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gpc凝胶渗透色谱仪原理:详解分子筛分技术
来源: 时间:2024-12-02 11:02:38 浏览:3001次

gpc凝胶渗透色谱仪原理:详解分子筛分技术

 

凝胶渗透色谱(Gel Permeation Chromatography, GPC是一种高效、快速的分离技术,广泛应用于高分子化合物的分析GPC的核心原理是分子筛分技术,通过多孔性凝胶填料将不同分子量的高分子化合物分离开来。

一、基本概念

1. 分子筛分:分子筛分是指利用多孔性凝胶填料的孔径大小,将不同分子量的高分子化合物分离开来的过程;当高分子化合物溶液通过装有多孔性凝胶填料的色谱柱时,不同分子量的高分子化合物在填料孔隙中的行为不同,从而实现分离。

2. 凝胶填料:常见的凝胶填料包括交联聚苯乙烯凝胶、交联聚乙酸乙烯酯凝胶、多孔硅球、多孔玻璃和多孔氧化铝等;凝胶填料具有化学惰性,不具有吸附、分配和离子交换作用,填料孔径大小与待分离的高分子化合物分子量相匹配。

二、分离机制

1. 分子大小与孔径的关系

大分子:当高分子化合物的分子量大于凝胶填料的孔径时,大分子无法进入孔隙,只能从填料颗粒之间的间隙通过,因此移动速度快,先被洗提出来。

中等分子:当高分子化合物的分子量介于凝胶填料的孔径范围内时,中等分子可以部分进入孔隙,移动速度适中,居中被洗提出来。

小分子:当高分子化合物的分子量小于凝胶填料的孔径时,小分子可以完全进入孔隙,移动速度慢,最后被洗提出来。

2. 淋洗过程:使用适当的淋洗液(流动相)将高分子化合物溶液带入色谱柱;在淋洗过程中,不同分子量的高分子化合物根据其在填料孔隙中的行为不同,逐渐被分离;相对分子质量大的高分子化合物先被洗提出来,相对分子质量小的高分子化合物后被洗提出来。

3. 校正曲线:使用已知分子量的标准样品,建立淋洗体积与分子量之间的校正曲线;在相同的测试条件下,测定一系列标准样品的保留时间,以lgMt作图,得到校正曲线通过校正曲线,可以从GPC谱图上计算出未知高分子化合物的分子量分布。

三、仪器组成

1. 泵系统:提供稳定的淋洗液流速,确保分离过程的连续性和稳定性;常用的泵系统包括恒流泵和高压泵。

2. 进样系统:将样品引入色谱柱,包括手动进样器和自动进样器。

3. 色谱柱:装填多孔性凝胶填料,实现高分子化合物的分离;根据分离对象的不同,选择合适的色谱柱。

4. 检测系统:通用型检测器适用于所有高聚物和有机化合物的检测,包括示差折光检测器、紫外吸收检测器、粘度检测器、光散射检测器等;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,包括紫外、红外、荧光、电导检测器等。

5. 数据采集与处理系统采集和处理检测信号,生成GPC谱图使用专业的数据处理软件,如OriginChromatography Data System等。

四、应用

1. 分子量分布通过GPC可以测定高分子化合物的分子量分布,包括数均分子量、重均分子量、Z均分子量和多分散性指数;分子量分布直接影响高分子材料的物理性能和加工性能。

2. 支化度和共聚物分析通过GPC可以分析高分子化合物的支化度,评估支链的数量和分布;可以分析共聚物的组成和结构,评估不同单体的比例和排列方式。

3. 微量添加剂分析通过GPC可以测定高分子材料中微量添加剂的含量和分布;微量添加剂对高分子材料的性能有重要影响,如增塑剂、抗氧化剂等。

4. 绝对分子量测定:通过多角度激光光散射技术,可以测定高分子化合物的绝对分子量;绝对分子量测定可以提供更准确的分子量信息,用于科学研究和工业生产。

 

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全部 3小时前 四川
文字是人类用符号记录表达信息以传之久远的方式和工具。现代文字大多是记录语言的工具。人类往往先有口头的语言后产生书面文字,很多小语种,有语言但没有文字。文字的不同体现了国家和民族的书面表达的方式和思维不同。文字使人类进入有历史记录的文明社会。
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