凝胶渗透色谱(精选)
GPC测试(凝胶渗透色谱)原理流动相选择
GPC测试（凝胶渗透色谱）原理流动相选择GPC（凝胶渗透色谱）是一种分离和测定聚合物分子量分布的技术，通过测量聚合物在流动相中的滞留体积，可以得到聚合物分子量分布曲线。
凝胶渗透色谱的原理是根据聚合物的分子量在凝胶柱中的渗透速率来进行分离，分离和分析的主要原理是聚合物的分子量决定了其在凝胶柱中的滞留时间，从而实现了聚合物的分离和测定。
在凝胶渗透色谱中，聚合物样品首先通过一个高分子量的凝胶柱，凝胶柱通常由交联的聚合物或聚合物微球构成。
聚合物样品在凝胶柱中开始渗透，较大的分子量的聚合物由于其更大的体积，被凝胶柱所限制，以较慢的速度渗透，而较小分子量的聚合物则可以更容易地通过凝胶柱，渗透速度较快。
为了实现凝胶渗透色谱的分离，需要选择适当的流动相。
一般来说，流动相选择要考虑到以下几个方面：1.溶解聚合物：流动相需要能够充分溶解聚合物样品，以保证其能够在凝胶柱中进行渗透。
2.不与凝胶相互溶解：流动相不应与凝胶柱中的凝胶产生相互溶解的现象，以防止凝胶柱的损坏。
3.低粘度：流动相应具有低粘度，以保证样品在凝胶柱中的渗透速度。
4.无吸附性：流动相应具有无吸附性，以防止聚合物在凝胶柱中的吸附过程影响分离效果。
5.运动稳定性：流动相应具有良好的运动稳定性，以保证聚合物在凝胶柱中的渗透速度相对稳定。
根据具体的聚合物样品和分析目的，可以选择不同类型的流动相，常用的包括溶剂、盐溶液、混合溶液等。
此外，还可以添加特定的添加剂来改变流动相的性质，比如增加表面活性剂或有机溶剂来调节流动相的溶解性和吸附性。
总体而言，流动相的选择在凝胶渗透色谱中起着关键的作用，能够影响分离的效果和分析结果的准确性。
因此，在实际应用中需要根据样品的特性和分析要求进行合理的流动相选择，以达到准确、可靠的分析结果。
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-GPC-和高效液相谱-HPLC
凝胶渗透色谱法 GPC 和高效液相色谱 HPLC
一、基本原理
GPC 以 体积排除 为主要原理。 GPC 的核心部件：色谱柱内装有多孔性填料（称为凝胶），凝胶的表面和 内 部 有 各 种 大 小 不 同 的 孔 洞 和通 道 。当 被 分析 的 样 品随 着 淋 洗 溶 剂 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 还 能 进 人 较 小 的 孔 ； 较 大 的 分子 则 只能 进 人较 大 的 孔； 而 比 最 大 的 大的分子就只能留在填料颗 粒之间的空隙中。从渗透的 深度来说，较小的分子能渗 人孔洞更深的内部。
因此，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， 较小的分子较后被淋洗出来。
分 离 的 基 础 主 要 根 据 溶 液 中 分子 体 积 （即流体力学体积）的大小。
凝胶渗透色谱法 GPC 和高效液相色谱 HPLC
（二）仪器
仪器组成：
输液系统 （柱塞泵）
进样器 色谱柱
凝胶、溶剂
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 和高效液相色谱 HPLC
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。
首先用一组已知分子量的 单分 散（或 窄分布 ）样 品作标 样，做 出 lgM － Ve 校准曲线 , 然后从直线部分得到校准方程。
凝胶渗透色谱法 GPC 和高效液相色谱 HPLC
凝胶渗透色谱 聚苯胺
凝胶渗透色谱聚苯胺凝胶渗透色谱（Gel Permeation Chromatography，简称GPC）是一种分离和分析高分子化合物的有力工具。
聚苯胺（Polyaniline）是一种导电聚合物，由于其独特的电学性质和化学反应性，被广泛应用于电池、传感器、催化剂等领域。
下面就以聚苯胺为例，介绍凝胶渗透色谱的应用。
一、凝胶渗透色谱法测定聚苯胺的分子量采用凝胶渗透色谱法可以测定聚苯胺的分子量及分子量分布。
实验步骤如下：1.准备试剂和仪器：选择合适的凝胶色谱柱，如Sephadex G-100、G-25等，准备好洗脱液（如0.05 M磷酸盐缓冲液），检测器（如UV-Vis），柱后反应器，输液泵等。
2.安装色谱柱：将凝胶色谱柱安装在支架上，确保柱身垂直。
3.装填凝胶：将所选凝胶均匀地装填在色谱柱内，注意避免气泡。
4.平衡色谱柱：用洗脱液平衡色谱柱，直至基线稳定。
5.样品准备：将聚苯胺样品溶解在合适的溶剂中，浓度约为0.1 g/L。
6.进样分析：将样品溶液通过输液泵泵入色谱柱，记录各个组分的洗脱体积。
7.数据处理：根据洗脱体积和标准曲线，计算聚苯胺的分子量和分子量分布。
二、凝胶渗透色谱法研究聚苯胺的分子链结构除了测定分子量，凝胶渗透色谱法还可以用于研究聚苯胺的分子链结构。
通过对比不同分子量的聚苯胺样品的色谱图，可以观察到不同分子量组分的分布情况，从而推断出聚苯胺分子链的结构特征。
此外，结合其他表征手段如红外光谱、核磁共振等，可以对聚苯胺的化学结构进行更深入的研究。
三、凝胶渗透色谱法在聚苯胺合成中的应用在聚苯胺合成过程中，凝胶渗透色谱法可以用于监控反应进程和纯化产物。
通过实时监测色谱图中的峰形和峰强变化，可以判断反应是否进行完全，以及产物的纯度如何。
此外，利用凝胶渗透色谱法还可以对合成产物进行分级分离，得到不同分子量的聚苯胺样品，用于后续研究和应用。
综上所述，凝胶渗透色谱法在聚苯胺的分析、合成以及应用中具有广泛的应用价值。
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。
第5章 凝胶渗透色谱
•
死Hale Waihona Puke 间•调整保留时间 与固定液用量有
关
• 比保留体积 相对保留值 保留指数
• 色谱过程方程: VR=VM+VR’
•
VR=VM+KVS
•
色谱的保留值与热力学系数联系起来
• 色谱流出曲线方程：——研究色谱峰形
•
塔板理论：高斯分布曲线
•
c 标准偏差：
nc0
2 tR
exp
1 2
n 1
t tR
2
3.2分离机理简介
• 在现在，虽然GPC已经得到了广泛的应用， 但是就连基本的分理机理都处在百花争鸣 的阶段。目前模型机理可分为4大类：
3.2.1平衡排除理论
• 依据色谱方程，认为分离处于平衡时，即溶质在 胶体孔洞内的停滞时间大于它扩散入与扩散出孔 洞所需的时间，分离的过程就既不受扩散控制也 不受扩散影响。
tR / n
c
c0
2
exp
t tR
2 2
2
• 描述色谱峰大小的参数：
•
峰高h h c0
2
• 峰宽Ｗ W 4
• 分离度：描述峰分离情况
R
2
tR2 W1
tR1 W2
•
分离因素：保留值 峰窄
•
• 色谱定性分析－－依据保留值
• 与已知组分的保留值相比
• 与其它分析方法连用 如ＩＲ
• 第5章 凝胶渗透色谱法
•
• 色谱原理 • 流动相:载气 • 固定相:固体吸附剂等
•
图 气相色谱对样品分离过程示意图
• 色谱谱图解析
• 一 谱图表示方法: 横坐标 时间
•
纵坐标 检测器响应信号的大小 色谱图
渗透凝胶色谱
渗透凝胶色谱（SEC），也被称为凝胶过滤色谱，是一种常用的分离和测定生物大分子的方法。
SEC主要用于对蛋白质、多肽、蛋白质复合物、核酸、多糖和高分子聚合物等生物大分子的分子大小分布进行分离和分析。
SEC的原理是利用凝胶固定相中的孔隙进行分离，具有尺寸排斥效应。
样品溶液在通过凝胶柱时，较大的分子无法进入凝胶孔隙，因此会较快地流过柱体，而较小的分子则会进入孔隙中，被凝胶柱所滞留。
因此，通过在适当的溶液条件下将样品注入凝胶柱，分子将按照其体积大小进行分离，形成不同峰的色谱图。
SEC在生物大分子的分析中具有广泛的应用，可以用于分离和纯化目标分子、测定分子的相对分子质量、评估样品的纯度和聚集状态等。
它是一种非破坏性的方法，适用于对敏感的生物大分子进行分析，并且得到的结果相对准确可靠。
需要注意的是，SEC的分离效果取决于凝胶固定相的选择、凝胶孔隙的大小以及溶液的流动条件等因素。
因此，在进行SEC实验时，需根据样品的特性和分析目的选择合适的凝胶柱和流动相条件，以保证分离效果和分析结果的准确性。
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。
第5章凝胶渗透色谱
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。
填料（根据所使用的溶剂选择填料，对填料最基本的 要求是填料不能被溶剂溶解）：交联聚苯乙烯凝胶 （适用于有机溶剂，可耐高温）、交联聚乙酸乙烯酯 凝胶（最高100℃，适用于乙醇、丙酮一类极性溶剂） 多孔硅球（适用于水和有机溶剂）、多孔玻璃、多孔 氧化铝（适用于水和有机溶剂） 柱子：玻璃、不锈钢
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。
第5章凝胶渗透色谱
• 尺寸不同的高聚物分子，按其分子大小能自由 地渗透进和渗透出这些凝胶孔洞。
• 凝胶孔洞与分子尺寸是相适应的，超过这个尺 寸的大分子就不能渗透进去，它们只能随溶剂的 流动而在凝胶粒子之间的空间中流动。因此，大 分子比起小分子来说，在柱中的行程就短得多。
• 根据大小分子不同的行程就可以把混在一起的 高聚物分子逐级分离开来，先分离出来的是大分 子，较小的聚合物分子受到溶剂分子的排斥也随 后分离出来，然后再用一定的方法检知每级中溶 质的浓度和分子量。
• 色谱定性分析－－依据保留值
• 与已知组分的保留值相比
• 与其它分析方法连用 如ＩＲ
• 色谱定量分析——峰高或峰面积判断分析
物
的含量
• 色谱优缺点：
• 高效快速分离技术
• 难以鉴别分离组分
第5章凝胶渗透色谱
1.GPC的基本机理
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。
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
第2章 凝胶渗透色谱
紫外吸收检测器：常用检测共聚物组分及相对分子 质量分布，它是非通用型检测器，仅能用于检测具 有紫外吸收的样品。
相对分子质量检测器：间接法和直接法。 间接法----体积指示法：由于凝胶色谱法是按分子 尺寸大小来分离的，对给定的色谱柱而言，一定大 小的分子必然在一定体积时淋出，如果用已知相对 分子质量的标准物质标定好色谱柱，得到一系列的 相对分子质量与淋洗体积的关系，对未知样品只要 测得淋洗体积，用相对分子质量与淋洗体积的关系， 即可求出该试样的相对分子质量。
GPC谱图
(3)凝胶渗透色谱的数据处理
由凝胶色谱图计算样品的相对分子质量分布的关键是 必须把凝胶色谱曲线中的淋洗体积V转换成相对分子质量M。
单分散性标祥校正法: 选用一系列与被测试样同类型的不同相对分子质量的单 分散性(d＜1．1)标样，用其他方法精确地测定其平均相对 分子质量，然后与被测样品同样条件下进行GPC分析。每个 窄分布标样的峰值淋洗体积与其平均相对分子质量相对应， 表征这种关系的方程称校正曲线方程，一般写作 :
聚合物和低相对分子质量化合物不同，没有一个固定的相 对分子质量，而是不同相对分子质量同系物的混合体系。因此 聚合物相对分子质量是一个平均值，有一个分布的概念。这种 相对分子质量的不均一性，称作聚合物的多分散性。相对分子 质量分布与聚合物的物理机械性能和加工过程，如模塑、成膜 、纺丝等都有密切的关系。 ⑴相对分子质量分布曲线
聚合物材料的性能在一定范围内随相对 分子质量的提高而提高，例如，拉伸强度、 冲击强度、弹性模量、硬度、抗应力开裂、 粘合强度随之提高。为此我们期望聚合物材 料有较高的相对分子质量。另一方面，太高 的相对分子质量又给材料加工造成困难。兼 顾到材料的使用性能与加工性能两方面的要 求，高分子的相对分子质量大小应控制在一 定范围之内。
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
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
Waters 515泵
流速范围：0.001-10mL/min 流速精度：0.1%
耐压：6000 i
色谱柱应用：分析柱、微柱
目前最耐用，性能最好的分析型高 压液相色谱泵
7725i手动进样器
• 六通阀式进样器 • 进样环精确控制进样量
Waters 2414 示差检测器
流速范围：0. 1-10mL/min 工作温度：30-55 oC
高分子GPC色谱图
600.00
Intensity (mV)
450.00 300.00 150.00 0.00 14.00 16.00
P800 P400 P200 (a) (b)
18.00
P100 P50
20.00
P20 P10
22.00
P5
24.00
Time (min)
14.00
16.00
18.00
20.00
22.00
24.00
26.00
28.00
普适校正原理
GPC对聚合物的分离是基于分子 流体力学体积。
两种柔性链的流体力学体积相同：
[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。
������
������ ������
G=[(Mw,GPC/Mn,GPC)/(Mw/Mn)true]1/2
校正后的Mn=Mn,GPC×G Mw=Mw,GPC/G
G值一般为1.1~1.8，经校正后的d值明显变小。
安捷伦凝胶渗透色谱
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。
1100 series凝胶渗透色谱
1100 series凝胶渗透色谱
1100 series凝胶渗透色谱（Gel Permeation Chromatography，简称GPC）是一
种常用于高分子化合物分离和纯化的色谱技术。
它利用不同大小的高分子在凝胶介质中的扩散速度不同来实现分离。
在1100 series凝胶渗透色谱中，通常使用柱状凝胶作为固定相，将待分离的高
分子样品加到柱顶，然后用流动相洗脱。
由于不同大小的高分子在凝胶孔洞中的扩散速度不同，因此会按照大小顺序依次流出色谱柱。
通过检测器检测流出液的分子量，可以实现对高分子化合物的分离和测定。
凝胶渗透色谱具有分离效果好、操作简便、重复性好等优点，因此在高分子化学、生物医学、制药等领域得到了广泛应用。
同时，随着技术的不断发展，凝胶渗透色谱的应用范围和分离效果也在不断得到拓展和优化。