凝胶渗透色谱GPC
gpc凝胶渗透色谱工作原理
gpc凝胶渗透色谱工作原理
GPC凝胶渗透色谱，又称为Gel Permeation Chromatography (GPC)，是一种常用的分子量分析方法。
其工作原理是利用高分子材料在溶液中的不同分子量对溶液流过凝胶柱时的渗透性不同，从而实现不同分子量的高分子分离。
具体而言，样品在经过凝胶柱时，大分子将会被凝胶孔道“拦截”而难以通过，而小分子则可以流过凝胶孔道并快速流出。
凝胶孔道尺寸可以使得不同分子量的高分子能否进入凝胶内部孔道并通过孔道的速度不同，进而实现高分子的分离。
在GPC分离中，常用的凝胶材料包括玻璃微珠、聚合物珠子和硅胶微粒等，其孔径一般在10至10万，可以根据不同要求选择合适大小的凝胶柱进行分离。
对于分离后的高分子，可以通过荧光检测等方法来测定其分子量。
因此，GPC凝胶渗透色谱是一种常用的高分子分析方法，广泛应用于高分子材料的质量控制、结构表征等方面，具有高分辨率、高准确性等优点。
GPC原理及应用
凝胶渗透色谱法GPC
（三）数据处理
2. 普适校准曲线
普适校准曲线首先 由 Benoit 于 1967 年 发 现并证明。普适校准曲 线显示对于一个非常宽 范围内的高分子结构， 当考虑了特性粘度的信 息后，其洗脱时间都遵 循普适校准曲线的描述。
11
凝胶渗透色谱法GPC
（三）数据处理
3. 平均分子量 定义法
乙丙橡胶、丁苯橡胶、丁睛橡胶等。
凝胶渗透色谱法GPC
（二）仪器和实验技术 2.浓度检测器
示差折光和紫外吸收检测器是最常用。还有红外、电导和介电常数等。 示差折光检测器（RI）：利用溶液与溶剂之间折射率之差来测定浓度的。 优点是：通用性强，只要溶质与溶剂有折射率差别就可以应用。 紫外吸收检测器（UV）：有较强的选择性，它要求溶剂不能有紫外吸收， 比如四氢呋喃必须完全除掉阻聚剂2,6—二叔丁基对甲酚后才能使用。测定 时，波长常固定在一个单一值 （如254nm或280nm）。
凝胶渗透色谱法GPC
二、应用
（二）高分子的测定
3. 控制聚合反应终点
用GPC对聚合反应进行中间控制分析，在达到预定的单体／聚合物比后及 时终止反应，以节省生产时间。
凝胶渗透色谱法GPC
二、应用
（二）高分子的测定
4. 聚合反应过程的控制分析
GPC可用于跟踪缩聚过程，确定终止聚合的最佳时间。
聚：
凝胶渗透色谱法GPC
凝胶渗透色谱法GPC
（三）数据处理
如果GPC仪没有连接分子量检测器，则GPC谱图的横坐标不是分 子量，而是保留体积Ve（或时间），纵坐标是浓度检测器讯号H。
凝胶渗透色谱法GPC
（三）数据处理
1. 校准曲线 Ve与分子量M之间有如下线性关系：
gpc测试原理
gpc测试原理
GPC测试原理
GPC（Gel Permeation Chromatography）是一种高效液相色谱技术，也称为凝胶渗透色谱。
它是一种分离高分子化合物的方法，可以用于分析高分子材料的分子量分布、分子量平均值、分子量分布宽度等参数。
GPC测试原理是基于高分子材料在凝胶柱中的渗透性质进行分离和分析的。
GPC测试原理的基本步骤是：将待测样品溶解在适当的溶剂中，通过一系列的凝胶柱，使高分子材料在柱中渗透，根据分子量大小分离出不同的组分，然后通过检测器检测各组分的信号强度，得到分子量分布曲线。
在GPC测试中，凝胶柱是非常重要的组成部分。
凝胶柱是由一系列不同孔径的凝胶颗粒组成的，这些颗粒可以将高分子材料分离成不同的组分。
凝胶柱的孔径大小决定了分离效果的好坏，通常使用的凝胶柱孔径范围为10-10万埃。
GPC测试中的检测器通常使用光散射检测器（LS）和粘度检测器（Viscometer）。
光散射检测器可以测量高分子材料的分子量分布，粘度检测器可以测量高分子材料的分子量平均值和分子量分布宽度。
GPC测试的样品制备非常重要。
样品必须完全溶解在溶剂中，否则会影响分离效果。
此外，样品的浓度也需要控制在一定范围内，以
避免过度分离或不足分离。
GPC测试原理是基于高分子材料在凝胶柱中的渗透性质进行分离和分析的。
通过GPC测试，可以得到高分子材料的分子量分布、分子量平均值、分子量分布宽度等参数，为高分子材料的研究和应用提供了重要的数据支持。
第九章凝胶渗透色谱讲解
凝胶色谱分析二〇一一年九月九日第九章凝胶色谱分析凝胶渗透色谱（Gel Permeation Chromatography, GPC），又称尺寸排阻色谱（Size Exclusion Chromatography, SEC），其以有机溶剂为流动相，流经分离介质多孔填料（如多孔硅胶或多孔树脂）而实现物质的分离。
GPC可用于小分子物质和化学性质相同而分子体积不同的高分子同系物等的分离和鉴定。
凝胶渗透色谱是测定高分子材料分子量及其分布的最常用、快速和有效的方法[1]。
凝胶渗透色谱（GPC）的创立历程如下[2,5]：1953年Wheaton和Bauman用多孔离子交换树脂按分子量大小分离了苷、多元醇和其它非离子物质，观察到分子尺寸排除现象；1959年Porath和Flodin用葡聚糖交联制成凝胶来分离水溶液中不同分子量的样品；1964年J. C. Moore将高交联密度聚苯乙烯-二乙烯基苯树脂用作柱填料，以连续式高灵敏度的示差折光仪，并以体积计量方式作图，制成了快速且自动化的高聚物分子量及分子量分布的测定仪，从而创立了液相色谱中的凝胶渗透色谱。
近年来，光散射技术（如图9-1所示，一束光通过一间充满烟雾的房间，会产生光散射现象。
）广泛应用于高分子特征分析领域[3]。
将光散射技术和凝胶渗透色谱（GPC）分离技术相结合，可以测定大分子绝对分子量、分子旋转半径、第二维里系数，也可测定分子量分布、分子形状、分枝率和聚集态等。
目前，该技术在高分子分析领域已成为一种非常有效的工具，在美国，日本及欧洲广为使用，国内近年来亦引进了此项技术。
入射光散射光图9-1光散射现象9.1 基本原理9.1.1凝胶渗透色谱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包括粒子间的间隙（较大）和粒子内的通孔（较小）。
如图9-2、图9-3所示，当待测聚合物溶液流经色谱柱时，较大的分子只能从粒子间的间隙通过，被排除在粒子的小孔之外，速率较快；较小的分子能够进入粒子中的小孔，通过的速率慢得多。
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
凝胶渗透色谱基本原理
凝胶渗透色谱基本原理凝胶渗透色谱（Gel Permeation Chromatography，GPC）是一种基于溶液中大分子与载液中小分子的渗透度差异而进行分离的分析技术。
它广泛应用于高分子聚合物、蛋白质等大分子化合物的分析与表征。
GPC的基本原理包括凝胶填充、渗透分离、载液选择和检测方法。
凝胶填充是GPC的核心部分，它通过使用交联的高分子凝胶填充色谱柱，形成一种三维网络结构。
高分子凝胶通常是由交联剂与单体共聚合而成，具有一定的孔隙大小和分布。
这些孔隙可以形成载液在凝胶内部流动的通道。
在渗透分离实验中，样品溶液会进入凝胶网络中，而较小的分子则可以进入凝胶内部的较小孔隙，而较大的分子则只能在凝胶表面流动。
这种分离方式使得分子能够根据其尺寸在凝胶柱中进行分散。
在凝胶柱中进行渗透分离过程中，载液的选择非常重要。
载液的主要作用是溶解样品，提供样品在凝胶中流动的驱动力。
一般来说，选择合适的溶剂和添加剂可以使样品达到最佳的分离效果。
常用的溶解样品的载液包括有机溶剂（如氯仿、二氯甲烷）、水溶液（如甲醇、乙醇）以及它们的混合物。
为了提高泡沫的抑制效果，常常在载液中加入一些表面活性剂。
在GPC分离过程中，选择合适的检测方法对于获得准确的结果也是至关重要的。
常见的检测方法包括光散射、粘度检测和折光率检测。
其中，光散射检测器可以用于检测溶液中分子的平均分子质量和聚合度。
粘度检测器可以通过测量溶液的粘度来间接反映分子的平均分子质量。
折光率检测器则可以利用溶液中分子引起的折射率变化来获取分子的平均分子质量。
基于以上原理，凝胶渗透色谱可以通过测量不同分子的渗透时间或体积流动速率来分析样品。
利用已知分子尺寸的标准物质构建标准曲线，再将未知样品与标准物质进行比较，就可以推测出未知样品的分子尺寸和分布情况。
此外，在GCP分析中，还可以计算分子的流体动力学半径、平均分子质量等重要参数。
综上所述，凝胶渗透色谱是一种基于溶液中大分子与载液中小分子的渗透度差异而进行分离的分析技术。
凝胶渗透色谱原理
凝胶渗透色谱原理凝胶渗透色谱（Gel Permeation Chromatography，GPC）是一种基于溶液中大分子量聚合物分子尺寸的分离和测定技术。
它是一种高效、精确的分析方法，广泛应用于聚合物材料的研究和生产过程中。
凝胶渗透色谱的原理是基于大分子量聚合物在溶剂中的渗透行为，通过测定聚合物分子在色谱柱中的渗透速率来分离和测定不同分子量的聚合物。
在凝胶渗透色谱中，色谱柱填料是关键的一环。
通常使用的填料是由交联聚合物构成的凝胶，这种凝胶具有均匀的孔隙结构和可控的孔隙大小，能够有效地分离不同分子量的聚合物。
当样品溶液被注入色谱柱后，大分子量的聚合物分子由于受到孔隙的阻挡而渗透速率较慢，而小分子量的聚合物分子由于能够更容易地进入孔隙而渗透速率较快。
因此，不同分子量的聚合物分子在色谱柱中会呈现出不同的渗透行为，从而实现了它们的分离。
在进行凝胶渗透色谱分析时，需要注意的是选择合适的溶剂体系和流动相，以保证聚合物在色谱柱中的良好分离。
此外，还需要根据待测聚合物的特性选择合适的色谱柱填料和检测方法，以获得准确的分析结果。
凝胶渗透色谱在聚合物材料研究和生产中具有重要的应用价值。
通过凝胶渗透色谱分析，可以准确地测定聚合物的分子量分布、聚合度和分子量均值，为聚合物的合成、改性和加工提供重要的参考数据。
此外，凝胶渗透色谱还可以用于监测聚合物材料的质量、鉴定材料的成分和结构，为产品的质量控制和质量评价提供技术支持。
总之，凝胶渗透色谱是一种重要的聚合物分析技术，具有高效、精确、可靠的特点，广泛应用于聚合物材料的研究和生产领域。
通过对凝胶渗透色谱原理的深入理解和实践应用，将有助于推动聚合物材料领域的科学研究和工程技术发展。
凝胶渗透色谱
凝胶渗透色谱目录一、基本原理 (2)1.1 凝胶的特性 (2)1.2 色谱的分离原理 (3)1.3 凝胶渗透色谱在分离技术中的应用 (5)二、仪器设备 (6)2.1 凝胶渗透色谱仪的主要组成部分 (7)2.2 主要性能指标及选择 (9)2.3 仪器设备的清洁与维护 (9)三、样品前处理 (11)3.1 样品的选择与制备 (11)3.2 样品浓缩与净化 (12)3.3 样品检测方法的建立 (13)四、实验操作流程 (14)4.1 样品进样 (16)4.2 柱塞泵的设置与调节 (17)4.3 检测器的选择与校准 (18)4.4 数据处理与结果分析 (19)五、理论基础与数学模型 (20)5.1 凝胶渗透色谱的理论基础 (22)5.2 数学模型在凝胶渗透色谱中的应用 (23)5.3 实验数据的解释与处理 (24)六、应用领域 (26)6.1 在化学领域中的应用 (28)6.2 在生物医学领域中的应用 (29)6.3 在环境科学领域中的应用 (30)七、常见问题与解决方案 (31)7.1 常见问题及原因分析 (32)7.2 预防措施与解决策略 (33)八、实验安全与防护 (34)8.1 实验室安全规程 (36)8.2 个人防护装备的使用 (37)8.3 应急处理措施 (38)九、最新研究进展 (39)9.1 新型凝胶材料的研究与应用 (40)9.2 色谱技术的创新与发展 (41)9.3 聚合物凝胶渗透色谱法的探索 (43)一、基本原理它的基本原理是利用具有不同孔径大小的多孔凝胶颗粒作为固定相，将待分离的混合物通过凝胶柱进行分离。
在色谱过程中，待分离的混合物会与凝胶颗粒发生相互作用，从而导致不同成分在凝胶颗粒之间的分配系数和扩散速率的差异。
根据这些差异，混合物中的各个成分可以通过不同的时间顺序依次通过凝胶柱，从而实现对混合物中各组分的高效分离。
GPC的关键参数包括：凝胶颗粒的大小和形状；溶液流速；压力；洗脱剂的选择和浓度。
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
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。
LOGO
应用GPC峰高法计算平均分子量
Hi： 峰高 Mi：分子量
LOGO
三、GPC仪器配置
GPC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。
LOGO
四、实验部分
直接法：
◆把激光光散射与凝胶色谱仪联用，在得到浓度谱图的 同时，还可得到散射光强对淋出体积的谱图，从而计 算出分子量分布曲线和整个试样的各种平均分子量。
◆把GPC仪与光散射仪连用，由光散射仪连续测定聚合 物样品中各个级分的相对分子质量，由GPC仪中的浓 度示差检测器检测各个级分的浓度，就可以得到聚合 物的各种平均相对分子质量。
LOGO
校正曲线
逐一注入聚合物标样以确定分子量与保留时间的关系
ID
Time
MW
1
14.797
853000
log(M.W.) 6.0 1
2
15.559
380000
5.5
3
16.239
186000
4
16.888
100000
5.0
5
17.476
48000
6
18.032
23700
4.5
7
18.495
12200
LOGO
色谱柱：
按照样品所溶解的溶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。
凝胶渗透色谱概述
1. 凝胶渗透色谱的简单回顾凝胶渗透色谱[GPC（Gel Permeation Chromatography）][也称作体积排斥色谱(Size Exclusion Chromatography)]是三十年前才发展起来的一种新型液相色谱，是色谱中较新的分离技术之一。
利用多孔性物质按分子体积大小进行分离，在六十年前就已有报道。
Mc Bain用人造沸石成功地分离了气体和低分子量的有机化合物，1953年Wheaton和Bauman用离子交换树脂按分子量大小分离了苷、多元醇和其它非离子物质。
1959年Porath和Flodin 用交联的缩聚葡糖制成凝胶来分离水溶液中不同分子量的样品。
而对于有机溶剂体系的凝胶渗透色谱来说，首先需要解决的是制备出适用于有机溶剂的凝胶。
二十世纪60年代J.C.Moore在总结了前人经验的基础上，结合大网状结构离子交换树脂制备的经验，将高交联度聚苯乙烯凝胶用作柱填料，同时配以连续式高灵敏度的示差折光仪，制成了快速且自动化的高聚物分子量及分子量分布的测定仪，从而创立了液相色谱中的凝胶渗透色谱技术。
2. 凝胶渗透色谱的应用三十多年来，凝胶渗透色谱的理论、实验技术和仪器的性能等方面有了突飞猛进的发展。
尤其是随着新型柱填料的诞生、高效填充柱的出现(目前其理论塔板数已超过10000/米)以及计算机的普及，凝胶渗透色谱在工业、农业、医药、卫生、国防、宇航以及日常生活的各个领域得到了广泛的应用。
特别是近年来，随着各种高分子材料的问世，人们对高分子科学的不断探索，高聚物的分子量及其分布的测定显得尤为重要，成为科研和生产中不可缺少的测试项目之一。
例如：常见的聚苯乙烯塑料制品，其分子量为十几万，如果聚苯乙烯的分子量低至几千，就不能成型；相反，当分子量大到几百万，甚至几千万，它又难以加工，失去了实用意义。
科研和生产上通过控制高聚物的分子量及其分布宽度指数D(D=Mw/Mn)、分子量微分分布曲线、分子量积分分布曲线来生产出性能最佳的高聚物产品。
凝胶渗透色谱gpc 型号
凝胶渗透色谱gpc型号
凝胶渗透色谱（Gel Permeation Chromatography，GPC）是一种常见的分离技术，用于分离和测定大分子化合物，如聚合物、蛋白质等。
不同型号的GPC仪器具有不同的性能和特点，以下是一些常见的GPC型号：
1.Agilent 1260 Infinity GPC/SEC系统：该系统采用高效的色谱柱和压力泵，可实现高分辨率和高精度的分离和测定。
2.Waters Alliance e2695 GPC/SEC系统：该系统采用全数字化的控制和检测系统，具有高灵敏度和高精度的分离和测定能力。
3.Shimadzu Prominence GPC/SEC系统：该系统采用高灵敏度的紫外检测器和稳定的柱温控制系统，可实现高精度的分离和测定。
4.Tosoh Bioscience GPC/SEC系统：该系统采用高精度的色谱柱和检测器，可实现高分辨率和高精度的分离和测定。
需要注意的是，不同型号的GPC仪器具有不同的性能和特点，选择适合自己实验需求的GPC仪器非常重要。
gpc原理
gpc原理GPC（Gel Permeation Chromatography）又称为分子排列色谱、凝胶渗透色谱、分子种类分布分析、分子大小分布分析等。
它是一种流体色谱分离技术，主要用于聚合物、糖类等高分子物质的分子量及其分子量分布的分析。
一、GPC的原理及操作流程GPC的原理是利用高分子物质在固定相凝胶纤维内的渗透能力差异进行分离。
样品进入柱内，经过一定时间后，不同分子量的高分子物质在凝胶纤维内渗透的程度不同，分子量较大的高分子物质渗透能力差，停留时间长，分子量较小的高分子物质渗透能力强，停留时间短，从而在柱内被分离开来，形成不同的“尖峰”。
记录各尖峰的相对峰面积，可以计算出高分子物质的分子量分布。
GPC的操作流程如下：1、样品制备：样品应选择相对分子量范围较小、单峰或少数几峰的单组分聚合物或天然高分子。
2、节流：首先通过节流器将柱内溶剂的流速控制在一定范围内。
3、样品进样：将样品注入进样器，通过准确的进样量落入柱内，等到液相再次达到柱床的稳定状态。
4、柱渗透及分离：经由色谱柱的凝胶纤维时，不同相对分子量的高分子物质在凝胶内部渗透的程度不同，分子量大的高分子物质渗透能力差，停留时间长，分子量较小的高分子物质渗透能力强，停留时间短，从而在柱内被分离开来。
5、检测：检测器将记录各个“尖峰”的相对峰面积，可以计算出高分子物质的分子量分布。
二、GPC的仪器及设备GPC主要由以下组成部分：泵、进样器、耗材、色谱柱、检测器等。
泵主要用于精密控制流速，进样器用于精确进样，耗材主要有压缩式碳水化合物凝胶纤维、移液器吸头、样品瓶、溶剂瓶等。
GPC的检测器有不同种类，包括紫外检测器和光散射检测器等。
三、GPC的应用GPC是一种重要的高分子物质分析手段，特别适用于聚合物分子量及其分布的测定，还可用于天然高分子的测定与分析。
GPC可以用于研究聚合物的结构与性质的关系、分析高分子材料的质量、研究聚合物分子间的相互作用等。
凝胶渗透色谱法GPC
样品 填充物颗粒 尺寸大的高分子不能渗透到凝胶孔穴中而受到排斥，只能从凝胶粒间流过，最
先流出色谱柱，即其淋出体积最小；中等体积的高分子可以渗透到凝胶的一些 大孔中而不能进入小孔，比体积大的高分子流出色谱柱的时间稍后、淋出体积 大 中
稍大；体积比凝胶孔穴尺寸小得多的高分子能全部渗透到凝胶孔穴中，最后流
超速离心沉降平衡法
粘度法 凝胶渗透色谱法GPC 飞行时间质谱
1×104～1×106
1×104～1×107 1×103～1×107 1×104以下
Mw ，Mz
粘均 Mh 各种平均 Mn ，Mw
相对
相对 相对 绝对
凝胶渗透色谱法GPC
凝胶渗透色谱法: Gel permeation chromatography, GPC； 又称体积排阻色谱法：Size exclusion chromatography, SEC； 是一种根据尺寸分离高分子的色谱技术
1 1 1 K1 lg M 2 lg M1 lg 1 2 1 2 K2
出色谱柱、淋出体积最大。
孔穴
小
因此，聚合物的淋出体积与高分子的体积即分子量的大小有关，分子量越
大，淋出体积越小。分离后的高分子按分子量从大到小被连续的淋洗出色谱柱
并进入检测器。
GPC-传统校正曲线
传统校正曲线 a)浓度检测器 b)一个使用标准分子量样品校正过的GPC/SEC柱子 c)检测相对分子量和分子量分布
浓度检测器不断检测淋洗液中高分子的浓度。
常用的浓度检测器为示差折光仪，其浓度响 应是淋洗液的折光指数与纯溶剂（淋洗溶剂）
的折光指数之差，由于在稀溶液范围内，与
溶液浓度成正比，所以直接反映了淋洗液的 浓度即各级分的含量，下图是典型的GPC谱
凝胶渗透色谱GPC
A，% — 化学组成
绿绵巨贸
聚合物的分子结构
化学结构
A — 聚乙烯单体，B — 聚丙烯单体
–A–A–B–A–B–A–A–B–B–
随机共聚物(random copolymer)
–A–A–A–A–B–B–B–B–B–
凝胶渗透色谱
绿绵巨贸
2007年4月12日 顾好粮
关于PL公司
绿绵巨贸
内容概要
凝胶渗透色谱的回顾 凝胶渗透色谱的任务 凝胶渗透色谱的原理 凝胶渗透色谱的特点 凝胶渗透色谱的仪器组成 影响凝胶渗透色谱数据置信度的因素 凝胶渗透色谱的发展
绿绵巨贸
１凝胶渗透色谱的简单回顾
绿绵巨贸
➢ 凝胶渗透色谱［GPC（Gel Permeation Chromatography）］ 也称作体积排斥色谱[SEC(Size Exclusion Chromatography)]是用溶剂作流动相，流经多 孔填料(如多孔硅胶或多孔树脂) 作为分离介质的液相色谱法。
绿绵巨贸 聚合物的分子结构
分子量 M
— CH2 — CH2 — CH2 — CH2 — CH2 — CH2 —
M = 单体的数量 × 单体的分子量
绿绵巨贸
聚合物的分子结构
化学组成
— CH2 — CH2 — 聚乙烯单体 A
CH3
— CH — CH2 — 聚丙烯单体 B
– A – A – A – A – A – A – A – A – A – 聚乙烯 – B – B – B – B – B – B – B – B – B – 聚丙烯
Hexafluoroisopropanol + 0.075 M Sodium Trifluoroacetate/55 °C or m-Cresol + 0.05 m LiBr/100 °C
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
凝胶渗透色谱(GPC)测定(精)
GPC
104.6 问题讨论
（1）在GPC测定聚合物相对分子质量时，为什么要用
标样进行校正？
（ 2 ）计算机是如何利用所得色谱图求得各种平均相 对分子质量及分布宽度指数D的？ （ 3 ）什么叫聚合物相对分子质量的质量微分分布曲 线和质量积分分布曲线？
大 学 通 用 化 学 实 验 技 术
10/14
（ 4 ）此实验的流动相为何要脱气，不脱气对实验有
GPC曲线
GPC曲线
浓度响应
W(M)
大 学 通 用 化 学 实 验 技 术
4/14
淋出体积或淋出时间
大
小
M
淋出体积代表了分子量的大小 --M； M 淋出体积代表了相对分子质量的大小— 浓度响应代表了含量— W（ M ） 浓度响应代表了含量 --W(M)
GPC 曲线就是聚合物的相对分子质量分布曲线 GPC 曲线就是聚合物的分子量分布曲线
离的，不考虑溶质和载体之间的吸附效应，也不考虑溶质在流 动相和固定相之间的分配效应，其淋出体积（自试样进柱到被
大 学 通 用 化 学 实 验 技 术
3/14
solvent
体积大的分子先 被淋洗出来 体积小的分子后 被淋洗出来
浓度检测器
的 相 对 分 子 质 量 及 相 对 分 子 质 量 分 布
凝 胶 渗 透 色 谱 （ ） 测 定 聚 苯 乙 烯
GPC
在线答疑： lhfdlx@
Luym@
的 相 对 分 子 质 量 及 相 对 分 子 质 量 分 布
凝 胶 渗 透 色 谱 （ ） 测 定 聚 苯 乙 烯
GPC
在线答疑： lhfdlx@
Luym@
GPC系统配制
泵
进样器
凝胶渗透色谱(GPC)和尺寸排阻色谱(SEC)分析
百泰派克生物科技
凝胶渗透色谱（GPC）和尺寸排阻色谱（SEC）分
析
凝胶渗透色谱（GPC）和尺寸排阻色谱（SEC）可进行聚烯烃的摩尔质量和组成测量，水性和有机聚合物基质表征的研究。
百泰派克生物科技基于凝胶渗透色谱（GPC）
和尺寸排阻色谱（SEC）的分析服务，为您提供一个最先进的凝胶渗透色谱（GPC）和尺寸排阻色谱（SEC）的平台，以满足您进行聚合物合成、聚合物混合物分离、
混合物成分定量等分析需求，是全面了解聚合物分子量分布的分析方法。
GPC-SEC。
凝胶渗透色谱（GPC）和尺寸排阻色谱（SEC）分析可以提供
1. 合成和天然聚合物分子量分析：PEGs、表面活性剂、聚丙烯酸酯、木质素磺酸
盐和低聚糖；
2. 低聚物和小分子聚合物分析：PVA、PEO、多糖、聚丙烯酸和纤维素衍生物；
3. 中性、离子和疏水部分聚合物或混合物分析；
4. 高分子量分析：CMC、树胶、淀粉、透明质酸和聚丙烯酰胺。
- 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)。
凝胶渗透色谱(GPC)
HSPgel色谱柱分子量范围选择指南 .............................................................................................................................200 水相SEC柱分子量范围选择指南 .................................................................................................................................... 202 水相SEC溶剂选择指南..........................................................................................................................................................205 非水相GPC溶剂选择指南 ...................................................................................................................................................206
凝胶渗透色谱(GPC)
凝胶渗透色谱(GPC)
“The reason we are here is to ensure the quality and reproducibility of the final product.”
~ Dr. Gu ( Weiqiang Gu), Chemistry Technical Support Manager, Taunton, MA , U.S.A.
指南 Styragel色谱柱分子量范围选择指南 ............................................................................................................................198
目录
经典Styragel脂溶性GPC柱 .................................................................................................................................................196 HSPgel脂溶性高速GPC分析柱 ........................................................................................................................................198 Ultrastyragel制备级GPC柱 .................................................................................................................................................201 Envirogel样品净化GPC柱 ....................................................................................................................................................201 经典Ultrahydrogel水相SEC柱..........................................................................................................................................203 HSPgel水相高速SEC分析柱..............................................................................................................................................203 GPC/SEC标准品 .......................................................................................................................................................................204
常见问题Tips GPC色谱柱中应该使用什么流速？ ..................................................................................................198 GPC分析为什么经常需要升温？ .....................................................................................................................................198 什么是 “窄分布” 和 “宽分布” 标样？ ...........................................................................................................................201 对于窄分布标样， 一次可以进注1个以上的标样吗？ ...........................................................................................201 对于聚合物， 如何选择标准品？...................................................................................................................................... 202 为什么添加剂比较重要？ 何时应该用到？ ................................................................................................................205