GPC凝胶色谱实验步骤
高效凝胶渗透色谱法
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高效凝胶渗透色谱法
高效凝胶渗透色谱法(Gel Permeation Chromatography,GPC),又称凝胶过滤色谱,是一种分离大分子化合物的色谱技术。
该技术基于样品分子在凝胶纳米孔道中的渗透性差异,通过溶液中大分子与凝胶孔道的相互作用,实现溶液中分子的分离。
高效凝胶渗透色谱法主要包括以下步骤:
1. 样品制备:将待分离的大分子溶于适当的溶剂中,并使用过滤器或超滤器去除杂质。
2. 色谱柱选择:根据溶液中分子的分子量范围选择合适的高分子凝胶柱。
常用的凝胶材料包括聚合物和硅胶。
3. 柱温控制:根据样品性质,可选择恒温柱柱温控制,提高分离效果。
4. 流动相选择:根据样品的性质选择合适的流动相,常用的流动相包括有机溶剂和缓冲溶液。
5. 柱体填充:将凝胶填充到柱体中,保证凝胶均匀分布。
6. 样品进样:将样品溶液注入柱体,通过凝胶孔道渗透分离。
7. 分离分析:样品分子在凝胶孔道中的渗透速度不同,根据渗透速度的大小进行分离分析。
8. 检测器检测:通过检测器检测分离后的样品,常用的检测器包括紫外-可见光谱仪和光散射检测器。
高效凝胶渗透色谱法广泛应用于聚合物、蛋白质、天然高分子等大分子的分离和纯化。
与其他色谱技术相比,高效凝胶渗透色谱法具有分辨率高、选择性好、样品制备简单等优点,是一种重要的分离技术。
gpc凝胶色谱法
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GPC凝胶色谱法(Gel Permeation Chromatography)是一种常用的高效分离和纯化大分子化合物的方法。
它利用多孔凝胶填充柱,通过溶剂的流动来实现样品分离。
本文将详细介绍GPC凝胶色谱法的原理、操作步骤和应用领域。
一、原理GPC凝胶色谱法基于溶液中溶剂分子能够穿过凝胶柱,而样品分子由于体积较大而无法穿过凝胶柱的特点。
在柱中填充的多孔凝胶具有不同的孔径大小,通过调整填充凝胶的孔径大小可以实现对不同分子大小的分离。
当样品溶液通过凝胶柱时,大分子会被凝胶阻挡,停留在柱上,而小分子则能够穿过凝胶柱,以较快的速度流出。
二、操作步骤1. 样品准备:将待测样品溶解在适当溶剂中,并去除悬浮物或杂质。
确保样品溶液的浓度适中,不要过于稀释或浓缩。
2. 准备柱:选择合适的凝胶柱,并根据样品大小选择合适的填充凝胶。
将凝胶柱放入色谱系统中,并用适当的溶剂预洗柱体,以去除空隙中的杂质。
3. 样品进样:使用自动进样器或手动进样器将样品溶液注入色谱系统中,确保样品进入凝胶柱。
4. 溶剂流动:打开溶剂泵,使溶剂以一定的流速通过凝胶柱,保持稳定的流速和压力。
5. 检测器测量:在溶剂流动的同时,使用合适的检测器(如紫外检测器)对流出的溶液进行连续监测。
记录下各组分的峰面积或峰高度,以及相对保留时间。
6. 数据处理:根据样品的分子量和峰面积或峰高度,绘制标准曲线,从而得到待测样品的分子量分布。
三、应用领域1. 聚合物研究:GPC凝胶色谱法是聚合物分子量分布分析的重要手段。
通过测定不同聚合物样品的分子量分布,可以评估聚合反应的效果、控制聚合物的质量以及研究聚合物的性质和结构。
2. 生物医药领域:GPC凝胶色谱法在生物医药领域中被广泛应用于蛋白质、多肽和核酸等生物大分子的分离和纯化。
它可以帮助研究人员获取纯度高、分子量分布窄的样品,为后续的生物学研究和制剂开发提供可靠的基础数据。
3. 环境监测:GPC凝胶色谱法也常用于环境监测中,例如对水体中有机物的分析和大气颗粒物的检测。
凝胶渗透色谱法
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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。
gpc实验报告
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gpc实验报告GPC实验报告一、引言GPC(Gel Permeation Chromatography)是一种基于分子大小分离的色谱技术,广泛应用于聚合物、生物大分子以及其他高分子化合物的分析和研究。
本实验旨在通过GPC技术对一种未知聚合物样品进行分析,并探究其分子量分布及相对分子质量。
二、实验方法1. 样品制备:将未知聚合物样品溶解于适量的溶剂中,并进行充分混合。
2. 样品注射:将样品溶液注入GPC仪器的进样装置中,确保注射量恰当。
3. 色谱柱选择:根据样品的特性选择合适的色谱柱,常用的有聚合物凝胶柱和硅胶柱。
4. 流动相选择:根据样品的性质和需求选择合适的流动相,常用的有有机溶剂和水溶液。
5. 流速控制:调节流速以保证样品在色谱柱中的适当停留时间。
6. 数据采集:通过检测器对溶液进行连续监测,获取各组分的峰面积数据。
7. 数据处理:利用GPC软件对峰面积数据进行处理,得到分子量分布曲线和相对分子质量等相关参数。
三、实验结果通过对未知聚合物样品的GPC分析,得到了其分子量分布曲线如图1所示。
从曲线可以看出,样品主要分布在分子量较低的区域,且分子量分布较为集中。
进一步计算得到了样品的相对分子质量为XXX。
图1 未知聚合物样品的分子量分布曲线四、讨论与分析根据实验结果,可以初步判断未知聚合物样品为低分子量聚合物。
其分子量分布较为集中,说明样品中的聚合物分子大小相差不大。
相对分子质量的计算结果也进一步验证了这一点。
在实验过程中,选择合适的色谱柱和流动相对于结果的准确性和可靠性至关重要。
色谱柱的选择应根据样品的特性和所需分析的分子量范围来确定,以获得最佳的分离效果。
流动相的选择则应根据样品的溶解性和亲水性来确定,以保证样品在色谱柱中的适当停留时间。
此外,实验中的数据处理也对结果的准确性起到了重要作用。
GPC软件能够对峰面积数据进行处理,并根据标准样品的结果进行校正,从而得到更加准确的分子量分布曲线和相对分子质量等参数。
实验七凝胶渗透色谱法测定聚合物分子质量和其散布
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实验七凝胶渗透色谱法测定聚合物的相对分子质量及其散布一、实验目的1.了解凝胶渗透色谱法测定聚合物相对分子质量及其散布的原理。
2.了解凝胶渗透色谱仪的仪器构造和初步把握凝胶渗透色谱仪的实验技术。
3.测定聚苯乙烯样品的相对分子质量及其散布。
二、实验原理聚合物的相对分子质量量及其散布是聚合物性能的重要参数之一,它对聚合物材料的物理机械性能和可加工性等阻碍专门大。
测定聚合物的相对分子质量及其散布的最经常使用、快速和有效的方式是凝胶渗透色谱法(gel permeation chromatography,简称GPC)。
1. GPC分离机理GPC是一种新型液相色谱,除能用于测定聚合物的相对分子质量及其散布外,还普遍用于研究聚合物的支化度、共聚物的组成散布及高分子材料中微量添加剂的分析等方面。
同各类类型的色谱一样,GPC具有分离功能,其分离机理比较复杂,目前还未取得一致的意见。
但在GPC的一样实验条件下,体积排除分离机理被以为起要紧作用。
体积排除分离机理的理论以为:GPC的分离主若是由于大小不同的溶质分子在多孔性填料中能够渗透的空间体积不同而形成的。
装填在色谱柱中的多孔性填料(凝胶)的表面和内部散布着大小不同的孔洞和通道。
当被测试的多分散性试样随淋洗溶剂进入色谱柱后,溶质分子即向填料内部孔洞渗透,渗透的程度取决于溶质分子体积的大小。
体积较大的分子只能进入较大的孔洞,而体积较小的分子除能进入较大的孔洞外还能进入较小的孔洞,因此体积不同的分子在流过色谱柱时实际通过的路程是不同的,分子体积越大,路程越短。
随着溶剂淋洗进程的进行,体积最大的分子最先被淋洗出来,依次流出的是尺寸较小的分子,最小的分子最后被淋洗出来,从而达到使不同大小的分子取得分离的目的。
以上为GPC机理的一样说明。
依照一样的色谱理论,试样分子的保留体积V R(或淋出体积V e)可用下式表示:V e=V o+KV i式中,V e为淋出体积,即指溶液试样从进色谱柱到被淋洗出来的淋出液整体积;V o为柱中填料粒子的粒间体积;V i为柱中填料粒子内部的孔洞体积;K为分派系数,即能够被溶质分子进入的粒子孔体积与粒子的总孔体积之比。
Waters-1515-2414-凝胶渗透色谱(GPC)操作规程
![Waters-1515-2414-凝胶渗透色谱(GPC)操作规程](https://img.taocdn.com/s3/m/3684724489eb172dec63b737.png)
Waters 1515-2414 凝胶渗透色谱(GPC)操作规程一、溶剂和样品准备1. 选择溶剂:尝试和选择对聚合物具有良好溶解性的THF或者DMF 作为溶剂;2. 溶剂处理:采用溶剂过滤系统(真空抽滤)对色谱纯溶剂进行过滤和脱气处理;3. 样品配制:选用处理后的溶剂配置待测样品溶液,样品体积≥4mL;样品浓度根据估算的分子量确定(Mw=103~104,浓度为1.5~2mg/mL;Mw=104~105,浓度为1~1.5mg/mL;Mw=105~5 x 105,浓度为0.5~1mg/mL;Mw =5 x 105~106,浓度为0.1~0.5mg/mL;Mw>106,浓度为0.05~0.1mg/mL);4. 样品溶解:提供足够时间使聚合物完全溶解(一般在室温下静止过夜);注:可轻微摇动样品以促进溶解但不可剧烈摇动;5. 样品过滤:样品溶解后,采用一次性微孔滤膜(孔径0.22μm)对样品溶液进行过滤,保存滤液待用;注意:每个样品需要准备两个样品瓶(分别用于溶解样品和放置过滤后的溶液)和两个注射器(分别用于过滤和进样)二、仪器启动1. 将经过真空抽滤的溶剂倒入溶剂存贮瓶中;2. 依次打开稳压电源-计算机-泵-柱温箱-示差折光检测器开关;3. 启动Breeze软件,输入用户名Breeze;选择1515-2414系统,确定;4. 在Breeze软件系统中点击运行样品-点击流量图标设置泵流速0.2mL/min,注意:设置变化时间为2min,即以0.1mL/min缓慢增加流速,使色谱柱所受压力缓慢变化;5. 在示差折光检测器面板上,点击Temp ºC设置温度40 ºC(set/control);再点击Home-Shift 1-显示Purge图标;此时示差检测器为Purge流路,冲洗示差检测器的样品池及参比池;点击平衡系统/监视基线图标-调用PS-purge方法-点击平衡/监视器,监控基线;Purge时间为10h;6. 10h后(此时基线已稳定),在运行样品界面点击设置泵流速1mL/min(设置变化时间8min,以0.1mL/min缓慢增加流速),平衡0.5h;7. 在示差折光检测器面板上,点击Shift 1,取消Purge(回到正常测样流路),平衡3~5min;再依次点击Diag-Optimize LED(16~17正常) -Enter-Home;三、样品测试1. 点击Breeze软件系统中的单进样图标-输入待测样品名-选择功能(宽分布进样)-选择方法组PS-输入进样体积(20μL)及样品测试时间(45min)-点击单进样,准备进样;此时窗口显示等待进样;2. 选用1mL注射器,安装色谱专用平头针头,采用过滤后样品溶液润洗进样注射器后,再抽取过滤后的样品溶液;将针口朝上排出气泡(注意针头不要有液珠,否则会污染进样口,必要时用镜头纸擦拭);将进样阀门拨到Inject位置(即垂直状态),将进样注射器插入进样器内并插到底(不用过于用劲),进样;进样结束后迅速将进样阀门拨到Load位置;此时窗口显示进样正在运行;注意:进样结束后,使用抽滤后的溶剂及时清洗针头;3. 到设定的运行时间后,仪器自动停止数据采集,此时窗口显示单进样结束;20min后,按步骤1和2进下一个样品;注意:实验过程中及时观察溶剂存贮瓶中溶剂量;如需补加,必须在仪器停止数据采集时(最好在泵流速为0时)添加溶剂,且砂滤头必须在液面下。
分子量分布GPC凝胶色谱法测试分子量
![分子量分布GPC凝胶色谱法测试分子量](https://img.taocdn.com/s3/m/1e4768991b37f111f18583d049649b6648d7091a.png)
分子量分布GPC凝胶色谱法测试分子量
GPC测相对分子质量(分子量分布)
实验仪器:凝胶色谱仪(型号ELEOS System 制造商Wyatt)
基本配置:Waters515泵激光检测器(LS)示差检测器(DRI)
实验步骤:
流动相:NaNO3
色谱柱:OHpak系列SB-802.5HQ
Flow rate: 0.500 mL/min
柱温:25度
进样量:20微升
前处理:称取一定量的硝酸钠溶于水并稀释至1L,配制成0.2mol/L的硝酸钠溶液,过0.22微米孔径滤膜,超声波脱气15min。
称取一定量的样品溶于流动相中,定容至100mL。
移取此溶液10mL,用流动相稀释并定容至50mL,过膜,上机。
没有标准曲线
打开仪器电源,待仪器各部分自检完成,设定流速,柱温等参数,平衡系统;
打开计算机,运行ARTRA V软件,设定流速,时间等参数;
取基线,待基线平稳,开始进样;
数据处理定基线,定峰。
分子量:1000以下的不好做检测,。
凝胶色谱GPC实验步骤
![凝胶色谱GPC实验步骤](https://img.taocdn.com/s3/m/1faae180ec3a87c24028c4a8.png)
一、实验目的:1. 掌握PL—120型号凝胶渗透色谱(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。
二、基本原理:分子量的多分散性是高聚物的基本特征之一。
聚合物的性能与其分子量和分子量分布密切相关。
凝胶渗透色谱(gel permeation chromatography,GPC)是液相色谱的一个分支,已成为测定聚合物分子量分布和结构的最有效手段。
其还可测定聚合物的支化度,共聚物及共混物的组成。
采用制备型的色谱仪,可将聚合物按分子量的大小分级,制备窄分布试样,供进一步分析和测定其结构。
该方法的优点是:快捷、简便、重视性好、进样量少、自动化程度高。
凝胶色谱的分离机理众说不一,有体积排除、限制扩散、与流动分离等各种解释。
实验证明,体积排除的分离机理起主要作用。
因此,这一技术又被赋予另一个名称:体积排除色谱(size exclusion chromatography,SEC)、图1. GPC分离过程示意图圆球表示颗粒;黑点表示溶质分子在凝胶色谱中会有三种情况,一是分子很小,能进入分子筛全部的内孔隙;二是分子很大,完全不能进入凝胶的任何内孔隙;三是分子大小适中,能进入凝胶的内孔隙中孔径大小相应的部分。
大、中、小三类分子彼此间较易分开,但每种凝胶分离范围之外的分子,在不改变凝胶种类的情况下是很难分离的。
对于分子大小不同,但同属于凝胶分离范围内各种分子,在凝胶床中的分布情况是不同的:分子较大的只能进入孔径较大的那一部分凝胶孔隙内,而分子较小的可进入较多的凝胶颗粒内,这样分子较大的在凝胶床内移动距离较短,分子较小的移动距离较长。
于是分子较大的先通过凝胶床而分子较小的后通过凝胶床,这样就利用分子筛可将分子量不同的物质分离。
另外,凝胶本身具有三维网状结构,大的分子在通过这种网状结构上的孔隙时阻力较大,小分子通过时阻力较小。
GPC-1:凝胶渗透色谱操作手册
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6. 到 设 定 的 运 行 时 间 后 , 仪 器 自 动 停 止 数 据 采 集 , 窗 口 底 栏 显 示 Single inject-complete。
2. 点 Single,输入样品名,选择 inject broad samples,选择 method set(与 Project 同 名),输入进样体积及样品测试时间(THF 系统,3 根柱子,35 分钟;DMF 系统,2 根柱子,25 分钟)。
3. 在 Instrument Method 中,选择 410.instr(或 UV)。 4. 待示差检测器流路为正常测样流路时,点 Monitor 观察基线。待基线稳定后,点
niMi2 = niMi
wiMi = wi
Wi M i
W---重量分数
3. Z均分子量Mz Z均分子量是按Z量的统计平均。Z的定义为Z=wiMi。Z均分子量的定义为:一个高聚 物试样中,各分子量的Z值的分数及其相当的分子量的乘积的总和。
__
∑∑ ∑∑ ∑∑ Mz =
ZiMi = Zi
wiMi2 = wiMi
常用的高聚物的平均分子量有四种表示方法:数均分子量,重均分子量,Z 均分子 量和粘均分子量。
1. 数均分子量Mn 数均分子量被定义为在一个高聚物体系中,高聚物的总重量(以克为单位)除以高聚 物中所含各种大小分子的总摩尔数,即数均分子量是高聚物体系中各种分子量的摩尔 分数与其相应的分子量的乘积所得的总和。它是按分子数的统计平均。
2. 515 泵 流速范围在 0.00-10.00mL/min,但对于GPC柱子,流速不能超过 1.0mL/min。
凝胶渗透色谱(GPC)测定(精)
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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
gpc凝胶渗透色谱仪制样流程
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gpc凝胶渗透色谱仪制样流程下载温馨提示: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。
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1. 样品溶解,切取约 5-10 mg 样品,溶解于适宜的溶剂中,使样品浓度为1-5 mg/mL。
凝胶色谱法GPC
![凝胶色谱法GPC](https://img.taocdn.com/s3/m/5a6b197c86c24028915f804d2b160b4e777f8164.png)
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:
GPC仪分离的核心部件。是在一根不锈钢空心 细管中加入孔径不同的微粒作为填料。
[η]1M1=[η]2M2 k1M1α1+1=k1M2α2+1 两边取对数:lgk1+(α1+1)lgM1=lgk2+(α2+1)lgM2 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M1标定待测样品的 相对分子质量M2。
实验部分
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。
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。
选择型检测器:适用于对该检测器有特殊响应的高聚 物和有机化合物。有紫外、红外、荧光、电导检测器 等。
实验部分
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。
实验部分
激光光散射实验中必须对样品严格除尘, 溶液中的灰尘会产生强烈的光散射,严重干扰 聚合物溶液光散射的测量。溶液除尘是光散射 成败的关键。首先是溶剂除尘,配置测试样品 的溶剂应进行精馏,并经过0.2μm超滤膜过滤 后方可使用。配好的溶液也要用0.2μm的超滤 膜过滤。另外,测试中所用的器械,如:注射 器等,使用前要用洗液浸泡,清水强力冲洗。
gpc凝胶渗透色谱仪操作指南
![gpc凝胶渗透色谱仪操作指南](https://img.taocdn.com/s3/m/91c8bebf900ef12d2af90242a8956bec0975a5dd.png)
gpc凝胶渗透色谱仪操作指南读者如何操作GPC凝胶渗透色谱仪。
[仪器准备工作]首先,对于任何仪器操作,安全是第一要务。
在操作GPC凝胶渗透色谱仪之前,确保你已经熟悉了所有的安全操作程序和紧急情况的处理方法。
接下来,确保所有的仪器部件都处于良好状态。
检查管路和接头,确保它们没有损坏或者堵塞。
检查流动相和溶剂的储存罐,确保它们有足够的溶剂供应。
最后,打开色谱仪的电源,进行必要的预热和平衡。
[样品准备]在操作GPC凝胶渗透色谱仪之前,确保你已经准备好了样品。
首先,将样品溶解在适当的溶剂中。
然后,使用过滤器过滤样品以去除任何悬浮物。
最后,记得将样品放入样品瓶中,并且贴上标签,包括样品的名称和相关信息。
[仪器设置]在GPC凝胶渗透色谱仪操作中,正确的仪器设置是至关重要的。
首先,根据你的样品类型和需要,选择合适的柱子和流动相。
然后,设置色谱仪的流速和温度。
流速的选择应该能够保证样品在适当的时间内通过柱子,而温度的选择应该能够保证分离效果。
最后,确保检测器和数据采集系统都已经设置好,并且校准正确。
[运行样品]当一切都准备好后,就可以开始运行样品了。
首先,用流动相平衡柱子一段时间,以确保它的状态稳定。
然后,将样品注入色谱仪,并开始运行。
在运行过程中,注意观察数据采集系统,确保记录到合适的数据。
最后,当运行完成时,停止色谱仪并处理收集到的数据。
[数据分析]最后,当得到了样品的数据后,需要进行数据分析。
首先,将数据导入数据处理软件中,并进行平滑和去噪。
然后,根据峰的形状和峰面积,对样品的组分进行分析和定量。
最后,根据分析结果,得出相关的结论和建议,并将结果整理成报告。
以上就是操作GPC凝胶渗透色谱仪的详细步骤。
希望这篇指南能够帮助你顺利进行操作和数据分析。
实验凝胶渗透色谱GPC测定聚苯乙烯的相对分子质量_OK
![实验凝胶渗透色谱GPC测定聚苯乙烯的相对分子质量_OK](https://img.taocdn.com/s3/m/cdc905d0aaea998fcd220e02.png)
S Hi S (Hi / Mi)
S Mi Hi S Hi ΣMi2Hi
S Mi Hi ΣMi3Hi S Mi 2Hi
Hi:峰高 Mi:相对分子质量 分布宽度指数D(分散度)= Mw/Mn
12
(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?
答:用累积质量分布对分子量作图的曲线叫做聚合物 相对分子质量的质量积分分布曲线即:
(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?
答:计算机用“切割法”将GPC/SEC谱图的Ve,i(பைடு நூலகம்VR,i)换算
为对应的相对分子质量Mi,根据下式求得各种平均相对分子质
量及分布宽度指数D
数均相对分子质量 Mn = 重均相对分子质量 Mw = Z均相对分子质量 Mz = Z+1均相对分子质量 Mz+1 =
14
淋出体积或淋出时间
大
小M
淋淋出出体体积积代代表表了了相分对子分量子的质大量小的--M大;小—M 浓度响应代表表了了含含量量—--WW((MM) )
GPGCP曲C线曲就线是就聚是合聚物合的物相的对分分子子量质分量布分曲布线曲线
4
GPC系统配制
进样器
色谱柱
检测器
泵
柱温箱
THF, 氯仿, DMF
示差检测器
• (5) 实验结束后,应冲洗色谱柱30 min以上,柱温冷却到
室温后再关机。
9
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? • (4)此实验的流动相为何要脱气,不脱气对实验有何影响?
Waters-1515-2414-凝胶渗透色谱(GPC)操作规程讲解学习
![Waters-1515-2414-凝胶渗透色谱(GPC)操作规程讲解学习](https://img.taocdn.com/s3/m/84f681af0066f5335a8121ab.png)
Waters 1515-2414 凝胶渗透色谱(GPC)操作规程一、溶剂和样品准备1. 选择溶剂:尝试和选择对聚合物具有良好溶解性的THF或者DMF 作为溶剂;2. 溶剂处理:采用溶剂过滤系统(真空抽滤)对色谱纯溶剂进行过滤和脱气处理;3. 样品配制:选用处理后的溶剂配置待测样品溶液,样品体积≥4mL;样品浓度根据估算的分子量确定(Mw=103~104,浓度为1.5~2mg/mL;Mw =104~105,浓度为1~1.5mg/mL;Mw=105~5 x 105,浓度为0.5~1mg/mL;Mw=5 x 105~106,浓度为0.1~0.5mg/mL;Mw>106,浓度为0.05~0.1mg/mL);4. 样品溶解:提供足够时间使聚合物完全溶解(一般在室温下静止过夜);注:可轻微摇动样品以促进溶解但不可剧烈摇动;5. 样品过滤:样品溶解后,采用一次性微孔滤膜(孔径0.22μm)对样品溶液进行过滤,保存滤液待用;注意:每个样品需要准备两个样品瓶(分别用于溶解样品和放置过滤后的溶液)和两个注射器(分别用于过滤和进样)二、仪器启动1. 将经过真空抽滤的溶剂倒入溶剂存贮瓶中;2. 依次打开稳压电源-计算机-泵-柱温箱-示差折光检测器开关;3. 启动Breeze软件,输入用户名Breeze;选择1515-2414系统,确定;4. 在Breeze软件系统中点击运行样品-点击流量图标设置泵流速0.2mL/min,注意:设置变化时间为2min,即以0.1mL/min缓慢增加流速,使色谱柱所受压力缓慢变化;5. 在示差折光检测器面板上,点击Temp ºC设置温度40 ºC(set/control);再点击Home-Shift 1-显示Purge图标;此时示差检测器为Purge流路,冲洗示差检测器的样品池及参比池;点击平衡系统/监视基线图标-调用PS-purge方法-点击平衡/监视器,监控基线;Purge时间为10h;6. 10h后(此时基线已稳定),在运行样品界面点击设置泵流速1mL/min(设置变化时间8min,以0.1mL/min缓慢增加流速),平衡0.5h;7. 在示差折光检测器面板上,点击Shift 1,取消Purge(回到正常测样流路),平衡3~5min;再依次点击Diag-Optimize LED(16~17正常) -Enter -Home;三、样品测试1. 点击Breeze软件系统中的单进样图标-输入待测样品名-选择功能(宽分布进样)-选择方法组PS-输入进样体积(20μL)及样品测试时间(45min)-点击单进样,准备进样;此时窗口显示等待进样;2. 选用1mL注射器,安装色谱专用平头针头,采用过滤后样品溶液润洗进样注射器后,再抽取过滤后的样品溶液;将针口朝上排出气泡(注意针头不要有液珠,否则会污染进样口,必要时用镜头纸擦拭);将进样阀门拨到Inject位置(即垂直状态),将进样注射器插入进样器内并插到底(不用过于用劲),进样;进样结束后迅速将进样阀门拨到Load位置;此时窗口显示进样正在运行;注意:进样结束后,使用抽滤后的溶剂及时清洗针头;3. 到设定的运行时间后,仪器自动停止数据采集,此时窗口显示单进样结束;20min后,按步骤1和2进下一个样品;注意:实验过程中及时观察溶剂存贮瓶中溶剂量;如需补加,必须在仪器停止数据采集时(最好在泵流速为0时)添加溶剂,且砂滤头必须在液面下。
凝胶渗透色谱gpc分子量测试
![凝胶渗透色谱gpc分子量测试](https://img.taocdn.com/s3/m/b33f3dfd1b37f111f18583d049649b6648d709c6.png)
凝胶渗透色谱gpc分子量测试
凝胶渗透色谱(GPC)是一种用于测量分子量和分子尺寸的常用技术。
它基于分子在凝胶中的扩散行为,通过比较不同分子在凝胶中的迁移速率来确定其分子量。
以下是GPC分子量测试的基本步骤:
1. 样品准备:首先,你需要将待测样品溶解在适当的溶剂中。
对于聚合物,常用的溶剂是四氢呋喃(THF)、氯仿或二甲基甲酰胺(DMF)。
确保样品完全溶解并过滤以去除任何杂质。
2. 校准曲线:使用已知分子量的聚合物标准品进行校准。
这些标准品通常具有窄分子量分布,例如聚苯乙烯(PS)或聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。
将标准品溶解在相同的溶剂中,并在GPC仪器上进行分析。
根据标准品的保留时间和分子量之间的关系,建立校准曲线。
3. 样品加载:将待测样品加载到GPC柱上。
这可以通过注射器或自动进样器完成。
确保样品在加载过程中不会发生气泡形成或其他污染。
4. 分离和检测:将样品溶液通过GPC柱,柱子中的凝胶会选择性地吸附和分离不同大小的分子。
流动相(通常是溶剂)以恒定的流速通过柱子,使分子逐渐分离。
分离后的分子通过检测器进行检测,常用的检测器是折射率检测器、紫外可见光检测器或示差折光检测器。
5. 数据分析:根据校准曲线和样品的保留时间,可以计算出样品的分子量。
GPC软件通常会提供分析结果,包括分子量分布图、平均分子量等。
需要注意的是,GPC测试的结果受到许多因素的影响,如样品浓度、溶剂选择、柱类型和温度等。
因此,在进行GPC测试时,需要仔细控制实验条件,并遵循标准操作程序。
GPC凝胶色谱操作规程
![GPC凝胶色谱操作规程](https://img.taocdn.com/s3/m/ccf44b64bf23482fb4daa58da0116c175f0e1e3b.png)
GPC凝胶色谱操作规程GPC凝胶色谱(Gel Permeation Chromatography)是一种用于分离和测定高分子聚合物分子量分布的方法。
下面是一份简要的GPC凝胶色谱操作规程,包括样品准备、仪器操作、数据处理等步骤。
一、样品准备1. 将待测样品溶解在适量的溶剂中,使其浓度达到适合测定的范围。
2. 溶液中的固体颗粒应尽量去除,可通过过滤或离心操作来完成。
二、仪器操作1. 打开仪器电源,启动GPC系统。
2. 检查仪器各个部分的连接是否紧密,确保没有泄漏。
3. 检查流动相的质量和纯度,必要时进行更换。
4. 使用适当的毛细管或注射器将样品注入到色谱柱中。
5. 设置流动相的流速和温度,一般情况下,流速根据实验需要选择,温度一般设置在室温下进行。
6. 开始运行GPC实验,记录运行开始的时间。
三、GPC实验运行1. 设定好GPC柱的温度、流速和检测器的灵敏度等参数。
2. 打开检测器的电源,选择合适的检测波长或检测器类型。
3. 开始样品分离,记录分离过程中的响应信号,并保存数据。
四、数据处理1. 使用专用的GPC数据处理软件对得到的数据进行处理。
2. 根据响应信号与时间的关系曲线,计算出不同分子量的聚合物峰面积。
3. 将样品的峰面积与标准聚合物的峰面积进行比较,计算出待测样品的分子量分布。
4. 根据实验需要,可以生成相关的分子量分布曲线或分子量平均值等结果。
五、注意事项1. 在操作过程中,应注意保持实验环境的洁净,并避免灰尘和异物的污染。
2. 使用前应检查样品是否有异常,如有溶解不完全、有颗粒物等,应予以处理或更换。
3. 注意操作时的安全性,避免与有毒或腐蚀性物质接触。
4. 操作结束后,及时将仪器清洗干净,并进行必要的维护。
以上是一份简要的GPC凝胶色谱操作规程,但实际操作中可能因仪器和实验需求的不同会有一些细微的差距,因此在操作时应根据具体情况进行调整。
另外,此规程也建议参考实验室的操作指南和相关文献,以确保操作的准确性和可重复性。
安捷伦凝胶渗透色谱
![安捷伦凝胶渗透色谱](https://img.taocdn.com/s3/m/286013f8fc0a79563c1ec5da50e2524de518d0b6.png)
安捷伦凝胶渗透色谱安捷伦凝胶渗透色谱(GPC)是一种用于分离和表征高分子化合物的方法,如聚合物、蛋白质、多糖等。
以下是关于安捷伦凝胶渗透色谱的详细说明:1. 仪器组成:安捷伦凝胶渗透色谱系统由高压输液泵、进样器、色谱柱、检测器、数据采集系统和计算机等组成。
2. 工作原理:凝胶渗透色谱的原理是基于分子大小不同,通过多孔凝胶固定相的孔径大小,按分子大小依次分离样品中的各个组分。
在分离过程中,大分子物质先被洗脱,小分子物质后被洗脱。
3. 实验操作流程:凝胶渗透色谱实验的一般流程包括以下步骤:样品准备:将待分析的样品进行适当处理,以便于后续的色谱分离。
流动相准备:选择合适的流动相,一般使用THF、DMF、水相、氯仿、三氯苯等作为流动相。
样品进样:将样品通过进样器注入色谱柱。
洗脱分离:使用高压输液泵将流动相通过色谱柱,按分子大小顺序分离样品中的各个组分。
检测和记录:使用检测器检测各个组分的信号,并通过数据采集系统记录数据。
结果处理:通过计算机处理数据,得到各个组分的分子量分布和浓度等信息。
4. 应用范围:安捷伦凝胶渗透色谱广泛应用于高分子化合物的分析,如聚合物、蛋白质、多糖等。
其应用范围包括高分子聚合物分子量的测定、线性高分子化合物多分散指数的测定、聚合物稳定性的评价及降解过程分析、高分子材料产品质量控制等方面。
5. 注意事项:在进行凝胶渗透色谱实验时,需要注意以下几点:样品准备要适当,以利于后续的色谱分离。
流动相的选择要合适,根据不同的样品选择不同的流动相。
实验过程中要保持严格的温度和流速控制,以保证实验结果的准确性。
对于某些样品,可能需要使用不同的色谱柱或流动相来达到最佳的分离效果。
安捷伦凝胶渗透色谱是一种非常有效的分析高分子化合物的方法,可以提供关于样品分子量分布、分子大小等信息,帮助研究人员深入了解样品的性质和组成。
第2节 凝胶色谱(GPC)
![第2节 凝胶色谱(GPC)](https://img.taocdn.com/s3/m/319f2e4b852458fb770b5655.png)
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。
[ ]1[ M ]1 [ ]2[ M ]2
把Mark-Houwink方程:代入上式再经过 一些公式的化简可得:
lg M 2 1 1 1 lg( K 1 / K 2) lg M 2 1 2 1 2
因此只要知道两种聚合物样品在实验条件 下的参数K1,α1和K2,α2的值,就可由一种 高聚物的校正曲线以上式换算成第二高聚 物的校正曲线。 此方法的优点是主要一种高聚物(一般采 用窄分布聚苯乙烯)作校正曲线就可以测 定其他类型的聚合物,但先决条件式两种 聚合物的K和α必须是已知的,否则无法进 行定量计算。
对于线性校正曲线可用下列方程表示: lg M A BVe 式中,Ve为淋洗体积(也可用保留时间); M代表分子量;A和B为常数,B>0。 如果校正曲线是非线性的,则可用曲线方 程或多段折线方程表示。 这种测定校正曲线的方法简便,准确性高, 但获得于被测样品相同类型的窄分布高分 子样品比较困难,限制了它在实际中的应 用。
KC 1 2 A2C R MW
4 2 2 dn 2 K n ( ) N4 dc
最新Waters-1515-2414-凝胶渗透色谱(GPC)操作规程
![最新Waters-1515-2414-凝胶渗透色谱(GPC)操作规程](https://img.taocdn.com/s3/m/3334fa09aef8941ea66e0527.png)
W a t e r s-1515-2414-凝胶渗透色谱(G P C)操作规程Waters 1515-2414 凝胶渗透色谱(GPC)操作规程一、溶剂和样品准备1. 选择溶剂:尝试和选择对聚合物具有良好溶解性的THF或者DMF 作为溶剂;2. 溶剂处理:采用溶剂过滤系统(真空抽滤)对色谱纯溶剂进行过滤和脱气处理;3. 样品配制:选用处理后的溶剂配置待测样品溶液,样品体积≥4mL;样品浓度根据估算的分子量确定(Mw=103~104,浓度为1.5~2mg/mL;Mw=104~105,浓度为1~1.5mg/mL;Mw=105~5 x 105,浓度为0.5~1mg/mL;Mw=5 x 105~106,浓度为0.1~0.5mg/mL;Mw>106,浓度为0.05~0.1mg/mL);4. 样品溶解:提供足够时间使聚合物完全溶解(一般在室温下静止过夜);注:可轻微摇动样品以促进溶解但不可剧烈摇动;5. 样品过滤:样品溶解后,采用一次性微孔滤膜(孔径0.22μm)对样品溶液进行过滤,保存滤液待用;注意:每个样品需要准备两个样品瓶(分别用于溶解样品和放置过滤后的溶液)和两个注射器(分别用于过滤和进样)二、仪器启动1. 将经过真空抽滤的溶剂倒入溶剂存贮瓶中;2. 依次打开稳压电源-计算机-泵-柱温箱-示差折光检测器开关;3. 启动Breeze软件,输入用户名Breeze;选择1515-2414系统,确定;4. 在Breeze软件系统中点击运行样品-点击流量图标设置泵流速0.2mL/min,注意:设置变化时间为2min,即以0.1mL/min缓慢增加流速,使色谱柱所受压力缓慢变化;5. 在示差折光检测器面板上,点击Temp ºC设置温度40 ºC(set/control);再点击Home-Shift 1-显示Purge图标;此时示差检测器为Purge流路,冲洗示差检测器的样品池及参比池;点击平衡系统/监视基线图标-调用PS-purge方法-点击平衡/监视器,监控基线;Purge时间为10h;6. 10h后(此时基线已稳定),在运行样品界面点击设置泵流速1mL/min(设置变化时间8min,以0.1mL/min缓慢增加流速),平衡0.5h;7. 在示差折光检测器面板上,点击Shift 1,取消Purge(回到正常测样流路),平衡3~5min;再依次点击Diag-Optimize LED(16~17正常) -Enter-Home;三、样品测试1. 点击Breeze软件系统中的单进样图标-输入待测样品名-选择功能(宽分布进样)-选择方法组PS-输入进样体积(20μL)及样品测试时间(45min)-点击单进样,准备进样;此时窗口显示等待进样;2. 选用1mL注射器,安装色谱专用平头针头,采用过滤后样品溶液润洗进样注射器后,再抽取过滤后的样品溶液;将针口朝上排出气泡(注意针头不要有液珠,否则会污染进样口,必要时用镜头纸擦拭);将进样阀门拨到Inject 位置(即垂直状态),将进样注射器插入进样器内并插到底(不用过于用劲),进样;进样结束后迅速将进样阀门拨到Load位置;此时窗口显示进样正在运行;注意:进样结束后,使用抽滤后的溶剂及时清洗针头;3. 到设定的运行时间后,仪器自动停止数据采集,此时窗口显示单进样结束;20min后,按步骤1和2进下一个样品;注意:实验过程中及时观察溶剂存贮瓶中溶剂量;如需补加,必须在仪器停止数据采集时(最好在泵流速为0时)添加溶剂,且砂滤头必须在液面下。
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一、实验目的:1. 掌握PL—120型号凝胶渗透色谱(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。
二、基本原理:分子量的多分散性是高聚物的基本特征之一。
聚合物的性能与其分子量和分子量分布密切相关。
凝胶渗透色谱(gel permeation chromatography,GPC)是液相色谱的一个分支,已成为测定聚合物分子量分布和结构的最有效手段。
其还可测定聚合物的支化度,共聚物及共混物的组成。
采用制备型的色谱仪,可将聚合物按分子量的大小分级,制备窄分布试样,供进一步分析和测定其结构。
该方法的优点是:快捷、简便、重视性好、进样量少、自动化程度高。
凝胶色谱的分离机理众说不一,有体积排除、限制扩散、与流动分离等各种解释。
实验证明,体积排除的分离机理起主要作用。
因此,这一技术又被赋予另一个名称:体积排除色谱(size exclusion chromatography,SEC)、图1. GPC分离过程示意图圆球表示颗粒;黑点表示溶质分子在凝胶色谱中会有三种情况,一是分子很小,能进入分子筛全部的内孔隙;二是分子很大,完全不能进入凝胶的任何内孔隙;三是分子大小适中,能进入凝胶的内孔隙中孔径大小相应的部分。
大、中、小三类分子彼此间较易分开,但每种凝胶分离范围之外的分子,在不改变凝胶种类的情况下是很难分离的。
对于分子大小不同,但同属于凝胶分离范围内各种分子,在凝胶床中的分布情况是不同的:分子较大的只能进入孔径较大的那一部分凝胶孔隙内,而分子较小的可进入较多的凝胶颗粒内,这样分子较大的在凝胶床内移动距离较短,分子较小的移动距离较长。
于是分子较大的先通过凝胶床而分子较小的后通过凝胶床,这样就利用分子筛可将分子量不同的物质分离。
另外,凝胶本身具有三维网状结构,大的分子在通过这种网状结构上的孔隙时阻力较大,小分子通过时阻力较小。
分子量大小不同的多种成份在通过凝胶床时,按照分子量大小排队,凝胶表现分子筛效应。
GPC色谱柱装填的是多孔性凝胶(如最常用的高度交联聚苯乙烯凝胶)或多孔微球(如多孔硅胶和多孔玻璃球),它们的孔径大小有一定的分布,并与待分离的聚合物分子尺寸可相比拟。
GPC仪工作流程图如2图所示。
图2.GPC仪工作流程图色谱柱总体积为V t,载体骨架体积为V g,载体中孔洞总体积为V i,载体粒间体积为V0,则V t=V g+V0+V iV0和V i之和构成柱内的空间。
溶剂分子体积远小于孔的尺寸,在柱内的整个空间(V0+V i)活动;高分子的体积若比孔的尺寸大,载体中任何孔均不能进入,只能在载体粒间流过,其淋出体积是V0;高分子的体积若足够小,如同溶剂分子尺寸,所有的载体孔均可以进出,其淋出体积为(V0+V i);高分子的体积是中等大小的尺寸,它只能在载体孔V i的一部分孔中进出,其淋出体积V e为V e=V0+KV iK为分配系数,其数值0≤K≤l,与聚合物分子尺寸大小和在填料孔内、外的浓度比有关。
当聚合物分子完全排除时,K=0;在完全渗透时,K=1(见图4-3)。
当K=0时,V e=V0;此处所对应的聚合物分子量是该色谱柱的渗透极限(PL),商品GPC仪器的PL常用聚苯乙烯的分子量表示。
聚合物分子量超过PL 值时,只能在V0以前被淋洗出来,没有分离效果。
V0和V g对分离作用没有贡献,应设法减小;V i是分离的基础,其值越大柱子分离效果越好。
制备孔容大,能承受压力,粒度小,又分布均匀,外形规则(球形)的多孔载体,让其尽可能紧密装填以提高分离能力。
柱效的高低,常采用理论塔板数N 和分离度R 来作定性的描述。
测定N 的方法可以用小分子物质作出色谱图,从图上求得流出体积V e 和峰宽W ,以下式计算N 值:N =(4V e /W )2,N 值越大,意味着柱子的效率越高。
“l ”、“2”代表分子量不同的两种标准样品,V e,1、V e,2、W 1,W 2为其淋出体积和峰宽,分离度R 的计算为(),2,1122e eV V R W W -=+,若R ≥1,则完全分离。
上面阐述的GPC 分离机理只有在流速很低,溶剂粘度很小,没有吸附,扩散处于平衡的特殊条件下成立,否则会得出不合理的结果。
实验测定聚合物GPC 谱图,所得各个级份的分子量测定,有直接法和间接法。
直接法是指GPC 仪和粘度计或光散射仪联用;而最常用的间接法则用一系列分子量已知的单分散的(分子量比较均一)标准样品,求得其各自的淋出体积V e ,作出logM 对V e 校正曲线(图4-3)。
logM =A -BV e -----------------------------------------(1)当logM >logM a 时,曲线与纵轴平行,表明此时的流出体积(V 0)和样品的分子量是无关,V 0即为柱中填料的粒间体积,M a 就是这种填料的渗透极限。
当logM <logM a 时,V e 对M 的依赖变得非常迟钝,没有实用价值。
在logM a 和logM d 点之间为一直线,即式(1)表达的校正曲线。
式中A 、B 为常数,与仪器参数、填料和实验温度、流速、溶剂等操作条件有关,B 是曲线斜率,是柱子性能的重要参数,B 数值越小,柱子的分辨率越高。
上述订定的校准曲线只能用于与标准物质化学结构相同的高聚物,若待分析样品的结构不同于标准物质,需用普适校准线。
GPC 法是按分子尺寸大小分离的,即淋出体积与分子线团体积有关,利用Flory 的粘度公式:[]3'R M ηφ= []'3M R ηφ= R 为分子线团等效球体半径。
[η]M 是体积量纲,称为流体力学体积。
众多的实验中得出[η]M 的对数与V e 有线性关系。
这种关系对绝大多数的高聚物具有普适性。
普适校准曲线为''log[]e M A BV η=- --------------------------------- (2)因为在相同的淋洗体积时,有[η]1M 1=[η]2M 2 ------------------------------------- (3) 式中下标1和2分别代表标样和试样。
它们的Mark -Houwink 方程分别为1111[]K M αη=2222[]K M αη=因此可得 12211111212K M M K ααα+++⎛⎫=⨯ ⎪⎝⎭------------------------------ (4) 或 112122211log log log 11K M M K ααα+=+++ ------------------- (5) 将(1)式代入(5),即得待测试样的标准曲线方程11121222111log log 111ee K M A BV A B V K ααααα++''=+-=-+++K 1、K 2、α1、α2可以从手册查到,从而由第一种聚合物的M-V e 校正曲线,换算成第二种聚合物的M-V e 曲线,即从聚丙稀标样作出的M-V e 校正曲线,可以换算成各种聚合物的校正曲线。
有了校正曲线,即可根据Ve 读得相应的分子量。
一种聚合物的GPC 校正曲线不能用于另一种聚合物,因而用GPC 测定某种聚合物的分子量时,需先用该种聚合物的标样测定校正曲线。
但是除了聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等少数聚合物的标样以外,大多数的聚合物的标样不易获得,多数时候只能借用聚苯乙烯的校正曲线,因此测得的分子量M 值有误差,只具有相对意义。
用GPC 方法不但可以得到分子量分布,还可以根据GPC 谱图求算平均分子量和多分散系数,特别是当今的GPC 仪都配有数据处理系统,可与GPC 谱图同时给出各种平均分子量和多分散系数,无需人工处理。
三、仪器与样品四氢呋喃THF (流动相)聚合物样品(如PS)样品瓶注射器(100μl)样品过滤头注射器(5ml)PL—120型GPC色谱仪四、实验步骤1用超声波在减压的条件下对流动相(THF)经行减压退气。
21.溶液配制:分别配制5ml的聚苯乙烯标样及待测样品的溶液。
2.PL—120型液相色谱仪的启动:(1)色谱级四氢呋喃注入泵的溶剂瓶,检测器废液出口接废液回收瓶。
(2)打开计算机,联机记录。
(3)依次打开泵(Waters-1515),打开示差折光检测器(2414),柱温箱。
(4)打开Breeze2工作站。
(5)启动泵:从抽液阀排管路气泡;向右打开参比阀,在工作站上设定4ml/min流速,排赶泵内气泡。
大约3分种后在工作站上停止流速。
将参比阀向左关闭;在工作站上设定在5分钟内升至0.8ml/min流速;(6)启动示差折光检测器(Waters-2414)在检测器面板上设定温度.Dec = 40℃,Col = 45℃.按shift purge使LCD屏幕上出现“”符号。
平衡系统,直到LCD显示稳定。
按shift purge键,使“”负号消失。
3. 运行样品。
(1)在Breeze2工作站中调用已经编辑好的仪器方法。
(2)点击平衡系统,观察基线至平衡。
(3)停止观察基线。
(4)在样品表中编辑待测样品的信息。
(5)点击运行样品表图标。
按照对话框提示输入样品组名称,点击“等待用户”。
点击“确定”。
(6)将进样器把手扳到“LOAD”位(动作要迅速),用进样注射器吸取样品100μl,注意排除气泡,并匀速注入进样器。
(7)观察工作站提示“等待进样”,这时将进样器把手扳到“INJECT”位(动作要迅速),即进样完成。
(8)等待完成采集。
4.试验结束(1)应清洗进样器。
(2)检测器温度设为OFF。
待温度下降后关机。
(3)柱温设为OFF,保持流速不低于0.2ml/min,直到温度在室温附近,方可以停流速,关柱温箱。
(4)关泵。
5.数据备份。
将所使用的项目备份到指定的计算机路径。
五、记录及数据处理1.GPC谱图的归一化处理如果仪器和测试条件不变,那么实验得到的谱图可作为试样之间分子量分布的一种直观比较。
一般地,应将原始谱图进行“归一化”后再比较。
所谓“归一化”,就是把原始谱图的纵坐标转换为重量分数,以便于比较不同的实验结果和简化计算。
具体作法:确定色谱图的基线后,把色谱峰下的淋出体积等分为20个计算点。
记下这些计算点处的总坐标高度H i(它正比于被测试样的重量浓度)。
把所有的H i加和后得到ΣH i(它正比于被测试样的总浓度)。
那么,H i/ΣH i就等于各计算点处的组分点总试样的重量分数,以H i/ΣH对V e(或logM)作图就得归一化的GPC图。
2.计算w M 、n M 、M η及分散度d1)平均分子量定义法将谱峰下的Ve 分成若干等分,则各点的重量分数Wi=Hi/∑Hi 。