凝膠色譜法原理
來源:成都摩爾科學儀器有限公司
2025年03月26日 07:05
凝膠滲透色譜,還可以稱為尺寸排阻色譜,原理是通過體積排阻分離,通過具有分子篩的定向來分離相對質量較小的物質。還能分析不同分子的不同體積以及分析具有相同化學性質的高分子子化學物質
凝膠色譜是一種特殊的液相色譜,所用到的儀器都與高效液相色譜儀器相同,凝膠色譜的分離是利用體積排除機理,裝填的是多孔性凝膠或微粒,孔徑的大小和要分離的聚合物分子相同,體大體積的高分子不能進入到凝膠孔里面,它是***先流出來的、,淋出體積(時間)***小,高聚合物分子還是從大到小依次流出。這樣,通過做已知分子量的高分子聚合物的標準曲線,***能分析同系未知待測高分子化合物了。
凝膠色譜屬于液相色譜,它是分析不同大小的混合物進行分類。多數時候都是用于高聚物的分析。它把液體昨為它的流動相,又以多孔固體作為固定相、并且它的孔是有一定的尺寸限制并且大小不一。
它分離的過程是在裝有固定相的色譜柱里面進行的。當尺寸大小不同的分子經過色譜柱的時候,可以占據的體積也不同。
對于流動相的分子來說,填料孔的尺寸比較大,所以,流動相可以自由的擴散。而且大小不同的樣品分子需要抵達到不同的孔里面。比較大的分子只能進入比較大的孔里面,較小的分子不僅僅可以進入大孔,中孔,還能進入小孔。
所以,比較小的分子在色譜柱里面流動的過程也比大分子要長的多,當然,當不同大小的高聚物分子流經多孔色譜柱的時候。大分子會先出來。小分子后出來。所以高聚物分子***按照不同尺寸分開了。在使用檢測器對其測量***可以獲得樣品的信息
凝膠色譜儀由溶劑貯存器、、進樣器、色譜柱、檢測記錄系統以及一些附屬電子儀器所組成。其中檢測器又可以分為濃度檢測器和分子量檢測器。
總的來說,凝膠色譜技術非常廣泛的應用于高聚物的分析,廣泛應用于高分子材料、糖類、脂肪烴類的分離分析,尤其是聚合物生產及使用過程的監測。
生產工藝
選擇什么樣的工藝流程會直接影響產品的分子量及其分布。因此分析不同工藝流程的分子量分布為選擇******的工藝提供依據。
聚合過程
在聚反應過程中不斷取樣,可以通過凝膠色譜監測來確定聚合條件對產物分子量分布的影響。
加工過程
聚合物在加工過程中由于受熱氧及機械作用而降解。用凝膠色譜研究擠出成型過程中高分子的降解,實驗簡單快速,可以細致地觀察不同擠出條件下試樣柱條的中心和表面的分子量及其分布的差別,這在凝膠色譜出現以前是不可能做到的。
使用過程
聚合物材料在使用過程中由于光、熱、氧的作用而逐漸老化,凝膠色譜可以檢測老化過程分子量的變化而且還可能為老化機理的研究提供數據。
產品質量檢驗
一些高聚物的性能和其分子量分布有關,因而通過測量分子量分布,可以對產品的質量進行檢驗。
帶電分子,在固定電場下,帶電體會發生運動。想象一下,在受到同等動力和阻力情況下,是不是越重的分子移動速度越慢啊,這樣在固定時間內***可以把相對分子質量不同的分子量分離開來了。
分子排阻的原理,根據分子量不同而出峰,分子量大的不和凝膠孔隙作用先出峰,分子量小的容易與孔隙作用,后出峰
它是基于體積排阻的分離機理,通過具有分子篩性質的固定相,用來分離相對分子量較小的物質,并且還可以分析分子體積不同、具有相同化學性質的高分子同系物。
以多孔凝膠(如葡萄糖,瓊脂糖,硅膠,聚丙烯酰胺等)作固定相,依據樣品分子量大小達到分離目的。大分子不進入凝膠孔洞,沿多孔凝膠膠粒間隙流出,先被洗脫;小分子進入大部分凝膠孔洞,在柱中被強滯留,后被洗脫。
根據樣品性質分類:
凝膠過濾(GFC)—用于分析水溶性樣品,如多肽、蛋白、生物酶、寡聚核苷酸、多聚核苷酸、多糖。
凝膠滲透(GPC)—用于分析脂溶性樣品,如測定高聚物的分子量。