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1、GPC（Gel Permeation Chromatography ） ,凝膠滲透色譜,又稱(chēng)為尺寸排阻色譜（Size Exclusion Chromatography,簡(jiǎn)稱(chēng)SEC）,它是基于體積排阻的分離機(jī)理,通過(guò)具有分子篩性質(zhì)的固定相,用來(lái)分離相對(duì)分子質(zhì)量較小的物質(zhì),并且還可以分析分子體積不同、具有相同化學(xué)性質(zhì)的高分子同系物.
凝膠滲透色譜(Gel Permeation Chromatography、GPC)1964年,由J.C.Moore首先研究成功.不僅可用于小分子物質(zhì)的分離和鑒定,而且可以用來(lái)分析化學(xué)性質(zhì)相同分子體積不同的高分子同系物.(聚合物在分離柱上按分子流體力學(xué)體積大小被分離開(kāi)）
1.基本原理
1.1分離原理
　　讓被測(cè)量的高聚物溶液通過(guò)一根內(nèi)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(nèi)的通孔（較?。?當(dāng)聚合物溶液流經(jīng)色譜柱時(shí),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(guò),速率較快；而較小的分子可以進(jìn)入粒子中的小孔,通過(guò)的速率要慢得多.經(jīng)過(guò)一定長(zhǎng)度的色譜柱,分子根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量被分開(kāi),相對(duì)分子質(zhì)量大的在前面（即淋洗時(shí)間短）,相對(duì)分子質(zhì)量小的在后面（即淋洗時(shí)間長(zhǎng)）.自試樣進(jìn)柱到被淋洗出來(lái),所接受到的淋出液總體積稱(chēng)為該試樣的淋出體積. 當(dāng)儀器和實(shí)驗(yàn)條件確定后,溶質(zhì)的淋出體積與其分子量有關(guān),分子量愈大,其淋出體積愈小.
　　（1） 體積排除
　?。?）限性擴(kuò)散
　　（3） 流動(dòng)分離
1.2校正原理
　　用已知相對(duì)分子質(zhì)量的單分散標(biāo)準(zhǔn)聚合物預(yù)先做一條淋洗體積或淋洗時(shí)間和相對(duì)分子質(zhì)量對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線,該線稱(chēng)為“校正曲線”.聚合物中幾乎找不到單分散的標(biāo)準(zhǔn)樣,一般用窄分布的試樣代替.在相同的測(cè)試條件下,做一系列的GPC標(biāo)準(zhǔn)譜圖,對(duì)應(yīng)不同相對(duì)分子質(zhì)量樣品的保留時(shí)間,以lgM對(duì)t作圖,所得曲線即為“校正曲線”.通過(guò)校正曲線,就能從GPC譜圖上計(jì)算各種所需相對(duì)分子質(zhì)量與相對(duì)分子質(zhì)量分布的信息.聚合物中能夠制得標(biāo)準(zhǔn)樣的聚合物種類(lèi)并不多,沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)樣的聚合物就不可能有校正曲線,使用GPC方法也不可能得到聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量和相對(duì)分子質(zhì)量分布.對(duì)于這種可以使用普適校正原理.
1.3普適校正原理
　　由于GPC對(duì)聚合物的分離是基于分子流體力學(xué)體積,即對(duì)于相同的分子流體力學(xué)體積,在同一個(gè)保留時(shí)間流出,即流體力學(xué)體積相同.
　　兩種柔性鏈的流體力學(xué)體積相同：
　　1M1=2M2
　　k1M1α1+1=k1M2α2+1
　　兩邊取對(duì)數(shù)：lgk1+(α1+1)lgM1=lgk2+(α2+1)lgM2
　　即如果已知標(biāo)準(zhǔn)樣和被測(cè)高聚物的k、α值,就可以由已知相對(duì)分子質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)樣品M1標(biāo)定待測(cè)樣品的相對(duì)分子質(zhì)量M2.
編輯本段2.實(shí)驗(yàn)部分
　　直接法：在測(cè)定淋出液濃度的同時(shí)測(cè)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(biāo)準(zhǔn)樣品,分別測(cè)定它們的淋出體積和分子量,則可確定二者之間的關(guān)系.
2.1.儀器
　　GPC儀的組成：泵系統(tǒng)、（自動(dòng)）進(jìn)樣系統(tǒng)、凝膠色譜柱、檢測(cè)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng).
　　2.1.1.泵系統(tǒng)：包括一個(gè)溶劑儲(chǔ)存器、一套脫氣裝置和一個(gè)高壓泵.它的工作是使流動(dòng)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(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性.越是精密的儀器,要求泵的工作狀態(tài)越穩(wěn)定.要求流量的誤差應(yīng)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(xì)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(duì)分子質(zhì)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(dāng)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(shí)高聚物進(jìn)入不了凝膠顆?？讖?全部從凝膠顆粒外部流過(guò),這就沒(méi)有達(dá)到分離不同相對(duì)分子質(zhì)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(dāng)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(shí)也沒(méi)有達(dá)到分離不同相對(duì)分子質(zhì)量的目的.所以在使用凝膠色譜儀測(cè)定相對(duì)分子質(zhì)量時(shí),必須首先選擇好與聚合物相對(duì)分子質(zhì)量范圍相配的色譜柱.
　　2.1.3.填料（根據(jù)所使用的溶劑選擇填料,對(duì)填料最基本的要求是填料不能被溶劑溶解）：交聯(lián)聚苯乙烯凝膠（適用于有機(jī)溶劑,可耐高溫）、交聯(lián)聚乙酸乙烯酯凝膠（最高100℃,適用于乙醇、丙酮一類(lèi)極性溶劑）多孔硅球（適用于水和有機(jī)溶劑）、多孔玻璃、多孔氧化鋁（適用于水和有機(jī)溶劑)
　　2.1.4.柱子：玻璃、不銹鋼
　　2.1.5.檢測(cè)系統(tǒng)：通用型檢測(cè)器：適用于所有高聚物和有機(jī)化合物的檢測(cè).有示差折光儀檢測(cè)器、紫外吸收檢測(cè)器、粘度檢測(cè)器.
　　2.1.6.示差折光儀檢測(cè)器：溶劑的折光指數(shù)與被測(cè)樣品的折光指數(shù)有盡可能大的區(qū)別.
　　2.1.7.紫外吸收檢測(cè)器：在溶質(zhì)的特征吸波長(zhǎng)附近溶劑沒(méi)有強(qiáng)烈的吸收.
　　2.1.8.選擇型檢測(cè)器：適用于對(duì)該檢測(cè)器有特殊響應(yīng)的高聚物和有機(jī)化合物.有紫外、紅外、熒光、電導(dǎo)檢測(cè)器等.
2.2.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(cè)器相匹配.
　　2.2.2.把激光光散射與凝膠色譜儀聯(lián)用,在得到濃度譜圖的同時(shí),還可得到散射光強(qiáng)對(duì)淋出體積的譜圖,從而計(jì)算出分子量分布曲線和整個(gè)試樣的各種平均分子量
　　2.2.3.激光光散射實(shí)驗(yàn)中必須對(duì)樣品嚴(yán)格除塵,溶液中的灰塵會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的光散射,嚴(yán)重干擾聚合物溶液光散射的測(cè)量.溶液除塵是光散射成敗的關(guān)鍵.首先是溶劑除塵,配置測(cè)試樣品的溶劑應(yīng)進(jìn)行精餾,并經(jīng)過(guò)0.2μm超濾膜過(guò)濾后方可使用.配好的溶液也要用0.2μm的超濾膜過(guò)濾.另外,測(cè)試中所用的器械,如：注射器等,使用前要用洗液浸泡,清水強(qiáng)力沖洗.。

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