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簡析凝膠滲透色譜儀(GPC)的分離原理

發布時間:2018-05-04瀏覽:1841次
凝膠滲透色譜儀分離主要機理包括: 體積排除理論,擴散理論,流體力學理論常用的原理是體積排除理論:讓被測量的高聚物溶液通過一根內裝不同孔徑的色譜柱,柱中可供分子通行的路徑有粒子間的間隙(較大)和粒子內的通孔(較?。?。當聚合物溶液流經色譜柱時,較大的分子被排除在粒子的小孔之外,只能從粒子間的間隙通過,速率較快;而較小的分子可以進入粒子中的小孔,通過的速率要慢得多。經過一定長度的色譜柱,分子根據相對分子質量被分開,相對分子質量大的在前面(即淋洗時間短),相對分子質量小的在后面(即淋洗時間長)。自試樣進柱到被淋洗出來,所接受到的淋出液總體積稱為該試樣的淋出體積。
凝膠滲透色譜儀和實驗條件確定后,溶質的淋出體積與其分子量有關,分子量愈大,其淋出體積愈小。
根據這一觀點,凝膠滲透色譜儀色譜柱的總體積分為三部分:Vg表示載體的骨架體積;Vi表示載體內部所有孔洞的體積;Vo表示載體的粒間體積,那么,色譜柱內總體積:Vt = Vo + Vi + Vg(其中Vo + Vi構成柱內的空間)
對于溶劑分子來說,因它的體積很小,可以充滿柱內的全部活動空間Vo + Vi; 而對于高分子來說,假若高分子的體積比孔洞的尺寸大,任何孔洞都進不去,那么它只能從載體的粒間流出,其淋出體積為Vo。假若高分子體積很小,遠遠小于所有孔洞尺寸,它在柱中活動空間與溶劑相同,淋出體積為Vo + Vi。假若高分子的體積是中等大小,高分子可以進入大的孔,而不能進入小的孔,其淋出體積介于Vo和Vo+Vi之間
這種不考慮溶質和載體之間的吸附效應以及溶質在流動相和固定相之間的分配效應,淋出體積僅僅由溶質分子大小和載體孔尺寸決定,分離*是由于體積排除效應所致,故稱為體積排除機理。
凝膠滲透色譜儀是利用聚合物溶液通過由特種多孔性填料組成的柱子,在柱子上按照分子大小進行分離的方法,是一種新型的液相色譜。主要特點是操作簡便、測定周期短、數據可靠、重現性好,是一種快速的分子量與分子量分布的測定方法。本儀器采用起紙脈沖泵,適用于高度的分子量和分子量分布的測定。并運用計算機技術,能自動計算結果。并能將標準工作曲線、溶出曲線、微分、積分、分子量分布曲線重疊繪圖,打印報告,十分快捷方便。
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