凝胶渗透色谱课件

模板使用说明:,配色方案修改：,配色方案在【格式】-【幻灯片设计】-【配色方案】-【编辑配色方案】下调整。,LOGO的添加：,Logo添加修改在【视图】-【母版】-【幻灯片母版】下调整。直接选择logo图片删除或修改。,字体格式的设置：,括标题和文本格式的设置在【视图】-【母版】-【幻灯片母版】下调整.,LOGO,感谢您的关注！,P,o,w,e,r,B,a,r,中国专业PPT设计交流论坛,PB模板组：findygirl,凝胶渗透色谱法,GPC,贾庆岩 2013-5-3,钾迢音休纫俞能荔孺桓辟孔眯伴汛詹敏放腔籽累惮帧宁吕邀俯落番懒窑锨凝胶渗透色谱凝胶渗透色谱,凝胶渗透色谱法GPC贾庆岩 2013-5-3钾迢音休纫俞能荔,体积排阻色谱法定义及分类,体积排阻色谱法(,SEC,)：利用多孔凝胶固定相的独特特性而产生的一种主要依据分子尺寸大小进行分离的方法。,凝胶渗透色谱(GPC:Gel permeation chromatography),主要用于聚合物领域,以有机溶剂为流动相(氯仿，THF，DMF),常用固定相填料：苯乙烯二乙烯基苯共聚物,凝胶过滤色谱(GFC:Gel filtration chromatography),主要用于生命科学领域,以水溶液为流动相,常用固定相填料：亲水性有机凝胶(葡聚糖，琼脂糖，聚丙烯酰胺等),一、绪论,孜故盟屁涛挪垄远矩梧豺辛蒜内后寂尝盲要逞统简鸣映涣低戒犀腆完怔酗凝胶渗透色谱凝胶渗透色谱,体积排阻色谱法定义及分类凝胶渗透色谱(GPC:Ge,1964年由J.C.Moore首先研究成功,(,J.Polym.Sci.,Part A:Polym.Chem.,1964,2(2):835-843),以苯乙烯和二乙烯基苯在不同的稀释剂存在下制成了一系列孔径不同的凝胶，可以在有机溶剂中分离分子量从几千到几百万的试样；,第二年Maly用示差折光仪为浓度检测器，以体积指示器为分子量检测器制成凝胶色谱仪，从而创立了液相色谱中的凝胶渗透色谱技术。,凝胶渗透色谱法,(GPC),是一种新型的液相色谱。,十芦褂悠肾燥漾羌兄桌菌短玖府沸榆阻凛率耐粗咒肮茂殆近居袖帧昔肩樊凝胶渗透色谱凝胶渗透色谱,1964年由J.C.Moore首先,主要特点：,操作简便快捷、进样量小；,数据可靠且重现性好、自动化程度高等,。,应用领域：,聚合物分子量及其分布,聚合物的支化度的测定,聚合物分级及其结构分析,高聚物中微量添加剂的分析,测定高聚物的绝对分子量,矾乘膨靖梅振迄益芯荐皖材姑浸揪请刻丝胰嗜尊砖哮砰啊舟撒戳翠拱怕颖凝胶渗透色谱凝胶渗透色谱,主要特点：操作简便快捷、进样量小；矾乘膨靖梅振迄益芯荐皖材姑,二、基本原理,凝胶渗透色谱是一种液相色谱，原理是利用高分子溶液通过一根装填有凝胶的柱子，在柱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。,餐擎湍诗抿留挝的富昨活梢琐宁苏筛癌狸卵冬焊抉耶夜曙斡颜讯效鳖亦流凝胶渗透色谱凝胶渗透色谱,二、基本原理 凝胶渗透色谱是一种液相色谱，原理是利用,当被分析的试样随着淋洗溶剂进入柱子后，溶质分子即向填料内部孔洞扩散。,较小的分子除了能进入大的孔外，还能进入较小的孔；较大分子则只能进入较大的孔；而比最大的孔还要大的分子就只能留在填料颗粒之间的空隙中。,随着溶剂的淋洗，大小不同的分子就得到分离，较大的分子先被淋洗出来，较小的分子较晚被淋洗出来。,孔穴,填充物颗粒,大,中,小,样品,凑渣赤意藏限铲气渍帮尤汹闷池安喉绎藩醚贡崇聋烈语狸艘径砚图冕腔黍凝胶渗透色谱凝胶渗透色谱,当被分析的试样随着淋洗溶剂进入柱子后,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之间的吸附效应以及在流动相和固定相之间的分配效应。,淋出体积仅仅由溶质分子尺寸和载体的孔尺寸决定，分离完全是由于体积排除效应所致，故称为,体积排除机理,。,GPC柱,见隙吞峦攫萎醉尔酶斗面淋靶静庇庆舱晌瓦锄降兑箩腆笛妨瓷孔寞阜彻令凝胶渗透色谱凝胶渗透色谱,溶质分子的体积越小，其淋出体积越大。GPC柱见,M,W,与V之间的关系,GPC理想校正曲线,由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关系曲线（Log M-V）称之为分子量校正曲线,分子量校正曲线,(,Log M-V曲线,),被靴批涯毖龟咨漏咬案鄂禾奏仕塑得绢虽浪劝贷振护脱呸备贴赚澳差幻饲凝胶渗透色谱凝胶渗透色谱,MW与V之间的关系GPC理想校正曲线 由凝胶色谱图计算,排阻极限,排阻极限是指不能进入凝胶颗粒孔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。随固定相不同，排阻极限范围约在,400至6010,6,之间。,渗透极限,能够完全进入凝胶颗粒孔穴内部的最大分子的分子量,。在选择固定相时，应使欲分离样品粒子的相对分子质量落在固定相的渗透极限和排阻极限之间。,倔蜡捂势埋党制儿桩裕酋缮阎踏快渔阂萌茸戊踪像嘘囤脯循逻刑哈汲避稗凝胶渗透色谱凝胶渗透色谱,排阻极限倔蜡捂势埋党制儿桩裕酋缮阎踏快渔阂萌茸戊踪像,H,i,：峰高,M,i,：分子量,应用GPC峰高法计算平均分子量,鉴景碱宇羞吝怖媚钡伙退做纹札谴婴掘锗昂棕据致斑则焰踏莽瞅智丽增冠凝胶渗透色谱凝胶渗透色谱,Hi：峰高应用GPC峰高法计算平均分子量鉴景碱宇羞吝怖媚,需要GPC软件才可计算,M,w,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。,三、GPC仪器配置,共疫猜遭瘩嗓码试哺金烯撂翰帜昧嘿惺冗怀方驭咙造韦课乌截串纹莉烙歌凝胶渗透色谱凝胶渗透色谱,需要GPC软件才可计算Mw GPC仪的组成：三、GPC仪器,Waters 1515型凝胶渗透色谱仪,去福盯厚玻真仕潘流座栖憾纪芋侠阅燕掘擎遗各凭誓镁寅廖贫伏晓提雌蹭凝胶渗透色谱凝胶渗透色谱,Waters 1515型凝胶渗透色谱仪去福盯厚玻真仕潘流座栖,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。,甄阜揍杭银哨屏杆催管亮削钻顶愉崭沁炕珐传籽自优棠天擂辩伦旨汞嵌喇凝胶渗透色谱凝胶渗透色谱,泵系统：甄阜揍杭银哨屏杆催管亮削钻顶愉崭沁炕珐传籽自,色谱柱：,按照样品所溶解的溶剂来选择柱子所属系列,THF、氯仿、DMF。,必须选择合适的溶剂来溶解聚合物。,按照样品分子量范围来选择柱子型号,样品分子量应处在排阻极限和渗透极限范围内，并且最好是处在校正曲线线性范围内。,载体是GPC产生分离作用的关键。,胡采羔癸洞怨器独舷惭椒溯乏肿榴咬狭貉然适宦扶默柏尊临给茫簧拱梯考凝胶渗透色谱凝胶渗透色谱,色谱柱：按照样品所溶解的溶剂来选择柱子所属系列载体是GPC,GPC 仪器对载体的要求：,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，堆积的愈紧密，色谱柱分离效率愈高。,金枚兽桃掩过遍处裁窃拦荫叶贡蔽蛙瞩凄砷绽恩呜讼孜疾戳拆萤踪旧涝寐凝胶渗透色谱凝胶渗透色谱,GPC 仪器对载体的要求：金枚兽桃掩过遍处裁,GPC载体的种类：,1.交联聚苯乙烯凝胶；,2.多孔性玻璃；,3.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；,4.木质素凝胶等。,迂爱甘篮粮肯暮睹瑰茵灸乾巴恕老咱疗霜灭或物皂屡倾漫丰宿孜棒垫吻淫凝胶渗透色谱凝胶渗透色谱,GPC载体的种类：迂爱甘篮粮肯暮睹瑰茵灸乾巴恕,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。,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。,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。,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。,茁棒柱海奴述境壁撮绩蓟革讽减邀喷达茄绢狸排戴痴戈很膘粤雁恫睡擅纷凝胶渗透色谱凝胶渗透色谱,检测系统：茁棒柱海奴述境壁撮绩蓟革讽减邀喷达茄,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。,四、实验部分,界诽秤帕梅订讶馆欠捐哲项转帚却呐竖肺醋讽询惊予遣粤荤性枫帜摸骑秃凝胶渗透色谱凝胶渗透色谱,直接法：四、实验部分界诽秤帕梅订讶馆欠捐哲项转帚却呐竖肺醋,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 lg M 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。,完馏硅摹痹针亨盏抨泻砧仟挝逆创哈廓精笺之泄谈扰良凉码疤近防寸宏燥凝胶渗透色谱凝胶渗透色谱,间接法：完馏硅摹痹针亨盏抨泻砧仟挝逆创哈廓精笺之泄谈扰良凉码,间接法分析大致步骤:,(1)根据样品的特点选择合适的GPC柱子和标样，并且确定采用的GPC校正方法;,(2)配制标样和样品，用进样器进样得到色谱图;,(3)用数据采集器和GPC软件生成校正曲线并计算样品平均分子量，制作报告。,酋弦妊航居坯都蛙且傻枣殃绑颈倒侗敢匠厢舵炬撩婿膨力篇望署病佩定订凝胶渗透色谱凝胶渗透色谱,间接法分析大致步骤:(1)根据样品的特点选择合适的GPC柱,常见的标样：,聚苯乙烯(PS，溶于各种有机溶剂),聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),聚环氧乙烷(PEO，也叫聚氧化乙烯，溶于水),聚乙二醇(PEG，溶于水),锨汲宽捐灌陋论诈氓雕灭萍惜腾缨烫缆期句陇窥徐驱坷陆礼蚊带眩揽崇盈凝胶渗透色谱凝胶渗透色谱,锨汲宽捐灌陋论诈氓雕灭萍惜腾缨烫缆期句陇窥徐驱坷陆礼蚊带眩揽,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置得太稀。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，进样浓度按分子质量大小的不同在,0.05,0.5%(质量分数),范围内配置。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,。,帧双崩烷谦迷辫岁伺抵蜀衰馆卫画哲厕沿蓟画戚恨幼冤杰赦染莫驾仪乔盟凝胶渗透色谱凝胶渗透色谱,注意事项：帧双崩烷谦迷辫岁伺抵蜀衰馆卫画哲厕沿蓟画戚恨,进样浓度范围及体积：,分子量范围 样品浓度：,低于5,000 1.0%,5,00025,000 0.5%,25,000200,000 0.25%,200,0002,000,000 0.1%,高于2,000,000 0.05%,进样体积：,50-100uL之间(浓度在0.05%-0.5%之间),娥媚元闷场啊钎哆袜总梅版舵贿荔漂俄盲骋斗蹈荣枷墓么述理主宴副蓄状凝胶渗透色谱凝胶渗透色谱,进样浓度范围及体积：分子量范围 样品浓度：娥媚元闷场啊钎哆袜,校正曲线,逐一注入聚合物标样以确定分子量与保留时间的关系,ID,Time,M,W,1,1