凝胶渗透色谱(GPC)的分离原理
SECGPC凝胶渗透色谱分析的工作原理
SEC/GPC凝胶渗透色谱分析的工作原理PS-OBG用作尺寸排除色谱(size exclusion chromatography,又称凝胶渗透,gel permeation chromatography)测量大分子分子量时的标准样品。
首先介绍尺寸排除色谱(SEC/GPC)的工作原理:如图三所示,红色和紫色两种颗粒代表不同尺寸的两种高分子,蓝色月牙形颗粒代表色谱柱内的填料。
通常色谱柱填料是经过设计的具有不同孔径的高分子凝胶珠。
当红色和紫色的高分子进入色谱柱以后,以一定速度流动的流动相在不停地冲洗色谱柱的同时,带动高分子颗粒在色谱柱内的移动。
当高分子与凝胶珠填料接触时,尺寸大的高分子不能进入凝胶珠填料的孔,如图三中红色的大分子。
所以红色的大分子在流动相的冲洗下先流出色谱柱。
而紫色的尺寸较小的高分子可以进入凝胶填料珠的小孔,好像暂时被填料保留住了一样,最后由于流动相不停的冲洗,紫色高分子也会流出色谱柱,但是流出的时间较红色分子长了很多。
图三右下方给出红色高分子和紫色高分子的凝胶色谱图,横坐标为保留时间,可以看出红色高分子的保留时间明显小于紫色高分子,这说明红色高分子分子量较大,比紫色高分子先流出色谱柱。
色谱柱的工作原理告诉我们,尺寸排除色谱可以将尺寸不同的高分子按照保留时间分开。
保留时间越小的高分子(也就是流经色谱柱需要时间越短的高分子)的分子量越大,相反,保留时间越大的高分子(也就是流经色谱柱需要时间越长的高分子)的分子量越小。
懂得了这个原理,我们就可以用SEC/GPC来测分子量了!但是,如何根据保留时间来确定高分子的分子量呢?也就是说,怎么将不同的保留时间与分子量一一对应起来呢?这时我们需要制定一条标准工作曲线。
标准工作曲线的目的是建立保留时间和分子量的关系,当我们用SEC/GPC测定了一个未知的高分子,得到这个高分子的流出时间(保留时间),有了工作曲线,我们就可以很快知道这个未知高分子的分子量。
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。
gpc原理
gpc原理GPC原理是指凝胶过滤、离心沉淀和电泳分离这三种方法在蛋白质分离中的应用。
GPC即Gel Permeation Chromatography,又称为Gel Filtration Chromatography,中文名为凝胶渗透色谱法。
GPC是一种基于分子大小分离的液相层析技术,主要用于分离高分子化合物,如蛋白质、核酸、多糖等。
凝胶过滤色谱法是GPC原理中的第一步。
凝胶过滤色谱法是利用凝胶孔隙的分子筛作用,将样品中的大分子分离出来。
样品在溶剂中通过凝胶柱时,大分子无法通过凝胶的孔隙,只能在柱中停留,而小分子可以通过凝胶的孔隙流出柱外。
因此,通过凝胶过滤可以将不同分子大小的化合物分离开来。
离心沉淀是GPC原理中的第二步。
离心沉淀是将样品在离心的作用下分离出不同密度的组分。
样品在离心机中高速旋转时,分子按照不同的密度沉淀到离心管的不同位置,从而实现分离。
离心沉淀常用于分离细胞、细胞器和蛋白质等生物大分子。
电泳分离是GPC原理中的第三步。
电泳分离是利用电场的作用将样品中的化合物分离出来。
样品在电场中运动时,不同分子的运动速度不同,从而实现分离。
电泳分离可用于分离DNA、RNA、蛋白质等。
GPC原理可以应用于许多领域,如生物化学、药物研发、环境监测等。
在生物化学中,GPC可以用于蛋白质的分离纯化和质量检测;在药物研发中,GPC可以用于药物的分子量测定和药物的纯化;在环境监测中,GPC可以用于分离和检测污染物。
GPC原理是一种基于分子大小分离的液相层析技术,可以用于分离高分子化合物,如蛋白质、核酸、多糖等。
凝胶过滤、离心沉淀和电泳分离是GPC原理中的三种分离方法,可以分别应用于不同的领域。
GPC原理在生物化学、药物研发、环境监测等领域具有广泛的应用前景。
凝胶渗透色谱法的原理
凝胶渗透色谱法的原理
凝胶渗透色谱法(Gel Permeation Chromatography, GPC),也称为分子筛色谱法,是一种基于溶液中分子大小分离的技术。
该技术被广泛应用于生化、制药、
食品、环境等领域中,用于分离、纯化、鉴定高分子化合物。
凝胶渗透色谱法的原理是利用一系列具有不同孔径大小的凝胶颗粒(Gel)填
充在柱中,样品在柱内由于凝胶颗粒的孔径大小不同而被分离。
样品分子大小与孔径大小相似的凝胶颗粒被卡在凝胶层内部,而分子大小较小的样品则能够进入凝
胶颗粒内部,从而在凝胶层内通过相互作用分离出来。
分子大小大的化合物被挡住,难以进入凝胶颗粒,所以在柱头出现较早的峰;分子大小小的化合物可以进入凝胶颗粒内部,所以在柱头出现较晚的峰。
凝胶渗透色谱法通常使用列柱层析法进行,样品在柱内通过输送溶液、柱内平衡等步骤,实现分离纯化。
在进行凝胶渗透色谱分析时,需要根据样品分子大小的不同选择合适的凝胶颗粒,以获得最佳的分离效果。
同时,在样品分析时还需要注意样品的稳定性、浓度等因素,以避免对分析结果的干扰。
凝胶渗透色谱法具有分离效率高、重复性好、分析速度快等优点,广泛应用于高分子材料的研究与生产领域。
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(GPC)的分离原理
1简要说明凝胶渗透色谱(GPC)的分离原理答:分离主要机理包括: 体积排除理论,扩散理论,流体力学理论最常用的原理是体积排除理论: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。
根据这一观点,色谱柱的总体积分为三部分:V g表示载体的骨架体积;V i表示载体内部所有孔洞的体积;V o表示载体的粒间体积,那么,色谱柱内总体积:V t= V o + V i + V g (其中V o + V i构成柱内的空间)对于溶剂分子来说,因它的体积很小,可以充满柱内的全部活动空间V o + V i;而对于高分子来说,假若高分子的体积比孔洞的尺寸大,任何孔洞都进不去,那么它只能从载体的粒间流出,其淋出体积为V o。
假若高分子体积很小,远远小于所有孔洞尺寸,它在柱中活动空间与溶剂相同,淋出体积为V o + V i。
假若高分子的体积是中等大小,高分子可以进入大的孔,而不能进入小的孔,其淋出体积介于V o和V o+V i之间这种不考虑溶质和载体之间的吸附效应以及溶质在流动相和固定相之间的分配效应,淋出体积仅仅由溶质分子大小和载体孔尺寸决定,分离完全是由于体积排除效应所致,故称为体积排除机理。
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。
临界凝胶渗透色谱原理
临界凝胶渗透色谱原理
凝胶渗透色谱(GPC)是一种色谱技术,它用高度多孔性的、非离子型的凝胶小球将溶液中多分散的聚合物逐级分开,配合分子量检测器,可以对聚合物进行分子量分析和分布测试。
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孔隙,只能在凝胶颗粒之间的空隙流过,从而被分离。
临界凝胶渗透色谱(GPC)的原理主要是基于分子尺寸排阻效应。
当目标分析物进入凝胶渗透色谱柱时,大体积的分子由于比凝胶颗粒的孔隙大,不能进入孔隙,只能在凝胶颗粒之间的空隙流过,因此最先被淋洗出来。
中等体积的分子部分可以进入凝胶颗粒的孔隙,并在颗粒间的空隙流过,淋洗出来的顺序在大体积分子和小分子之间。
体积较小的分子比凝胶颗粒的孔隙小,可以进入凝胶颗粒的空隙,并在凝胶颗粒的孔隙以及颗粒之间的空隙不断进入和出来扩散,速度最慢,因此最后被淋洗出来。
当确定仪器型号和实验所需条件后,化合物的淋出体积就与其分子量有关,分子量越大,其淋洗体积越小。
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。
凝胶渗透色谱原理
凝胶渗透色谱原理
凝胶渗透色谱(GPC)是一种应用广泛的分析技术,它可以用于分离和测定高
分子化合物的相对分子质量和分子量分布。
本文将介绍凝胶渗透色谱的原理及其在分析领域中的应用。
首先,让我们来了解一下凝胶渗透色谱的原理。
凝胶渗透色谱是一种液相色谱
技术,它利用高分子在凝胶柱中的渗透作用来实现分离。
当样品通过凝胶柱时,较大分子由于受到凝胶的阻碍而渗透速度较慢,而较小分子则可以更快地渗透。
因此,通过测定样品在凝胶柱中的渗透速度,可以得到样品的相对分子质量和分子量分布。
凝胶渗透色谱的应用十分广泛,特别是在高分子材料的研究和生产中。
例如,
在聚合物材料的研究中,可以利用GPC技术来确定聚合物的相对分子质量,从而
评估其性能和质量。
在生物医药领域,GPC也被广泛应用于蛋白质、多肽等生物
大分子的分析和质量控制。
此外,凝胶渗透色谱还可以用于环境监测、食品安全等领域的分析。
除了以上提到的应用外,凝胶渗透色谱还可以与其他分析技术结合,如联用质谱、红外光谱等,以实现对样品更加全面的分析。
这种多种分析技术的结合,可以为分析人员提供更加准确和可靠的分析结果。
总之,凝胶渗透色谱作为一种重要的分析技术,具有广泛的应用前景。
通过对
高分子化合物的分离和测定,可以为相关领域的研究和生产提供重要的支持。
随着科学技术的不断发展,相信凝胶渗透色谱在未来会有更加广泛和深入的应用。
凝胶渗透色谱分析的工作原理
凝胶渗透色谱分析的工作原理
介绍
凝胶渗透色谱(GPC)分析是一种常用的分离和分析各种分子量、表
面张力和组成的分子的分析技术。
它是一种用于精确测定有机物中分子量、表面张力和组成的仪器分析技术。
主要应用于有机溶剂和其它流体的分子
量测定,如石蜡、柴油、燃料油、精细有机化学品等,也可用于动植物油、挥发油、液态烃、有机酸和碳氢化合物等的分析。
工作原理
凝胶渗透色谱(GPC)通常是通过一种名为凝胶的高分子材料分离物质。
凝胶是由色谱柱中的柱内阻抗和外抗拒形成的晶体,其中含有晶体溶胶,
溶胶可以将分子分离到晶体溶胶和晶体溶胶之间。
凝胶固定相(GFP)具
有分离和活性的作用,可以改变色谱柱中分子的分子量大小和结构,以实
现对物质的分离和精确测量。
此外,GPC还使用不同溶剂的分子截止力,来改变高分子流体的运动。
它的原理是通过不同溶剂的渗透压来改变高分子流体的流速,从而达到分
离不同分子的目的。
通常使用的溶剂包括水、丙酮、乙醇、苯、甲苯等。
根据溶剂的分子截止力,高分子流体可以分为高分子浓度流体和低分
子浓度流体,这两种流体可以分别运动在柱中的上下层,实现分子的分离。
GPC实验的主要仪器组成由三个部分组成:泵、色谱柱和检测器。
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,简称GPC),也称为凝胶排阻色谱(Gel Exclusion Chromatography,简称GEC)或大小排阻色谱(Size Exclusion Chromatography,简称SEC)是一种广泛应用于高分子化合物分离和分析的色谱技术。
它的原理基于样品分子的大小和形状对凝胶柱的渗透和排除作用。
凝胶渗透色谱的基本原理是利用凝胶柱孔道的渗透和排除作用来分离高分子化合物。
凝胶柱由与样品分子大小相适应的孔洞组成,较大的分子无法进入孔洞内部,只能在柱外流动,从而以较快的速率通过柱;而较小的分子则可进入孔洞内部,与凝胶颗粒之间相互扩散,从而以较慢的速率通过柱。
这种速率差异使得不同大小的分子在凝胶柱中得到分离。
凝胶渗透色谱的分离过程通过样品在凝胶柱中的渗透和排除作用来实现。
凝胶柱中的孔洞起到分子排阻的作用,样品分子只能进入与其体积相适应的孔洞中,而大分子则被限制在柱表面之间。
因此,凝胶柱中的孔洞大小将决定分离分子的大小范围。
较大的分子在凝胶柱中流动的速率较快,通过柱时花费较短的时间;而较小的分子在凝胶柱中相互扩散,流动速率较慢,通过柱时花费较长的时间。
最终,通过检测不同时间点流出的样品分子浓度,可以得到分离结果。
凝胶渗透色谱的样品处理过程相对简单。
一般情况下,样品会先经过适当的溶剂溶解,以便在凝胶中能够充分扩散。
在进样前,样品通常还需要滤过以去除大颗粒杂质。
然后样品溶液会被定量地注入到凝胶柱中,并以适当的流速通过柱。
通过凝胶柱时,由于大小不同的分子存在速率差异,较小的分子将被延迟,使得柱顶的流出物先出现较高的浓度峰,而较大的分子则被分离出来,经过一定时间后才流出。
对于应用于GPC的凝胶材料,一般是由多孔性的交联聚合物制成。
多孔性的交联聚合物能够提供足够的孔洞来适应不同大小的高分子化合物。
凝胶柱通常为管状,内壁覆有固定的凝胶材料。
GPC原理及应用
凝胶渗透色谱法GPC
(二)仪器和实验技术
3.分子量检测器
分子量检测器主要有激光小角光散射检测器和自动粘度检测器两种。 (1)激光小角光散射(LALLS)检测器,通过测定散射光强来计算分子量,
二、应用
凝胶渗透色谱法GPC
(三)GPC和其他技术的联用
3.GPC-MALLS旋转半径与分子量关系的研究
激光小角光散射(LALLS):可检测绝对分子量,但只测一个角度。 多角度激光光散射(MALLS):在不同角度测定散射光强,就能在已知分子量的情 况下求出均方旋转半径。 用GPC-MALLS联用仪:测定旋转半径—分子量的关系。
子量的高分子。
无机凝胶: 最常用改性多孔硅胶。 主要特点是适用范围广(包括极性和非极性溶剂)、尺寸稳定性好、
耐压、易更换溶剂、流动阻力小,缺点是吸附现象比聚苯乙烯凝胶严
重。
(二)仪器和实验技术
1.色谱柱
凝胶渗透色谱法GPC
(2) 溶剂 四氢呋喃在室温下能溶解许多高分子,是最常用的GPC溶剂。 三氯苯多用于高温下测定,操作温度135℃,适用于聚乙烯、聚丙烯、 乙丙橡胶、丁苯橡胶、丁睛橡胶等。
凝胶渗透色谱法GPC
一、基本原理和实验技术
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引人柱 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孔外, 还能进人较小的孔;较大的分子则只能进人较大的孔;而比最大的孔还要 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。
凝胶渗透色谱原理
凝胶渗透色谱原理
聚合物凝胶渗透色谱(GPC)是指将分子量大或反应产物很小的有机物分离出来的技术。
它
是一种离子交换技术,通过把一定浓度的适宜的溶液导入到一定的激活凝胶中,让它们根
据不同的电子质量或其它的化学和物理特征分离出来的方法。
GPC首先使用溶解度比较小的溶剂来溶解待测物,然后使用添加剂共存来把它们分离成不
同的物质,最后再用更精确的技术来确定每一种分离物的组分。
GPC仪器需要选择合适的凝胶介质,以便易于凝胶溶解和吸附,进而保证分离的有效性。
凝胶的大小及密度分析以及温度调节曲线都是仪器的重要因素。
聚合物凝胶渗透色谱技术的优点在于,能够解离出一定的分子量的有机物,以及准确的检测分子量,而且操作简单,效率高,并且适用于大量样品的分析。
同时,它还可以运用在不同类型的有机化合物分析中,比如油品,烃、芳香化合物,甲烷化合物等。
因此,聚合物凝胶渗透色谱技术在环境、农业、食品等领域有广泛应用。
本技术可以快速,安全,准确地测量各种有机物,能够提供给大量的有机分析识别。
凝胶渗透色谱仪的工作原理
凝胶渗透色谱仪的工作原理
凝胶渗透色谱仪(Gel Permeation Chromatography,GPC),
又称为凝胶过滤色谱(Gel Filtration Chromatography,GFC),是一种分离物质的方法,常用于分离高分子化合物。
其工作原理如下:
1. 样品准备:将待分离的高分子样品溶解在适当的溶剂中,并过滤除去杂质。
2. 注射样品:将样品溶液注入色谱柱的样品区域。
3. 进样和洗脱:样品溶液通过柱中的凝胶填充物,填充物一般是具有可控孔径大小的凝胶颗粒。
大分子物质无法进入凝胶颗粒的内部,只能绕过颗粒,从而通过色谱柱较快地洗脱;而小分子物质则能够进入凝胶颗粒的内部,因此洗脱时间较长。
4. Elution曲线:通过检测溶液的吸光度或浓度,并绘制出洗
脱时吸光度/浓度与时间的曲线(即elution曲线),从而得到
不同分子量组分的相对排列顺序。
5. 分析和结果解释:根据elution曲线,可以得到样品中不同
分子量组分的峰值,并通过比较峰值位置和峰值面积来确定样品中的不同分子量成分。
总之,凝胶渗透色谱仪通过利用凝胶颗粒的孔径分布,将样品中的分子按照大小分离,从而实现对高分子物质的分析。
分子排阻色谱法的分离原理
分子排阻色谱法的分离原理
分子排阻色谱法的分离原理:
①分子排阻色谱SEC亦称凝胶渗透色谱GPC是一种基于分子尺寸差异进行分离的液相色谱技术广泛应用于聚合物小分子蛋白质等大分子物质的分析;
②SEC的核心部件为填充有微孔凝胶的色谱柱这些凝胶珠内部含有不同孔径大小的通道;
③当样品溶液被泵入柱中后随流动相一起流经凝胶珠大分子由于尺寸限制无法进入较小孔径只能在珠外间隙中流动;
④较小分子则可以进入较大孔径内部路径较长因此在柱中停留时间增加;
⑤由于路径长度不同各组分在柱中滞留时间存在差异从而实现按分子量从大到小依次流出;
⑥检测器通常采用示差折射率RID检测器或紫外UV检测器根据流出物浓度变化记录洗脱曲线;
⑦通过与标准样品比较可以计算出未知样品的分子量分布重均分子量数均分子量等参数;
⑧在聚合物分析中SEC能够提供关于分子量分布支化程度等重要信息帮助研究人员优化合成工艺;
⑨对于蛋白质多糖等生物大分子SEC可用于纯化鉴定分子量测定等研究工作中;
⑩实验过程中需注意选择合适孔径的凝胶以及流动相比例以确
保分离效果;
⑪完成一次分析后还需对色谱柱进行再生处理去除残留样品恢复初始分离能力;
⑫总结SEC作为一种高效简便的分离手段在高分子科学生物医药等领域发挥着重要作用。
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1简要说明凝胶渗透色谱(GPC)的分离原理
答:分离主要机理包括: 体积排除理论,扩散理论,流体力学理论
最常用的原理是体积排除理论: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。
根据这一观点,色谱柱的总体积分为三部分:V g表示载体的骨架体积;V i表示载体内部所有孔洞的体积;V o表示载体的粒间体积,那么,色谱柱内总体积:V t= V o + V i + V g (其中V o + V i构成柱内的空间)
对于溶剂分子来说,因它的体积很小,可以充满柱内的全部活动空间V o + V i;
而对于高分子来说,假若高分子的体积比孔洞的尺寸大,任何孔洞都进不去,那么它只能从载体的粒间流出,其淋出体积为V o。
假若高分子体积很小,远远小于所有孔洞尺寸,它在柱中活动空间与溶剂相同,淋出体积为V o + V i。
假若高分子的体积是中等大小,高分子可以进入大的孔,而不能进入小的孔,其淋出体积介于V o和V o+V i之间这种不考虑溶质和载体之间的吸附效应以及溶质在流动相和固定相之间的分配效应,淋出体积仅仅由溶质分子大小和载体孔尺寸决定,分离完全是由于体积排除效应所致,故
称为体积排除机理。