GPC仪器分析.ppt

Your company slogan LOGO 凝 胶 渗 透 色 谱 简 介 色 谱 的 类 型： (4) 按固定相和流动相的极性分类：正相色谱(固定相极性大，适合于分离极性化合物，极性小先流出)、反相色谱 ★柱色谱：柱效能高、分析速度快、定量较为可靠 ★高效液相色谱法：高速、高效、高灵敏度、高自动化、柱子可反复使用 (1) 按流动相的物理状态分类：气相色谱(GC)、液相色谱(LC)和超临界流体色谱(SFC)等。 (2) 按固定相的形状分类：柱色谱、纸色谱和薄层色谱。 (3) 按分离过程的物理化学现象分类：液液分配色谱(LLC)、液固吸 附色谱(LSC)、离子交换色谱(IEC)和空间排阻色谱(SEC)等。 常 规 高 效 液 相 色 谱 液固吸附色谱(LSC) 液液分配色谱(LLC) 离子交换色谱(IEC) 空间排阻色谱(SEC) 亲和色谱法(AC) 可逆的化学反应 吸附能力差异 溶解度差异 分子空间尺寸 特异性亲和力 凝胶渗透色谱法 GPC ： 凝胶渗透色谱(Gel Permeation Chromatography)，简称GPC，是液相分配色谱的一种，是60年代中期发展起来的一种新型分离技术，用溶剂作流动相，多孔性填料或凝胶作为分离介质的柱色谱。它基于试样分子的尺寸和形状不同来实现分离。 GPC 分 离 机 理： 扩散理论 体积排除理论 构象熵理论 GPC的固定相：表面和内部有着各种各样、大小不同的孔洞和通道的微球，含有大量液体的柔软而富于弹性的物质，它是一种经过交联而具有立体网状结构的多聚体，可由交联度很高的聚苯乙烯、聚丙烯酰胺、葡萄糖和琼脂糖的凝胶以及多孔硅胶、多孔玻璃等来制备，类似于分子筛，但孔径比分子筛大。 凝胶渗透色谱法 GPC ： GPC 色 柱： GPC/SEC的每根色谱柱都是有极限的，即：排阻极限和渗透极限。 排阻极限：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，不但达不到分离的目的还有堵塞凝胶孔的可能。 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，如果两种分子都能全部进入凝胶颗粒孔穴内部，即使它们的大小有差别，也不会有好的分离效果。 在使用GPC测定相对分子量时，必须首先选择好与聚合物相对分子量范围相配的色谱柱。 流动相溶剂类型的改变应在流速不超过0.5mL/min时候进行，且对于同一根柱最好只使用单一类型的溶剂，频繁的改变流动相类型会缩短柱的寿命； 流动相溶剂最好是色谱级，否则需用孔径为0.2～0.45μm的膜过滤。 GPC 流 动 相： 试样浓度一般为千分之三左右 按分子大小顺序进行分离 GPC 测 试 过 程： 较小的分子除了能进入较大的孔外，还能进入较小的孔； 较大的分子就只能进入较大的孔； 最大的孔还要大的分子就只能停留在填料颗粒之间的空隙中。 最大的聚合物分子从载体的粒间先流出，依次是尺寸较小的分子，最小的分子最后洗提出来，达到依高分子体积进行分离的目的，得出高分子尺寸大小随保留时间变化的曲线-分子量分布的色谱图。 GPC 测 试 过 程： 接上不同的检测器，可以同时测定聚合物的各种相对分子质量及其分布。试样在色谱柱中按分子尺寸大小被分离后，经柱出口处的检测器检测分离后各组分的浓度，由此得到试样的色谱图。 浓度检测器：示差折光检测器，紫外吸收检测器和红外吸收检测器。 如果需要同时测定高聚物的相对分子质量及其分布，则需在色谱柱的出口处放置2个检测器，一个检测浓度，一个检测相对分子质量。2个检测器的讯号同时输入记录仪可以得到反映相对分子质量分布的色谱图。 1、保留时间是分子尺寸函数，可提供分子结构信息； 2、保留时间短，谱峰窄，易检测，可采用灵敏度较低的检测器； 3、固定相与分子间作用力极弱，柱子对试样分子保留能力弱，因此柱寿命长； 4、不能分辨分子大小相近的化合物，相对分子质量差别必须大于10％才能得以分离。 GPC 特 点： GPC 标 定 方 法： GPC需要通过标定曲线计算聚合物相对分子质量，所以标定曲线的准确与否直接影响分析结果。检测方法可大致分为两大类，即间接测定法和直接测定法。 间接法是由淋洗体积与聚合物相对分子质量间的关系，来间接测定聚合物相对分子质量及其分布。有以下几种标定方法：窄分布标样校正法、渐进试差法、普适校正法、无扰均方末端距标定法及有扰均方末端距标定法。 直接法可分为粘度法、光散射法。 窄分布标样校正法——实际应用中，获得被测样品同种类的窄分布高 分子样品比较困难，限制了它的应用。 渐进试差法——又叫宽分布标样校正法，不需要窄分布标样，实验操作方便，