凝胶渗透色谱法
gpc凝胶渗透色谱工作原理
gpc凝胶渗透色谱工作原理
GPC凝胶渗透色谱，又称为Gel Permeation Chromatography (GPC)，是一种常用的分子量分析方法。
其工作原理是利用高分子材料在溶液中的不同分子量对溶液流过凝胶柱时的渗透性不同，从而实现不同分子量的高分子分离。
具体而言，样品在经过凝胶柱时，大分子将会被凝胶孔道“拦截”而难以通过，而小分子则可以流过凝胶孔道并快速流出。
凝胶孔道尺寸可以使得不同分子量的高分子能否进入凝胶内部孔道并通过孔道的速度不同，进而实现高分子的分离。
在GPC分离中，常用的凝胶材料包括玻璃微珠、聚合物珠子和硅胶微粒等，其孔径一般在10至10万，可以根据不同要求选择合适大小的凝胶柱进行分离。
对于分离后的高分子，可以通过荧光检测等方法来测定其分子量。
因此，GPC凝胶渗透色谱是一种常用的高分子分析方法，广泛应用于高分子材料的质量控制、结构表征等方面，具有高分辨率、高准确性等优点。
GPC原理及应用
凝胶渗透色谱法GPC
（三）数据处理
2. 普适校准曲线
普适校准曲线首先 由 Benoit 于 1967 年 发 现并证明。普适校准曲 线显示对于一个非常宽 范围内的高分子结构， 当考虑了特性粘度的信 息后，其洗脱时间都遵 循普适校准曲线的描述。
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凝胶渗透色谱法GPC
（三）数据处理
3. 平均分子量 定义法
乙丙橡胶、丁苯橡胶、丁睛橡胶等。
凝胶渗透色谱法GPC
（二）仪器和实验技术 2.浓度检测器
示差折光和紫外吸收检测器是最常用。还有红外、电导和介电常数等。 示差折光检测器（RI）：利用溶液与溶剂之间折射率之差来测定浓度的。 优点是：通用性强，只要溶质与溶剂有折射率差别就可以应用。 紫外吸收检测器（UV）：有较强的选择性，它要求溶剂不能有紫外吸收， 比如四氢呋喃必须完全除掉阻聚剂2,6—二叔丁基对甲酚后才能使用。测定 时，波长常固定在一个单一值 （如254nm或280nm）。
凝胶渗透色谱法GPC
二、应用
（二）高分子的测定
3. 控制聚合反应终点
用GPC对聚合反应进行中间控制分析，在达到预定的单体／聚合物比后及 时终止反应，以节省生产时间。
凝胶渗透色谱法GPC
二、应用
（二）高分子的测定
4. 聚合反应过程的控制分析
GPC可用于跟踪缩聚过程，确定终止聚合的最佳时间。
聚：
凝胶渗透色谱法GPC
凝胶渗透色谱法GPC
（三）数据处理
如果GPC仪没有连接分子量检测器，则GPC谱图的横坐标不是分 子量，而是保留体积Ve（或时间），纵坐标是浓度检测器讯号H。
凝胶渗透色谱法GPC
（三）数据处理
1. 校准曲线 Ve与分子量M之间有如下线性关系：
简述分子排阻色谱法的原理及应用
简述分子排阻色谱法的原理及应用
分子排阻色谱法（Size Exclusion Chromatography，SEC），也称为凝胶渗透色谱法（Gel Permeation Chromatography，GPC），是一种常用的色谱技术，用于分离和测定高分子化合物的分子量分布和平均分子量。
原理：
分子排阻色谱法基于分子在固定填料（凝胶）中的渗透性差异进行分离。
凝胶填料由多孔性材料组成，具有一定的孔径大小范围。
样品溶液中的大分子无法进入较小的孔径，因此在填料中被排除，而小分子可以进入更多的孔径，因此渗透性更高。
样品通过色谱柱时，较大的分子被更快地排除，而较小的分子则渗透更深。
这样，样品中不同分子大小的组分就可以在色谱柱中被分离开来。
应用：
分子排阻色谱法广泛应用于高分子化合物的分析和质量控制。
以下是一些主要应用领域：
分子量测定：通过与一系列已知分子量的标准品进行比较，可以确定待测样品的相对分子量或相对分子量分布。
分子量分布：分析样品中分子量的分布情况，得到分子量分布曲线，了解高分子化合物的多分散性。
质量控制：用于确定产品的一致性和稳定性，检测分子量分布的变化。
聚合物合成：跟踪聚合反应过程中高分子的分子量变化，评估聚合度和反应进程。
蛋白质研究：分析蛋白质的聚合态、聚集性质和分子量分布。
总之，分子排阻色谱法在高分子化学、生物化学、药物研究和其他领域中，对于分析高分子化合物的分子量和分子量分布具有重要的应用价值。
高效凝胶渗透色谱测定多糖分子量
高效凝胶渗透色谱测定多糖分子量
高效凝胶渗透色谱是一种常用于测定多糖分子量的分析方法。
该方法通过将样品溶解在适当的溶剂中，并进行筛选和过滤，得到分子量较小的物质进入固定相凝胶的孔隙中，分子量较大的物质则较难进入孔隙。
在外加压力下，溶质会通过凝胶孔隙向前移动，移动速度与其分子量成反比。
具体操作步骤如下：
1. 准备样品：将多糖样品溶解在适当的溶剂中，并进行筛选和过滤以去除杂质。
2. 准备载流相：选择适当的溶剂作为载流相，并调整pH值和离子强度等条件以提高分离效果。
3. 准备色谱柱：选择合适的色谱柱，如凝胶过滤柱或凝胶渗透柱等，并进行适当的条件调节和均匀填充。
4. 注入样品：将准备好的样品注入色谱柱，并施加适当的压力或重力，使样品通过色谱柱。
5. 分离和检测：通过凝胶孔隙的大小，分子量较小的多糖能够快速通过孔隙而分离出来，分子量较大的多糖则需要花费更长的时间。
通过检测样品在不同时间点处的浓度变化，可以得到多糖的分子量分布曲线。
6. 数据分析：根据分子量分布曲线，可以计算得到多糖的平均
分子量和分子量分布范围等参数。
需要注意的是，高效凝胶渗透色谱在测定多糖分子量时对样品的前处理工作要求较高，尤其是去除杂质和筛选合适的载流相条件。
此外，在进行数据分析时，还需要结合多糖的特性和实验条件进行综合考虑，以获得准确的分子量结果。
凝胶过滤色谱法和凝胶渗透色谱法的区别
凝胶过滤色谱法和凝胶渗透色谱法是生物化学领域常用的两种分离和纯化方法。
它们在分子大小分离和蛋白质结构分析中发挥着重要作用。
今天，我们将深入探讨这两种方法之间的区别，以便更好地理解它们的应用和优势。
一、原理1. 凝胶过滤色谱法：凝胶过滤色谱法是一种按照分子大小分离物质的方法。
它利用具有特定孔径大小的凝胶填料，大分子无法进入凝胶孔隙而直接流出，而小分子则能够进入孔隙而被滞留，从而实现分子的分离和纯化。
3. 凝胶渗透色谱法：凝胶渗透色谱法是一种根据分子在凝胶中的渗透速度来分离物质的方法。
它利用凝胶填料形成的三维网络结构，分子在凝胶中的渗透速度与其分子大小成反比，因此分子越大，其在凝胶中的渗透速度越快，分子越小，渗透速度越慢，从而实现分子的分离和纯化。
二、区别1. 分离原理不同：凝胶过滤色谱法是根据分子大小的不同把大分子和小分子分离开来的，而凝胶渗透色谱法则是根据分子在凝胶中的渗透速度的不同进行分离的。
2. 分子范围不同：在凝胶过滤色谱法中，适用于分离分子量较大的物质，而凝胶渗透色谱法适用于分离各种分子量的物质，并且对于高分子更为有效。
3. 分离效果不同：凝胶过滤色谱法可以获得较好的分离效果，但对于高分子的分离效果不如凝胶渗透色谱法。
而凝胶渗透色谱法可以实现对高分子的高效分离。
三、应用凝胶过滤色谱法常用于分离蛋白质、多肽和核酸等生物大分子，用来检测生物大分子的分子大小和形态。
而凝胶渗透色谱法除了用于生物大分子的分离外，还可以用于溶液中各种溶质的分子量测定。
四、个人观点以上就是凝胶过滤色谱法和凝胶渗透色谱法的区别和应用。
在实际科研工作中，选择合适的色谱方法对于提高分离效率和分析准确性非常重要。
我们需要根据样品的特性和需要进行全面评估，选择合适的色谱方法进行分离和分析。
总结回顾通过本文的讨论，我们对于凝胶过滤色谱法和凝胶渗透色谱法有了更全面的了解。
这两种色谱方法在生物化学和生物医药领域具有重要的应用价值，能够帮助科研人员进行生物大分子的分离、纯化和分析，对于推动生物技术和医药领域的研究具有重要的意义。
凝胶渗透色谱法测定聚氯乙烯的分子量分布
凝胶渗透色谱法测定聚氯乙烯的分子量分布凝胶渗透色谱法是一种常用的测定高分子化合物分子量分布的
方法。
该方法基于高分子在凝胶柱中的渗透速率不同而实现分离。
聚氯乙烯是一种常见的塑料材料，其分子量分布对其性能和应用具有重要影响。
本文将介绍如何利用凝胶渗透色谱法测定聚氯乙烯的分子量分布。
首先，准备样品。
将聚氯乙烯样品溶解于合适的溶剂中，并将其过滤以去除杂质和颗粒物。
将样品注入凝胶柱中，通常使用聚丙烯酰胺凝胶柱。
在注入样品前，必须对凝胶柱进行校准，以确保凝胶孔径的一致性。
接下来，将凝胶柱连接到色谱仪，并以适当的流速进行操作。
当样品进入凝胶柱时，分子量较大的聚合物分子会受到较大的阻力，因此在凝胶柱中的渗透速度较慢。
相反，分子量较小的聚合物分子会受到较小的阻力，因此在凝胶柱中的渗透速度较快。
这样，聚合物分子将被分离并按分子量分布逐渐排列。
最后，使用检测器检测样品，通常使用光散射检测器。
光散射检测器可以测量聚合物分子的光散射强度，并据此计算其分子量分布。
将测得的数据经过处理和分析，即可得到聚氯乙烯的分子量分布。
总之，凝胶渗透色谱法是一种常用的测定聚合物分子量分布的方法，对于测定聚氯乙烯的分子量分布也十分适用。
该方法操作简单、可靠，可以用于质量控制和研究聚合物性质的分析。
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凝胶渗透色谱法
实验6凝胶渗透色谱法测定聚合物的分子量和分子量分布聚合物分子量具有多分散性，即聚合物的分子量存在分布。
不同的聚合方法、聚合工艺会使聚合物具有不同的分子量和分子量分布。
分子量对聚合物的性能有十分密切的关系，而分子量分布的影响也不可忽视。
当今高分子材料已向高性能化发展，类似分子量分布等高一层次的高分子结构的问题，越来越引起人们的重视。
自高分子材料问世以来，人们不断探索分子量分布的测定方法，直到60年代凝胶渗透色谱诞生，成为迄今为止最有效的分子量分布的测定方法。
一．实验目的1.了解凝胶渗透色谱的原理；2.了解凝胶渗透色谱的仪器构造和凝胶渗透色谱的实验技术；3.测定聚苯乙烯样品的分子量分布。
二．实验原理凝胶渗透色谱（Gel Permeation Chromatography，简称GPC）也称为体积排除色谱（Size Exclusion Chromatography，简称SEC）是一种液体（液相）色谱。
和各种类型的色谱一样，GPC/SEC的作用也是分离，其分离对象是同一聚合物种不同分子量的高分子组份。
当样品中不同分子量的各组份的分子量和含量被确定后，就可得到聚合物的分子量分布，然后可以很方便地对分子量进行统计，得到各种平均值。
一般认为，GPC/SEC是根据溶质体积的大小，在色谱中由于体积排除效应即渗透能力的差异进行分离。
高分子在溶液中的体积决定于分子量、高分子链的柔顺性、支化、溶剂和温度，当高分子链的结构、溶剂和温度确定后，高分子的体积主要依赖于分子量。
凝胶渗透色谱的固定相是多孔性微球，可由交联度很高的聚苯乙烯、聚丙烯酸酰胺、葡萄糖和琼脂糖的凝胶以及多孔硅胶、多孔玻璃等来制备。
色谱的淋洗液是聚合物的溶剂。
当聚合物溶液进入色谱后，溶质高分子向固定相的微孔中渗透。
由于微孔尺寸与高分子的体积相当，高分子的渗透几率取决于高分子的体积，体积越小渗透几率越大，随着淋洗液流动，它在色谱中走过的路程就越长，用色谱术语就是淋洗体积或保留体积增大。
凝胶渗透色谱法测高聚物的分子量分布
凝胶渗透色谱法测高聚物的分子量分布聚合物的分子量及分子量分布是聚合物性能的重要参数之一，它对聚合物的物理机械性能影响很大。
在聚合物分子量的测定方法中凝胶渗透色谱法（gel permeation chromatography, GPC）由于其快速方便的特点受到了广泛的应用。
一、实验目的1．了解凝胶渗透色谱法测高聚物分子量分布的原理2．熟悉安捷伦型凝胶渗透色谱仪的简单工作原理和操作。
二、GPC简单原理凝胶渗透色谱（Gel Permeation chromarography 简称GPC）为一种液体色谱，是一种很有效的分离技术。
其分离过程在装填有多种固体的“凝胶”小球的谱柱中进行。
凝胶多为高交联度的聚苯乙烯或多孔硅胶。
这些凝胶孔径的大小要与所分离聚合物的分子尺寸相同。
用待测样品的良溶剂不断淋洗色谱柱，当把用相同溶剂制备的试样稀溶液注入柱前淋洗液中后，待高聚物从柱的尾竿流出时，即得分级。
关于GPC的分离机理，目前尚无一完备的理论，但就目前存在的理论可以分为三大类：平衡排除理论；限制扩散理论；流动分离理论。
其中最常用的，认为起主要作用的是平衡排除理论；流速较低时扩散在分离过程中是不重要的；至于液动分离机理则只在液速很高时才起作用。
按照此理论，GPC是基于大分子尺寸不同而进行分级的。
凝胶孔洞的大小有一定的分布，当溶解的聚合物分子液以多孔小球时，扩散到凝胶孔结构内去的程度依赖于分子的尺寸和凝胶孔径的大小和分布。
尺寸大的分子只能进入凝胶内层的一小部分，或完全被排除在外；而尺寸小的分子则能渗透到大部分的凝胶内层中去，因此分子的尺寸越大，在柱中走的路程越短，相反，分子的尺寸越小，在柱中的路程越长，保留时间也就越长。
这样，当高聚物流经色谱柱时，就按其分子量的大小分开，大分子首先流出，达到分级的目的。
分离过程如图1。
图1 GPC 的分离原理柱子的总体积可分为三部分：凝胶粒间体积V 0，凝胶骨架体积V GM ，凝胶总孔洞体积V i ；如果柱子的总体积为V t则： V t ＝V 0＋V i ＋V GM （1）如果某种尺寸的大分子可进入的孔洞体积为V i acc ，则其淋出体积V c 应为：我们定义分配系数为：i i d V acc V /K ⋅= （2） i d c V K V V +=0 （3）如果K d ＝1，则该分子可进入全部孔洞，此时V c ＝V 0＋V i ；如果K d ＝0则该分子完全被排斥在孔洞之外，此时V ＝V 0。
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凝胶渗透色谱法（GPC）
一、凝胶渗透色谱
凝胶渗透色谱Gel Permeation Chromatography（GPC)，一种新型的液体色谱，原理是利用高分子溶液通过一个装填凝胶的柱子，在柱子中按分子大小进行分离。
柱子为玻璃柱或金属柱，内填装有交联度很高的球形凝胶。
其中的凝胶类型有很多，都是根据具体的要求而确定（常用的有聚苯乙烯凝胶）。
然而，无论哪一种填料，他们都有一个共同点，就是球形凝胶本身都有很多按一定分布的大小不同的孔洞（见图1）。
图1 GPC分离原理
不仅可用于小分子物质的分离与鉴定，而且可作为用来分析化学性质相同但分子体积不同的高分子同系物。
可以快速、自动测定高聚物的平均分子量及分子量分布。
现阶段，已经成为最为重要的测定聚合物的分子量与分子量分布的方法。
二、测定原理
凝胶色谱法的固定相采用凝胶状多孔性填充剂，是根据样品中各
种分子流体力学提及的不同进行分离的。
比凝胶孔径大的分子完全不能进入孔内，随流动相沿凝胶颗粒间流出柱外，而娇小的分子则可或多或少地进入孔内。
因此大分子流程短，保留值小；小分子流程长，保留值大，所以凝胶色谱是按分子流体力学体积的大小，从大到小顺序进行分离的。
（见图2）
图2 GPC淋出曲线
溶质分子的体积越小，其淋出体积越大，这种解释不考虑溶质与载体间的吸附效应以及溶质在流动相和固定相中的分配效应，其淋出体积仅仅由溶质分子的尺寸和载体的孔径尺寸决定，分离完全是由于体积排除效应所致。
凝胶色谱的特点是样品的保留体积不会超出色谱柱中溶剂的总量，因为保留值的范围是可以推测的，这样可以每隔一定时间连续进样而不会造成谱峰的重叠，提高了仪器的使用率。
三、分子量校正曲线（LogM-V曲线）
凝胶色谱图计算样品的分子量分布的关键是把凝胶色谱曲线中的淋洗体积V转化成分子量M，这种分子量的对数
值与淋洗体积之间的曲线(LogM-V)称之为分子量校正曲线（见图3）。
图3 分子量校正(LogM-V)曲线
➢排阻极限
排阻极限是指不能进入凝胶颗粒空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。
➢渗透极限
能够完全进入凝胶颗粒空穴的最大分子的分子量。
在选择固定相时，应使欲分离样品离子的相对分子量落在股东相的渗透极限和排阻极限之间。
四、GPC仪器配置
GPC仪的组成：
泵系统、（自动）进样系统、凝胶色谱柱、检测系统和数据采集系统（见图4）。
图4 GPC仪器配置
➢泵系统
包括一个溶液存储器、一套脱气装置和一个高压泵。
它的工作是使流动相（溶剂）以恒定的流速流入色谱柱。
➢色谱柱
按照样品所溶解的溶剂来选择柱子所属系列；按照样品分子量范围来选择柱子型号。
此外，载体是GPC产生分离作用的关键，因此对载体有如下要求：
1、良好的化学稳定性和热稳定性；
2、有一定的机械强度；
3、不易变形；
4、流动阻力小；
5、对试样没有吸附作用；
6、分离范围越大越好（取决于孔径分布）等；
7、载体的粒度愈小，愈均匀，堆积得愈紧密，色谱柱分离效率愈高。
GPC载体的种类：交联聚苯乙烯凝胶；多孔性玻璃；半硬质及软质填料（包括聚乙酸乙烯酯凝胶及聚丙烯酰胺凝胶）；木质素凝胶等。
➢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。
有示差折光仪检测器、紫外吸收检测器和粘度检测器。
五、实验方法及注意事项
实验方法：
1、直接法
➢把激光光散射与凝胶色谱仪联用，在得到浓度谱图的同时，还可得到散射光强对淋出体积的谱图，从而计算出分子量分布曲线和整个试样的各种平均分子量。
➢把GPC仪与光散射仪连用，由光散射仪连续测定聚合物样品中各个级分的相对分子质量，由GPC 仪中的浓度示差检测器检测各个级分的浓度，就可以得到聚合物的各种平均相对分子质量。
2、间接法
用已知相对分子质量的单分散标准聚合物预先做一条淋洗体积或淋洗时间和相对分子质量对应关系曲线，该线称为“校正曲线”。
在相同的测试条间下，做一系列的GPC标准图谱，对应不同相对分子质量样品的保留时间，以LogM对t作图，所得曲线即为“校正曲线”。
通过校正曲线，就能从GPC谱图上计算各种所需相对分子质量与相对分子质量分布的信息。
注意事项：
➢由于凝胶色谱中浓度检测通常使用示差折光检测器，其灵敏度不太高，所以试样的浓度不能配制得太稀。
但另一方面色谱柱的负荷量是有限的，浓度太大易发生“超载”现象。
➢一般情况下，进样浓度按照分子质量大小的不同在
0.05~0.5%（质量分数）范围内配制。
分子质量越大，溶
液浓度越低。
➢标样配制应该严格按照标样说明书进行。
通常室温静置12小时以上，然后轻轻混匀。
绝对不能超声或者剧烈振荡来加速溶解。
➢溶液进样前应先经过过滤，以防止固体颗粒进入色谱柱内，引起柱内堵塞，损坏色谱柱。