聚合物凝胶色谱仪

请教：色谱柱为C18的凝胶色谱仪可否用来测量聚合物（如聚苯乙烯）的分子量分布

* 标 准 号： SH/T 1759-2007 * 标准名称： 用凝胶渗透色谱法测定溶液聚合物分子量分布 * 实施日期： 2008-01-01

我室现想买一台ELSD，不知哪家的性价比高？另外，用高效凝胶色谱做聚合物、多糖的分子量及其分布研究是不是一定要用凝胶色谱工作站？请各位老师不吝赐教！！！请各位大虾为我推荐一下高效凝胶色谱方面的书籍。

凝胶色谱仪的原理?是基于分子筛原理，利用不同分子量的物质在凝胶孔隙中的渗透速度不同来实现分离。具体来说，当样品进入凝胶色谱柱时，较大的分子（体积大于凝胶孔隙）会被排除在粒子的小孔之外，只能从粒子间的间隙通过，速率较快；而较小的分子可以进入粒子中的小孔，通过的速率要慢得多；中等体积的分子可以渗入较大的孔隙中，但受到较小孔隙的排阻，介乎上述两种情况之间。 凝胶色谱仪的工作机制可以进一步解释为：样品通过凝胶柱时，按分子的流体力学体积不同进行分离，大分子先流出，而小分子则会在色谱柱中滞留更长时间，最后流出。这种分离机制使得凝胶色谱仪能够根据分子量差异对各组分进行分离。 此外，凝胶色谱仪的检测系统包括通用型检测器、示差折光仪检测器、紫外吸收检测器、粘度检测器等多种检测器，适用于所有高聚物和有机化合物的检测。 凝胶色谱仪的应用包括水性和油性高分子聚合物的分子量大小及分子量分布检测，以及糖类、醇、脂肪酸、脂类的定性定量分析。

多功能凝胶色谱仪（GPC）：在普通GPC仪中连上分子量检测器粘度（VIS）和光散色（LS），除了能测定分子量及分子量分布外，还能得到其它参数！我们公司没有，不过我们的产品产不多每半年去测一次！简介见附件：

高分子工业材料及生物高分子分析是近年来新兴的课题。凝胶色谱是分离分析高分子组成及鉴定其性能的最好方法。高分子材料中填充各种助剂、乳化剂、分散剂等物的分离，色谱技术也独具特点。 　　①控制高分子产品质量　在生产工艺中，可利用凝胶色谱测定聚合物小分子杂质。如用凝胶色谱测定环氧树脂中未聚合的双酚A，用C18柱分离小分子环氧化合物，小分子聚苯乙烯或不能成膜的聚脂等，用以鉴定聚合物的质量。　　②测定聚合物的分子量分布宽度　分子量大小和分子量分布宽度是衡量聚合物质量的一种重要指标，用凝胶色谱可以测定。　　③高温凝胶色谱测聚合物的老化、降解现象及分级。如测定聚乙烯分子量应为四万左右，通过分析可将分子量1000以下的聚乙烯蜡分开。还可用来观察高密度聚乙烯的氧化过程，观察聚苯乙烯、环氧树脂、聚磺酸脂、尼龙及聚醚聚砜等的降解情况。　　④测定高分子材料的适用性　日常食品的高分子材料包装的很多，如果测定食品中有高分子材料，则说明这种高分子材料不适于做食品和包装。

凝胶渗透色谱(Gel Permeation Chromatography、GPC)) 　 http://chemlab.gzhu.edu.cn/gzhugfz/fenxishouduan/4.jpg　1964年，由J.C.Moore首先研究成功。不仅可用于小分子物质的分离和鉴定，而且可以用来分析化学性质相同分子体积不同的高分子同系物。(聚合物在分离柱上按分子流体力学体积大小被分离开）　1.基本原理1.1.分离原理：让被测量的高聚物溶液通过一根内装不同孔径的色谱柱，柱中可供分子通行的路径有粒子间的间隙（较大）和粒子内的通孔（较小）。当聚合物溶液流经色谱柱时，较大的分子被排除在粒子的小孔之外，只能从粒子间的间隙通过，速率较快；而较小的分子可以进入粒子中的小孔，通过的速率要慢得多。经过一定长度的色谱柱，分子根据相对分子质量被分开，相对分子质量大的在前面（即淋洗时间短），相对分子质量小的在后面（即淋洗时间长）。自试样进柱到被淋洗出来，所接受到的淋出液总体积称为该试样的淋出体积。 当仪器和实验条件确定后，溶质的淋出体积与其分子量有关，分子量愈大，其淋出体积愈小。（1） 体积排除 （2） 限性扩散 （3） 流动分离 1.2.校正原理：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”。聚合物中几乎找不到单分散的标准样，一般用窄分布的试样代替。在相同的测试条件下，做一系列的GPC标准谱图，对应不同相对分子质量样品的保留时间，以lgM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。聚合物中能够制得标准样的聚合物种类并不多，没有标准样的聚合物就不可能有校正曲线，使用GPC方法也不可能得到聚合物的相对分子质量和相对分子质量分布。对于这种可以使用普适校正原理。1.2.1.普适校正原理:由于GPC对聚合物的分离是基于分子流体力学体积，即对于相同的分子流体力学体积，在同一个保留时间流出，即流体力学体积相同。两种柔性链的流体力学体积相同： 1M1=2M2k1M1α1+1=k1M2α2+1　两边取对数：lgk1+(α1+1)lgM1=lgk2+(α2+1)lgM2即如果已知标准样和被测高聚物的k、α值，就可以由已知相对分子质量的标准样品M1标定待测样品的相对分子质量M2。　2.实验部分直接法：在测定淋出液浓度的同时测定其粘度或光散射，从而求出其分子量。间接法：用一组分子量不等的、单分散的试样为标准样品，分别测定它们的淋出体积和分子量，则可确定二者之间的关系。2.1.仪器：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与处理系统。1.1.泵系统：包括一个溶剂储存器、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。泵的工作状况好坏直接影响着最终数据的准确性。越是精密的仪器，要求泵的工作状态越稳定。要求流量的误差应该低于0.01mL/min。 2.1.2.色谱柱：GPC仪分离的核心部件。是在一根不锈钢空心细管中加入孔径不同的微粒作为填料。每根色谱柱都有一定的相对分子质量分离范围和渗透极限，色谱柱有使用的上限和下限。色谱柱的使用上限是当聚合物最小的分子的尺寸比色谱柱中最大的凝胶的尺寸还大，这时高聚物进入不了凝胶颗粒孔径，全部从凝胶颗粒外部流过，这就没有达到分离不同相对分子质量的高聚物的目的。而且还有堵塞凝胶孔的可能，影响色谱柱的分离效果，降低其使用寿命。色谱柱的使用下限就是当聚合物中最大尺寸的分子链比凝胶孔的最小孔径还要小，这时也没有达到分离不同相对分子质量的目的。所以在使用凝胶色谱仪测定相对分子质量时，必须首先选择好与聚合物相对分子质量范围相配的色谱柱。2.1.3.填料（根据所使用的溶剂选择填料，对填料最基本的要求是填料不能被溶剂溶解）：交联聚苯乙烯凝胶（适用于有机溶剂，可耐高温）、交联聚乙酸乙烯酯凝胶（最高100℃，适用于乙醇、丙酮一类极性溶剂）多孔硅球（适用于水和有机溶剂）、多孔玻璃、多孔氧化铝（适用于水和有机溶剂) 2.1.4.柱子：玻璃、不锈钢2.1.5.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、粘度检测器。2.1.6.示差折光仪检测器：溶剂的折光指数与被测样品的折光指数有尽可能大的区别。2.1.7.紫外吸收检测器：在溶质的特征吸波长附近溶剂没有强烈的吸收。2.1.8.选择型检测器：适用于对该检测器有特殊响应的高聚物和有机化合物。有紫外、红外、荧光、电导检测器等。2.2.操作：2.2.1.溶剂的选择： 能溶解多种聚合物；不能腐蚀仪器部件；与检测器相匹配。2.2.2.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2.2.3.激光光散射实验中必须对样品严格除尘，溶液中的灰尘会产生强烈的光散射，严重干扰聚合物溶液光散射的测量。溶液除尘是光散射成败的关键。首先是溶剂除尘，配置测试样品的溶剂应进行精馏，并经过0.2μm超滤膜过滤后方可使用。配好的溶液也要用0.2μm的超滤膜过滤。另外，测试中所用的器械，如：注射器等，使用前要用洗液浸泡，清水强力冲洗

1、凝胶渗透色谱GPC的概念2、凝胶渗透色谱GPC的原理3、凝胶渗透色谱GPC的用途4、聚合物的各种平均分子量计算 5、凝胶渗透色谱GPC 的仪器组成6、影响凝胶渗透色谱数据置信度的因素分子量的一般定性关系之一： 性质/工艺参数 随MW增加§融化粘度 向上§冲击强度 向上§加工温度 向上§脆性 向上§拉伸能力(纤维) 向下§融流 向下G聚合物的支化度及粘度系数--------------粘度检测器G聚合物的功能基团，如短链支化--------------红外检测器G聚合物的绝对分子量及回转半径------------------激光光散射检测器

凝胶色谱的资料又积攒了不少，接力前辈，汇总一下，方便查找。要注意帖子的回复，里面也有宝藏哦~~【原创】凝胶色谱的应用 http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20061228/685978/【资料】GPC分析的聚合物可以选择的良溶剂方案 http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20101214/2999859/【资料】最近凝胶色谱相关的文献资料http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20100401/2476606/ 【资料】GPC高级课程培训－柱选择 http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20110519/3315288/【资料】《凝胶渗透色谱操作手册》北京大学化学院 http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20101228/3045365/【分享】凝胶色谱的讲义 http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20101106/2908677/【资料】凝胶色谱柱操作 http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20101105/2907744/【分享】凝胶色谱仪标准操作规程(SOP) http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20101012/2855479/【原创】多功能凝胶色谱仪（GPC）测聚合物分子量分布 http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20100510/2546330/【资料】凝胶色谱法的基本理论 http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20100406/2483413/下面是前辈整理的资料：2010.4【资料】凝胶色谱 和 超临界流体色谱 资料汇总http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20100411/2493256/2006年【公告】凝胶色谱版的知识点汇总！ http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20061215/669019/

GPC测定聚合物分子量及分子量分布一、基本原理：CPC是一种特殊的液相色谱，所用仪器实际上就是一台高效液相色谱（HPLC）仪，主要配置有输液泵、进样器、色谱柱、浓度检测器和计算机数据处理系统。与HPLC最明显的差别在于二者所用色谱柱的种类（性质）不同：HPLC根据被分离物质中各种分子与色谱柱中的填料之间的亲和力不同而得到分离，GPC的分离则是体积排除机理起主要作用。GPC色谱柱装填的是多孔性凝胶（如最常用的高度交联聚苯乙烯凝胶）或多孔微球（如多孔硅胶和多孔玻璃球），它们的孔径大小有一定的分布，并与待分离的聚合物分子尺寸可相比拟。GPC仪工作流程图如下所示。http://www.591ceshi.cn/UploadImage/edit/images/gpc1.gif当被分析的样品通过输液泵随着流动相以恒定的流量进入色谱柱后，体积比凝胶孔穴尺寸大的高分子不能渗透到凝胶孔穴中而受到排斥，只能从凝胶粒间流过，最先流出色谱柱，即其淋出体积（或时间）最小；中等体积的高分子可以渗透到凝胶的一些大孔中而不能进入小孔，比体积大的高分子流出色谱柱的时间稍后、淋出体积稍大；体积比凝胶孔穴尺寸小得多的高分子能全部渗透到凝胶孔穴中，最后流出色谱柱、淋出体积最大。因此，聚合物的淋出体积与高分子的体积即分子量的大小有关，分子量越大，淋出体积越小。分离后的高分子按分子量从大到小被连续的淋洗出色谱柱并进入浓度检测器。浓度检测器不断检测淋洗液中高分子级分的浓度。常用的浓度检测器为示差折光仪，其浓度响应是淋洗液的折光指数与纯溶剂（淋洗溶剂）的折光指数之差，由于在稀溶液范围内，与溶液浓度成正比，所以直接反映了淋洗液的浓度即各级分的含量，下图是典型的GPC谱图。http://www.591ceshi.cn/UploadImage/edit/images/gpc2.gif图中纵坐标相当于淋洗液的浓度，横坐标淋出体积Ve表征着高分子尺寸的大小。如果把图中的横坐标Ve转换成分子量M就成了分子量分布曲线。为了将Ve转换成M，要借助GPC校正曲线。实验证明在多孔填料的渗透极限范围内Ve和M有如下关系：lgM=A－BVe式中A、B为与聚合物、溶剂、温度、填料及仪器有关的常数。用一组已知分子量的单分散性聚合物标准试样，在与未知试样相同的测试条件下得到一系列GPC谱图，以它们的峰值位置的Ve对lgM作图，可得如图3-6的直线，即GPC校正曲线：http://www.591ceshi.cn/UploadImage/edit/images/gpc3.gif有了校正曲线，即可根据Ve读得相应的分子量。一种聚合物的GPC校正曲线不能用于另一种聚合物，因而用GPC测定某种聚合物的分子量时，需先用该种聚合物的标样测定校正曲线。但是除了聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等少数聚合物的标样以外，大多数的聚合物的标样不易获得，多数时候只能借用聚苯乙烯的校正曲线，因此测得的分子量M值有误差，只具有相对意义。用GPC方法不但可以得到分子量分布，还可以根据GPC谱图求算平均分子量和多分散系数，特别是当今的GPC仪都配有数据处理系统，可与GPC谱图同时给出各种平均分子量和多分散系数，无须人工处理。二、主要药品与仪器：THF（流动相）1000ml聚合物样品（如PS）10mg样品瓶注射器（1ml）流动相脱气系统样品过滤头http://www.591ceshi.cn/UploadImage/edit/images/njstspy.gif三、实验步骤：（1）THF（流动相）的脱气THF过滤、真空脱气后，加入到流动相瓶中。（2）样品配制将10mg聚合物样品溶于1mlTHF中，过滤后置于样品瓶中。（3）用进样器取20m，从GPC仪的进样口注入。（4）在电脑数据系统的窗口上观察GPC曲线，处理数据。

试验中需要测定聚合物及聚合物凝胶粘度，聚合物粘度测定用RV20等类型旋转粘度计测量数据具有较好的可比性，但聚合物凝胶的粘度测量采用此类旋转粘度计数据平行性差。那位同行有相关心得，请多多指教！

各位朋友们，我的课题是分离检测陈酿红酒中的聚合色素。在色素检测的领域，常规的是HPLC（MS），采用C18反相色谱。但只是对单体花色苷和寡聚花色苷有好的效果。聚合度提升（花色苷，黄酮类物质的互相聚合物）导致色谱分离效果下降，显示出的是一大块不能分开的大峰（hump）。这是现在问题的瓶颈所在。因为聚合色素的分子量一般都在1000以上，所以想试一试凝胶色谱的分子筛效应筛选，但是我之前没有做过分子筛，对之很不熟悉。所以想请各路朋友探讨一下方法的可行性。下面是我针对凝胶色谱的几个疑问，希望有经验的朋友帮我解答：、1，凝胶色谱是一个配备有特殊检测器和别的装置的大型仪器吗？还是只是色谱柱是凝胶色谱柱？如果将HPLC（MS）的色谱柱更换为凝胶色谱柱，是不是就达到了凝胶分离的效果，操作上可不可行？2，因为聚合色素的结构复杂，同分异构体也会很多，我自认将其每个分离纯化出来都是不可能的工作。而且，因为凝胶色谱的分离只能达到将不同水力半径的物质分离的目的所以，其最终的分离效果如何仍然未知，望有经验的朋友指点一二，不胜感激！3，我认为，聚合色素分离的关键在于色谱柱，只有符合聚合色素物理化学特性的色谱柱才能解决分析检测的能力。希望有详细介绍和讲解色谱柱技术的朋友不吝分享一下资源，小弟QQ邮箱为543351984@qq.com，万分感激！

11月27日 14:00《Waters 凝胶渗透色谱应用实践》我们先来看看本场讲座的内容设置一.凝胶渗透色谱基本原理二.Waters 凝胶渗透色谱系统简介三.凝胶渗透色谱仪在材料表征中应用实践 1． GPC在聚合反应中的应用 2． GPC在聚合物降解中的应用 3． GPC在低聚物保质期评价中的应用 4． GPC在焦油和沥青中的应用 5． GPC在塑胶制品成分分析中的应用四.凝胶渗透色谱仪使用注意事项讲座内容设置如此完备严谨，谁来讲呢？[b]张志远[/b]：1985年7月毕业于北京化工大学高分子材料加工专业，毕业后就职于北京化工大学高分子材料测试中心。从事仪器分析测试工作及实验教学30余年，期间承担多个高分子材料剖析方面的项目。 1998年开始从事GPC分析测试至今，并主讲本科生课程《聚合物表征》。怪不得，怪不得本场讲座报名很是火热，再不报名，你可就错过这一个亿喽萌萌哒免费抢座链接 [url]http://www.instrument.com.cn/webinar/meeting_3250.html[/url]

11月27日 14:00《Waters 凝胶渗透色谱应用实践》我们先来看看本场讲座的内容设置一.凝胶渗透色谱基本原理二.Waters 凝胶渗透色谱系统简介 三.凝胶渗透色谱仪在材料表征中应用实践 1． GPC在聚合反应中的应用 2． GPC在聚合物降解中的应用 3． GPC在低聚物保质期评价中的应用 4． GPC在焦油和沥青中的应用 5． GPC在塑胶制品成分分析中的应用四.凝胶渗透色谱仪使用注意事项讲座内容设置如此完备严谨，谁来讲呢？[b]张志远[/b]：1985年7月毕业于北京化工大学高分子材料加工专业，毕业后就职于北京化工大学高分子材料测试中心。从事仪器分析测试工作及实验教学30余年，期间承担多个高分子材料剖析方面的项目。 1998年开始从事GPC分析测试至今，并主讲本科生课程《聚合物表征》。怪不得，怪不得本场讲座报名很是火热，再不报名，你可就错过这一个亿喽萌萌哒免费抢座链接 [url]http://www.instrument.com.cn/webinar/meeting_3250.html[/url]

各位朋友们，我的课题是分离检测陈酿红酒中的聚合色素。在色素检测的领域，常规的是HPLC（MS），采用C18反相色谱。但只是对单体花色苷和寡聚花色苷有好的效果。聚合度提升（花色苷，黄酮类物质的互相聚合物）导致色谱分离效果下降，显示出的是一大块不能分开的大峰（hump）。这是现在问题的瓶颈所在。因为聚合色素的分子量一般都在1000以上，所以想试一试凝胶色谱的分子筛效应筛选，但是我之前没有做过分子筛，对之很不熟悉。所以想请各路朋友探讨一下方法的可行性。下面是我针对凝胶色谱的几个疑问，希望有经验的朋友帮我解答：、1，凝胶色谱是一个配备有特殊检测器和别的装置的大型仪器吗？还是只是色谱柱是凝胶色谱柱？如果将HPLC（MS）的色谱柱更换为凝胶色谱柱，是不是就达到了凝胶分离的效果，操作上可不可行？2，因为聚合色素的结构复杂，同分异构体也会很多，我自认将其每个分离纯化出来都是不可能的工作。而且，因为凝胶色谱的分离只能达到将不同水力半径的物质分离的目的所以，其最终的分离效果如何仍然未知，望有经验的朋友指点一二，不胜感激！3，我认为，聚合色素分离的关键在于色谱柱，只有符合聚合色素物理化学特性的色谱柱才能解决分析检测的能力。希望有详细介绍和讲解色谱柱技术的朋友不吝分享一下资源，万分感激！

[font=宋体]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、高效填充柱的出现[/font]([font=宋体]目前其理论塔板数已超过[/font]10000/[font=宋体]米[/font])[font=宋体]以及计算机的普及，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领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不断探索，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。而论坛关于凝胶渗透色谱的版面也是一波三折，你是否还在为凝胶渗透色谱没有一个好的讨论平台而发愁呢？想讨论就来[url=http://bbs.instrument.com.cn/list.asp?ForumID=602][color=#ff483f][size=5]其他色谱仪综合讨论[/size][/color][/url]吧！！！[/font]

关于GPC凝胶色谱仪器的问题各位前辈，具体什么都还不懂，希望各位多多照顾，现在遇到一个问题，具体是gpc-粘度检测器联用好还是lc-gpc联用好？主要用于测定聚合物的粘均分子量及K、α值，结合光散射检测器检测聚合物的绝对重均分子量！希望大家多多给点意见，平时看大家的帖子受益匪浅，这次也来发下，寻求帮助

2010版药典规定了头孢类药品的聚合物检测使用葡聚糖凝胶柱和、液相色谱仪，那么旧方法中的高分子杂质仪中使用自己填装的柱子就不适用了，于是葡聚糖凝胶柱就应需而生！那么，这个柱子你对其了解有多少呢？你认为工业填装和自己的手动填装会有什么区别吗？

[color=#444444]Shodex 凝胶色谱柱提供的线性测试范围是指高分子聚合物的数均分子量还是重均分子量？[/color][color=#444444][color=#444444]一般凝胶色谱柱说明里会提到这种型号色谱柱的建议的线性使用范围和排阻极限，但是并未标注是重均分子量还是数均分子量，具体指代的是哪种分子量呢？[/color][/color]

凝胶色谱可以测量聚合物分子量的大小以及分子量分布，但是它不能区分聚合物的不同种类或者混合物；FTIR 是一个强有力的实验室分析技术，FTIR可以测定聚合物分子的种类，因此GPC/FTIR 联用是聚合物分析的一个强有力的工具。在研究聚合物表征仪器方面著名的英国聚合物实验室公司（Polymer Laboratories）设计了一种GPC/FTIR联用的接口，解决了灵敏度和数据处理问题。接口可以和许多红外制造商如 Perkin Elmer、 Bruker 和Nicolet的仪器进行联用，提供功能强大的软件，并且具备3D图形显示，更方便对样品的分析。GPC/FTIR 联用是可以将从色谱柱流出的组分再用红外光谱仪测量，整个过程与色谱分离完全同步，大大地提高了分析效率。适用于聚合物混合物和共聚物的组成分析等工作，特别是FTIR 可以通过严格的化学统计学方法测定聚合物的短支链分布，在聚合物性能研究中十分重要。对这项技术感兴趣，与我联系!01058772760 zhanglin_xyz@sohu.com

使用的是大连依力特的sephadex-G10葡聚糖凝胶柱（新色谱柱），用流动相B纯化水进样蓝色葡聚糖1mg/ml，200ul，峰形总是很差，柱效达不到500，但是用流动相A磷酸盐缓冲液pH7.0,蓝色葡聚糖的峰形就很好，柱效也能有1000多。想请问一下：是纯水的问题还是色谱柱的问题呢？纯化水是经过milli-Q仪器过滤的。在流动相B纯化水条件下，进样阿莫西林对照品，色谱峰严重拖尾，峰形基本呈三角形。第一次做青霉素类的高分子聚合物试验，没有经验，还请各位高手多多提点，谢谢！

凝胶柱孔径选择指南-水溶性聚合物

凝胶色谱的讲义第一章(1) 第一章 前言一、高聚物及多糖平均分子量及其分布 1、高聚物的平均分子量 除天然聚合物外，合成聚合物都是以单体为原料经过聚合反应而制得的。每个聚合物分子都是由数目很大的单体分子加成或缩合而成，所以合成聚合物的分子量比单体要大千百倍甚至成万倍。另一方面，根据绝大多数的聚合反应机理预示，生成的聚合物的分子量是不均一的，也就是说每个聚合物分子可以由不同数目的单体分子聚合而成，所以各聚合物的分子量是不相等的，这种现象叫做聚合物的分子量的不均一性或多分散性。高聚物分子量的多分散性使分子量的表征比小分子要复杂一些，拿一个高聚物试样来说，由于试样内包含有许许多多个高分子，这些高分子的分子量可以分布在相当大的范围内。例如，试样中可以包含尚未聚合的单体、含二个、三个、四个、…单体的低聚物以及聚合度不同的高分子，对这样一个多分散的体系来说，我们要表征它的分子量就需要用统计的方法，求出试样分子量的平均值和分子量分布、由于应用统计方法的不同，即使对同一个试样，也可以有许多不同种类的平均分子量；例如，某一个高聚物试样中含有N1个分子量为M；的分子，N2个分子量为M2的分子，N3个分子量为M3的分子，……Ni-1个分子量为Mi-1的分子以及Ni个分子量为MI的分子，我们就可以根据定义算出它的各种平均分子量。下面是四种最常用的平均分子量定义： 这里： Y Mx 分子量名称 0 Mn 数均分子量 1 Mw 重均分子量 2 Mz Z均分子量 3 MZ+1 Z+1均分子量 Mw/Mn 分子量分布 Mp 峰位分子量 另外，粘均分子量： 很显然，同一个试样应用不同的统计方法所算出来的不同种类的平均分子量的数值是不同的。一般情况下，多分散样品的平均分子量有以下次序： Mz＞ Mw ＞ M η＞ Mn 2．高聚物的分子量分布 高聚物的分子量分布是指试样中各种大小不等的分子量组分在总量中所占的各自的分量，它可以用一条分布曲线或一个分布函数来表示。例如，当我们知道高聚物试样中分于量为M1、M2、M3、…、Mi各组分在总重量中所占的重量分数分别为 W1 、 W2、 W3 、…、 Wi 时，我们就可以用对应的 W和M作图，得到分子量分布曲线。用重量分数（分子数分数也一样）对分子量作图的分布曲线，我们称它为归一化的分布曲线，因为曲线下面的面积总和等于1。分子量分布曲线有二种画法：用重量分数w对M作图的曲线叫微分分布曲线：用累积重量分布（I）对分子量M作图的曲线叫积分分布曲线。由于高聚物的分子量一般在104--107范围内，这是一个很大的数目，而相邻组分间只差一个单体的分子量，所以可把分子量分布看作是一个连续变化的函数。 3、分子量分布宽度试样间分子量分布宽度的比较，最直接的方法是将实验所得到的分子量分布曲线作对比。从归一化的微分分布曲线或积分分布曲线都可以很方便地把定性和定量的差异检查出来。这种用分子量分布曲线对比的方法在工厂定型产品的对比中很实用。还有一种更一般化的定量方法，那就是定义一个多分散程度的参数，如用多分散指数来表示。在文献中曾经提出过不少表示多分散度的指数，其中最常用的是重均数均比，Mw／Mn。这个比值随分子量分布宽度而变化。在单分散时，Mw／Mn等于1，随着分子量分布变宽，MW／Mn值逐渐变大，目前实验能够合成的“单分散”试样Mw／Mn值在1.02到1.l之间，而一般多分散试样重均数均比值在1.5—3.0之间，而分子量分布比较宽的如聚乙烯，Mw／Mn值可以高达20—30或甚至更高。用Mw／Mn值来表示多分散度是很方便的，从实验上来说既可以从两种实验方法测定两种平均分子量来得到，也可以从实验得到的分子量分布曲线分别计算Mw和 Mn来得到。在某些情况下，当分子量分布中高分子量尾端或低分子量尾端对性能影响比较大时，也可以用累积分布曲线中90％处的分子量与50％处的分子量的比值M90／M50，或50％处的分子量与10％处的分子量的比值M50/M10来表示多分散度。前者对高分了量尾端较敏感，而后者对低分子量尾端较敏感。选择何种指数来表示分布宽度可以根据具体情况来决定。二、高聚物分子量及其分布测定方法聚合物溶液，特别是稀溶液，它的物理性质往往和聚合物的分子量有关。例如，溶液的渗透压、沸点、冰点都与体系中的分子数目有关，因而由此可测聚合物的数均分子量：又如，溶液的光散射能力与体系中大分子的重量有关，因而由此可测重均分子量；溶液的粘度与体系中的分子数目、分子大小、分子形状都有关，因而由此可测粘均分子量以及分子尺寸。各种聚合物分子量的测定方法及其适用范围列于下表：测定方法 分子量范围 平均值 端基滴定 3×10[sup]4[/sup]以下 数均 沸点升高 3×10[sup]4[/sup]以下 数均 冰点下降 3×10[sup]4[/sup]以下 数均 蒸汽压渗透 3×10[sup]4[/sup]以下 数均 膜渗透压 3×10[sup]4[/sup]--1.5×10[sup]6[/sup] 数均 光散射 1×10[sup]4[/sup]--1×10[sup]7[/sup] 重均 超离心沉降速度 1×10[sup]4[/sup]--1×10[sup]7[/sup] 各种 超离心沉降平衡 1×10[sup]4[/sup]--1×10[sup]6[/sup] 重均，Z均 粘度 1×10[sup]4[/sup]--1×10[sup]7[/sup] 粘均 凝胶色谱 1×10[sup]2[/sup]--1×10[sup]7[/sup] 各种 和测定分子量一样，测定分子量分布也是最基本、最重要的实验技术。分子量分布布测定的经典方法有沉淀分级法与溶解分级法，都是根据聚合物的溶解度对分子量的依赖性；凝胶色谱法是目前分子量分布测定的最理想的方法，是基于聚合物溶液中的溶质分子大小不同而达到分离之目的。

聚合物中有凝胶粒子的的话，有什么方法可以检测而且能够知道大概的数量，凝胶粒子的尺寸为10-5um，

某凝胶色谱法分离抗生素聚合物，要求kav0.3的不超过2%，而kav0.1的不超过0.5%，流速为0.8ml/min，柱子Tosoh taskkav0.3的峰有1个，而kav0.1的没有。我的问题是如果改成流速0.5ml/min，可以分离出更多的峰，kav0.3的峰有3个，而kav0.1的没有。那么这样做有意义吗？Kav受流速的影响吗？