凝胶色谱基础知识

-
1
7
228-45009-38
柱温箱
CTO-20A
1
8
228-45095-38
示差折光检测器
RID-10A
1
9
228-20810-91
色谱柱
GPC-80M
1wk.baidu.com
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
SEC定义
SEC全称Size Exclusion Chromatography(体积 排阻色谱，或者尺寸排阻色谱）
SEC定义：是利用多孔凝胶固定相的独特特性， 而产生的一种主要依据分子尺寸大小的差异来分 离的液相色谱方法。
1
1
Shimadzu International Trading (Shanghai) Co. Limited
GPC软件
LCsolution GPC
测定聚合物分子量的方法
直接方法
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。
样品间分子量分布宽度的比较，最直接的方法是 将实验所得到的分子量分布曲线作对比。
分子量分布曲线有两种形式：
用重量分数W对分子量作图的曲线叫做微分分布曲线； 用累积重量分布对分子量作图的曲线叫做积分分布曲
线。
还有一种更一般化且最常用的方法就是重均数均 比，即：Mw/Mn。
9
9
Shimadzu International Trading (Shanghai) Co. Limited
固定相是多孔填料，小分子样品可以进入孔径内部 样品与固定相之间无作用力 迁移时间不同
样品
填充物颗粒
大
中
孔穴
小
4
4
Shimadzu International Trading (Shanghai) Co. Limited
MW与RT之间的关系
排阻极限 渗透极限
GPC柱
5
5
Shimadzu International Trading (Shanghai) Co. Limited
GPC术语
排阻极限
排阻极限是指不能进入凝胶颗粒孔穴内部的最小分子的 分子量。所有大于排阻极限的分子都不能进入凝胶颗粒 内部，直接从凝胶颗粒外流出，所以它们同时被最先洗 脱出来。排阻极限代表一种凝胶能有效分离的最大分子 量，大于这种凝胶的排阻极限的分子用这种凝胶不能得 到分离。随固定相不同，排阻极限范围约在 400至 60×106之间。
11
11
Shimadzu International Trading (Shanghai) Co. Limited
GPC系统配置
进样器 泵
色谱柱 柱温箱
检测器
THF, 氯仿, DMF
示差检测器
需要GPC软件才可计算MW
12
12
Shimadzu International Trading (Shanghai) Co. Limited
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。
3
3
Shimadzu International Trading (Shanghai) Co. Limited
GPC分离原理
10
10
Shimadzu International Trading (Shanghai) Co. Limited
为什么要用GPC方法
相对分子量分布(多分散性指数)对聚合物的性质 有重要影响。
在相对分子质量分布（多分散性指数）成为人们 关注的热点后，经典方法却不能同时测定聚合物 的相对分子质量分布。凝胶渗透色谱(GPC)的应 用改善了测试条件，并提供了可以同时测定聚合 物的相对分子质量及其分布的方法，使其成为测 定高分子相对分子质量及其分布最常用、快速和 有效的技术。
重均分子量 Mw = Z均分子量 Mz =
S Mi Hi S Hi ΣMi 2Hi S Mi Hi
Z+1均分子量 Mz+1 =
Hi： 峰高 Mi：分子量
ΣMi 3Hi S Mi 2Hi
7
7
Shimadzu International Trading (Shanghai) Co. Limited
平均分子量含义
渗透极限
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。
6
6
Shimadzu International Trading (Shanghai) Co. Limited
平均分子量计算公式
数均分子量
Mn =
S Hi S (Hi / Mi)
配置实例
No.
产品编号
产品名称
型号
数量
1
228-45011-38
系统控制器
CBM-20Alite
1
2
228-45000-38
输液单元
LC-20AD
1
3
228-45018-32
在线脱气机
DGU-20A3
1
4
228-45041-91
容器盘
-
1
5
228-45006-38
自动进样器
SIL-20A
1
6
228-46606-96 自动进样器用GPC对应组件
SEC分类
凝胶渗透色谱 (GPC)
主要用于聚合物领域 以有机溶剂为流动相(氯仿，THF，DMF) 常用固定相填料：苯乙烯－二乙烯基苯共聚物
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)
2
2
Shimadzu International Trading (Shanghai) Co. Limited
数均分子量 (Mn)
拉力、抗冲击性
重均分子量 (Mw)
脆度
Z 均分子量 (Mz)
弹性、硬度
分布宽度指数D(分散度)= Mw/Mn
对于多分散试样 Mn ＜ Mw ＜ Mz
8
8
Shimadzu International Trading (Shanghai) Co. Limited
高聚物多分散性表征