凝膠滲透色譜（2）

實驗部分

直接法：在測定淋出液濃度的同時測定其粘度或光散射，從而求出其分子量。

間接法：用一組分子量不等的、單分散的試樣為標準樣品，分別測定它們的淋出體積和分子量，則可確定二者之間的關系。

儀器

GPC儀的組成：泵系統、（自動）進樣系統、凝膠色譜柱、檢測系統和數據采集與處理系統。

2.1.1.泵系統：包括一個溶劑儲存器、一套脫氣裝置和一個高壓泵。它的工作是使流動相（溶劑）以恒定的流速流入色譜柱。泵的工作狀況好壞直接影響著最終數據的準確性。越是精密的儀器，要求泵的工作狀態越穩定。要求流量的誤差應該低于0.01mL/min。

2.1.2.色譜柱：GPC儀分離的核心部件。是在一根不銹鋼空心細管中加入孔徑不同的微粒作為填料。每根色譜柱都有一定的相對分子質量分離范圍和滲透極限，色譜柱有使用的上限和下限。色譜柱的使用上限是當聚合物最小的分子的尺寸比色譜柱中最大的凝膠的尺寸還大，這時高聚物進入不了凝膠顆粒孔徑，全部從凝膠顆粒外部流過，這就沒有達到分離不同相對分子質量的高聚物的目的。而且還有堵塞凝膠孔的可能，影響色譜柱的分離效果，降低其使用壽命。色譜柱的使用下限就是當聚合物中最大尺寸的分子鏈比凝膠孔的最小孔徑還要小，這時也沒有達到分離不同相對分子質量的目的。所以在使用凝膠色譜儀測定相對分子質量時，必須首先選擇好與聚合物相對分子質量范圍相配的色譜柱。

2.1.3.填料（根據所使用的溶劑選擇填料，對填料最基本的要求是填料不能被溶劑溶解）：交聯聚苯乙烯凝膠（適用于有機溶劑，可耐高溫）、交聯聚乙酸乙烯酯凝膠（最高100℃，適用于乙醇、丙酮一類極性溶劑）多孔硅球（適用于水和有機溶劑）、多孔玻璃、多孔氧化鋁（適用于水和有機溶劑)

2.1.4.柱子：玻璃、不銹鋼

2.1.5.檢測系統：通用型檢測器：適用于所有高聚物和有機化合物的檢測。有示差折光儀檢測器、紫外吸收檢測器、粘度檢測器。

2.1.6.示差折光儀檢測器：溶劑的折光指數與被測樣品的折光指數有盡可能大的區別。

2.1.7.紫外吸收檢測器：在溶質的特征吸波長附近溶劑沒有強烈的吸收。

2.1.8.選擇型檢測器：適用于對該檢測器有特殊響應的高聚物和有機化合物。有紫外、紅外、熒光、電導檢測器等。

操作

2.2.1.溶劑的選擇： 能溶解多種聚合物；不能腐蝕儀器部件；與檢測器相匹配。

2.2.2.把激光光散射與凝膠色譜儀聯用，在得到濃度譜圖的同時，還可得到散射光強對淋出體積的譜圖，從而計算出分子量分布曲線和整個試樣的各種平均分子量

2.2.3.激光光散射實驗中必須對樣品嚴格除塵，溶液中的灰塵會產生強烈的光散射，嚴重干擾聚合物溶液光散射的測量。溶液除塵是光散射成敗的關鍵。首先是溶劑除塵，配置測試樣品的溶劑應進行精餾，并經過0.2μm超濾膜過濾后方可使用。配好的溶液也要用0.2μm的超濾膜過濾。另外，測試中所用的器械，如：注射器等，使用前要用洗液浸泡，清水強力沖洗。

優點

（1）全部組分均在溶劑分子洗脫之前洗脫下來，分離時間短。

（2）可以預測洗脫時間，可以連續進樣。

（3）凝膠色譜的分離過程不依靠分子間作用力，一般情況下，沒有強保留的分子累積在色譜柱，所以分離時試樣組分不會丟失，柱的使用壽命也會延長。

（4）保留時間短，色譜峰窄，容易檢測。

應用

凝膠色譜不但可以用于分離測定高聚物的相對分子質量和相對分子質量分布，同時根據所用凝膠填料不同，可分離脂溶性和水溶性物質，分離相對分子質量的范圍從幾百萬到100以下。近年來，凝膠色譜也廣泛用于小分子化合物。相對分子質量相近而化學結構不同的物質，不可能通過凝膠滲透色譜法達到完全分離純化的目的。凝膠色譜不能分辨分子大小相近的化合物，相對分子質量相差需在10%以上才能得到分離。