体积排除（2）限性扩散（3）流动分离1.2校正原理用已知相对分子质量的单分散标准聚合物预先做一条淋洗体积或淋洗时间和相对分子质量对应关系曲线，该线称为“校正曲线”。
聚合物中几乎找不到单分散的标准样，一般用窄分布的试样代替。
在相同的测试条件下，做一系列的GPC标准谱图，对应不同相对分子质量样品的保留时间，以lgM对t作图，所得曲线即为“校正曲线”。
通过校正曲线，就能从GPC谱图上计算各种所需相对分子质量与相对分子质量分布的信息。
聚合物中能够制得标准样的聚合物种类并不多，没有标准样的聚合物就不可能有校正曲线，使用GPC方法也不可能得到聚合物的相对分子质量和相对分子质量分布。
凝胶渗透色谱仪(gpc)试验工作原理
凝胶渗透色谱仪(GPC)试验工作原理凝胶渗透色谱(GelPermeationChromatography)也称为体积排除色谱或尺寸排除色谱，是液相色谱的一个分支，是高聚物表征的重要方法之一，可用于小分子物质的分离和鉴定，测定高聚物分子量及其分子量分布情况等。
和高效液相色谱HPLC一样，主要配置有输液泵、进样器、色谱柱、浓度检测器和计算机数据处理系统。
固定相是表面和内部有着各种各样、大小不同的孔洞和通道的微球，可由交联度很高的聚苯乙烯、聚丙烯酰胺、葡萄糖和琼脂糖的凝胶以及多孔硅胶、多孔玻璃等来制备。
当被分析的聚合物试样随着溶剂引入柱子后，由于浓度的差别，所用溶质分子都力图向填料内部孔洞渗透。
较小的分子除了能进入较大的孔外，还能进入较小的孔；较大的分子就只能进入较大的孔；而比最大的孔还要大的分子就只能停留在填料颗粒之间的空隙中。
随着溶剂洗提过程的进行，经过多次渗透扩散平衡，最大的聚合物分子从载体的粒间首先流出，依次流出的是尺寸较小的分子，最小的分子最后被洗提出来，从而达到依高分子体积进行分离的目的。
最终得出高分子尺寸大小随保留时间(或保留体积V、淋出体积V)变化的曲线，即分子量分布的色谱图。
从聚合物的GPC曲线的形状（对称、不对称、单峰、双峰等）可以粗略地得知该聚合物样品的分子量分布情况，GPC峰的峰宽则可大致反映聚合物的多分散度。
通过计算处理，可以得到聚合物的数均分子量Mn、粘均分子量Mv、重均分子量Mw和z-均分子量Mz，进而得到聚合物的多分散系数d，由此可以获得关于聚合物的多种定性信息。
GPC凝胶渗透色谱常温流动相:水相、THF、DMF、DMSO、三氯甲烷、六氟异丙醇、a-氯奈；高温流动相：DMF（（80℃），三氯苯；可以测相对分子量的流动相：水相、THF、DMF、DMSO、三氯甲烷、六氟异丙醇、a-氯奈、三氯苯；可以测绝对分子量的流动相：水相、THF、DMF、三氯苯。
GPC凝胶渗透色谱测定是高分子相对分子质量及其分布最常用、快速和有效的技术。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
GPC、NMR测定超支化聚合物理论及运用
GPC凝胶渗透色谱
凝胶渗透色谱自20世纪60年代问世以来，在高聚物分子量及分子量分布测试中得到了广泛的应用。
以往有关GPC在聚丙烯腈共聚物分析方面的工作，一般采用普适校正法[ ]和渐进法[2]对凝胶色谱柱进行校正。
普适校正法和渐进法需要一系列的标样，而聚丙烯腈的标样系列很难得到。
如果制备聚丙烯腈共聚物标样则需要耗费大量的时间和精力。
宽分布校正法[卜I]可以采用单一宽分布标样对色谱柱进行标定，这种方法在分析难以制备标样的共聚物时，显示出很大的优越性。
Purdon[6]认为，宽分布校正法只有在标样与待测样品分子量相近时结果较为准确，而标样与待测样品分子量相差较大时结果误差很大。
在本试验中应用宽分布校正法时，比较了扣除色谱峰扩展效应前后的测试结果，数据表明，在应用宽分布校正法校正色谱柱时，必须扣除色谱峰扩展效应的影响才能得到较为准确的结果。
Purdon的测试结果不准确，是因为没有扣除色谱峰扩展效应。
本法在生产线上聚丙烯腈分子量监测中得到了实际应用，结果满意。
GPC凝胶渗透色谱（缩写：Gel Permeation Chromatog-raphy ），又称为尺寸排阻色谱（Size Exclusion Chromatography,简称SEC），它是基于体积排阻的分离机理，通过具有分子筛性质的固定相，用来分离相对分子质量较小的物质，并且还可以分析分子体积不同、具有相同化学性质的高分子同系物。
凝胶渗透色谱(Gel Permeation Chromatography、GPC)1964年，由J.C.Moore首先研究成功。
不仅可用于小分子物质的分离和鉴定，而且可以用来分析化学性质相同分子体积不同的高分子同系物。
一．原理部分
分离原理：
让被测量的高聚物溶液通过一根内装不同孔径的色谱柱，柱中可供分子通行的路径有粒子间的间隙（较大）和粒子内的通孔（较小）。
当聚合物溶液流经色谱柱时，较大的分子被排除在粒子的小孔之外，只能从粒子间的间隙通过，速率较快；而较小的分子可以进入粒子中的小孔，通过的速率要慢得多。
经过一定长度的色谱柱，分子根据相对分子质量被分开，相对分子质量大的在前面（即淋洗时间短），相对分子质量小的在后面（即淋洗时间长）。
自试样进柱到被淋洗出来，所接受到的淋出液总体积称为该试样的淋出体积。
当仪器和实验条件确定后，溶质的淋出体积与其分子量有关，分子量愈大，其淋出体积愈小。
（1） 体积排除
（2） 限性扩散
（3） 流动分离
校正原理
用已知相对分子质量的单分散标准聚合物预先做一条淋洗体积或淋洗时间和相对分子质量对应关系曲线，该线称为“校正曲线”。
聚合物中几乎找不到单分散的标准样，一般用窄分布的试样代替。
在相同的测试条件下，做一系列的GPC 标准谱图，对应不同相对分子质量样品的保留时间，以lgM 对t 作图，所得曲线即为“校正曲线”。
通过校正曲线，就能从GPC 谱图上计算各种所需相对分子质量与相对分子质量分布的信息。
聚合物中能够制得标准样的聚合物种类并不多，没有标准样的聚合物就不可能有校正曲线，使用GPC 方法也不可能得到聚合物的相对分子质量和相对分子质量分布。
对于这种可以使用普适校正原理。
普适校正原理
由于GPC 对聚合物的分离是基于分子流体力学体积，即对于相同的分子流体力学体积，在同一个保留时间流出，即流体力学体积相同。
两种柔性链的流体力学体积相同：
[]1η1M =[]2η2M
1K 1M 1α +1=2K 2M 2α +1
两边取对数：lg 1K +(1α +1)lg 1M =lg 2K +(2α+1)lg 2M
即如果已知标准样和被测高聚物的k 、α值，就可以由已知相对分子质量的标准样品1M 标定待测样品的相对分子质量2M
二．实验部分
一、 实验目的
1. 掌握凝胶渗透色谱（gel permeation chromatography ，GPC ）的工作原理。
2. 掌握凝胶渗透色谱仪的基本操作及数据处理方法。
3. 利用凝胶渗透色谱仪测定聚合物的分子量及其分布，熟悉GPC 在活性聚合研究中的应用。
二、 实验原理
GPC 是一种特殊的液相色谱，所用仪器与高效液相色谱仪类似，GPC 的分离是利用体积排除机理，装填的是多孔性凝胶或微粒，孔径大小与待分离的聚合物分子相似，体积大的高分子化合物不能进入凝胶孔，最先从凝胶粒间流出，淋出体积（时间）最小，高聚物依分子量从大到小依次淋出。
GPC 的实验方法是先利用同一组分已知分子量的单分散性聚合物标准试样，在与未知试样相同的条件下得到一系列GPC 谱图。
以峰位置V e 对lgM 作图，得到校正曲线，根据未知样的V e 得到对应的分子量。
由于大多数的聚合物标样不易获得，通常情况下可以借用聚苯乙烯的校正曲线，此时得到的分子量仅有相对意义。
从聚合物的GPC 曲线的形状（对称、不对称、单峰、双峰等）可以粗略地得知该聚合物样品的分子量分布情况，GPC 峰的峰宽则可大致反映聚合物的多分散度。
通过计算处理，可以得到聚合物的数均分子量n M 、粘均分子量v M 、重均分子量w M 和z-均分子量z M ，进而得到聚合物的多分散系数d ，由此可以获得关于聚合物的多种定性信息。
三、 实验药品及仪器
凝胶渗透色谱仪，真空线，手套操作箱，安培管，玻璃注射器，离心机。
新蒸四氢呋喃（用钠和二苯基甲酮回流至深蓝色，新蒸使用），精制苯乙烯，偶氮二异丁腈（AIBN ），二硫代苯甲酸2 氰基异丙酯(CPDB)，液氮，甲醇。
四、 实验步骤及现象
实验获得的聚苯乙烯GPC 曲线见附图。
从图上可以得到聚苯乙烯测试样品的以下几个
方面信息:
GPC图的纵坐标表示色谱图的峰高，是检测器的响应信号，是由于样品比溶剂的折光率大，这种差别经过RID转化后，转化为电信号的的强度，单位为毫伏mv。
横坐标为出峰时间，单位为min。
图中正立的峰是聚合物样品的峰，图上显示数值是其峰的积分面积为32129。
图上出现的第一个倒立的峰是溶剂的峰，其形成原因是由于折光率小于溶剂的折光率。
其他峰可能是相对分子量较小的测试样品的峰。
在GPC图中，出峰顺序是依据物质的分子量，由大到小先后出峰。
六、思考题
1. GPC在何种条件下获得的是相对分子量？在何种条件下可获得绝对分子量？答：仅当测试校正曲线所用的标准试样与待测物为同一种聚合物，且测试所用的条件完全一致时，GPC才能得到高聚物的绝对分子量；当聚合物标样不易获得，校正曲线参照的是其他物质，例如聚苯乙烯的校正曲线时，只能得到相对分子量。
2. 下列图（A）为作GPC校正曲线时某聚合物标样的GPC曲线，图（B）为相隔一段时间后测得的某聚合物样品的GPC曲线，比较两曲线，你能发现什么问题？如何解决？
答：通过比较两曲线，可以发现测定聚合物样品时GPC曲线的溶剂峰（图中箭头所指）相比测定校正曲线时发生了偏离，流出时间由32.6min变为32.9min，会导致待测样品过早流出，所测得的相对分子量比实际值偏大。
解决办法是从新测试聚合物标样的校正曲线，然后再测试聚合物的GPC曲线，以获得较为准确
的高聚物分子量。
参考文摘
[1]上海涂料第42卷第2期2004.4 化学通报2004 年第2 期
[2] 屈志中．前苏联利用磁化水拌制混凝土技术的现状和问题[J]．建筑技术，1996，(1)：50．
[3] 张维华，吴振杰．磁化水技术在混凝土中的应用[J]．建筑技术开发，2001，(6)：55．
[4] 李鹤龄．“磁化水”质疑[J]．宁夏大学学报(自然科学版)，1997，(3)：285．
[5] 罗漫，陆柱．磁化水的研究现状及进展[J]．水处理技术，1999，(6)：339．
[6] 任宇航，许祝安，田涛，等．水表面张力的磁化效应[J]．浙江大学学报(自然科学版)，1997，(2)：142．
[7] 赵新杰．磁化水物理特性的测试[J]．宁夏大学学报(自然科学版)，1995，(3)：29．
[8] 安燕，刘云，闰海科．磁化水及其溶液表面性质的研究[J]．贵州工业大学学报(自然科学版)，1998，(4)：103．
[9] 朱元保，颜流水，曹祉祥，等．磁化水的物理化学性能[J]．湖南大学学报(自然科学版)，1999，(1)：21．
[10] 朱成辉，成普生，吕其生等．磁化水的检测及评价[J]．理化检验一化学分册，2001，37(6)：279．
[11] 郭松年，张自太．磁化水拌合混凝土提高强度试验[J]甘肃农业大学学报(自然科学版)，1995，(2)：169．。