凝胶渗透色谱简?/p>
1.
凝胶渗透色谱的简单回?/p>
凝胶渗透色?/p>
[GPC
?/p>
Gel Permeation Chromatography
?/p>
][
也称作体积排斥色?/p>
(Size Exclusion
Chromatography)]
是三十年前才发展起来的一种新型液相色谱,是色谱中较新的分离技术之
一。利用多孔性物质按分子体积大小进行分离,在六十年前就已有报道?/p>
Mc Bain
用人造沸
石成功地分离了气体和低分子量的有机化合物?/p>
1953
?/p>
Wheaton
?/p>
Bauman
用离子交换树?/p>
按分子量大小分离了苷、多元醇和其它非离子物质?/p>
1959
?/p>
Porath
?/p>
Flodin
用交联的缩聚
葡糖制成凝胶来分离水溶液中不同分子量的样品。而对于有机溶剂体系的凝胶渗透色谱来
说,
首先需要解决的是制备出适用于有机溶剂的凝胶?/p>
二十世纪
60
年代
J.C.Moore
在总结?/p>
前人经验的基础上,结合大网状结构离子交换树脂制备的经验,将高交联度聚苯乙烯凝胶?/p>
作柱填料,同时配以连续式高灵敏度的示差折光仪,制成了快速且自动化的高聚物分子量?/p>
分子量分布的测定仪,从而创立了液相色谱中的凝胶渗透色谱技术?/p>
2.
凝胶渗透色谱的应用
三十多年来,凝胶渗透色谱的理论、实验技术和仪器的性能等方面有了突飞猛进的发展。尤
其是随着新型柱填料的诞生?/p>
高效填充柱的出现
(
目前其理论塔板数已超?/p>
10000/
?/p>
)
以及?/p>
算机的普及,凝胶渗透色谱在工业、农业、医药、卫生、国防、宇航以及日常生活的各个?/p>
域得到了广泛的应用。特别是近年来,随着各种高分子材料的问世,人们对高分子科学的?/p>
断探索,高聚物的分子量及其分布的测定显得尤为重要,成为科研和生产中不可缺少的测试
项目之一。例如:常见的聚苯乙烯塑料制品,其分子量为十几万,如果聚苯乙烯的分子量低
至几千,就不能成型;相反,当分子量大到几百万,甚至几千万,它又难以加工,失去了实
用意义?/p>
科研和生产上通过控制高聚物的分子量及其分布宽度指?/p>
D(D=Mw/Mn)
?/p>
分子量微?/p>
分布曲线、分子量积分分布曲线来生产出性能最佳的高聚物产品。另外,除了快速测定分?/p>
量及其分布以外,凝胶渗透色谱还广泛用于研究高聚物的支化度,共聚物的组成分布及高?/p>
物中微量添加剂的分析等方面?/p>
如果配以在线的绝对分子量检测器
(如?/p>
LALLS
?/p>
Multi-Angle
LS
?/p>
Dual-Angle LS
等),凝胶渗透色谱可以测定高聚物的绝对分子量?/p>
凝胶渗透色谱作为一门新兴的科学,随着各种新型检测器的出现(?/p>
UV
?/p>
FT-IR
?/p>
LS
?
Viscometer
等),它的应用范围也逐步从生物化学、高分子化学、无机化学等向其它领域渗
透,成为化学领域内必不可少的分析手段?/p>
二?/p>
凝胶渗透色谱的基本概念
1.
凝胶渗透色谱的分离机理
目前关于凝胶渗透色谱的分离机理存在着以下几种基本理论?/p>
1.
立体排斥理论?/p>
2.
有限扩散
理论?/p>
3.
流动分离理论。除上述理论外,尚有分子热力学理论和二次排斥理论等。由于应?/p>
立体排斥理论解释凝胶渗透色谱中的各种分离现象与事实比较一致,因此立体排斥理论已为
人们普遍采用。即:它的分离基础主要依据溶液中分子体积(流体力学体积)的大小来进?/p>
分离?/p>
凝胶渗透色谱的分离过程是在装有多孔物质为填料的色谱柱中进行的,一个填料的颗料含有
许多不同尺寸的小孔(这些小孔具有一定的分布),这些小孔对于溶剂分子来说是很大的?/p>
它们可以自由地扩散出入。由于高聚物在溶液中以无规线团的形式存在,且高分子线团也?/p>
有一定的尺寸,当填料上的孔洞尺寸与高分子线团的尺寸相当时,高分子线团就向孔洞内部
扩散。显然,尺寸大的高聚物分子,由于只能扩散到尺寸大的孔洞中,在色谱柱中保留的时
间就短;
而尺寸小的高聚物分子?/p>
几乎能够扩散到填料的所有的孔洞中,
向孔内扩散的较深?/p>
在色谱柱中保留的时间就长。因此,不同分子量的高聚物分子就按分子量从大到小的次序随