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凝膠色譜法原理

閱讀：120發(fā)布時(shí)間：2025-3-26

凝膠滲透色譜，還可以稱為尺寸排阻色譜，原理是通過(guò)體積排阻分離，通過(guò)具有分子篩的定向來(lái)分離相對(duì)質(zhì)量較小的物質(zhì)。還能分析不同分子的不同體積以及分析具有相同化學(xué)性質(zhì)的高分子子化學(xué)物質(zhì)
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(jī)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(jìn)入到凝膠孔里面，它是***先流出來(lái)的、，淋出體積（時(shí)間）***小，高聚合物分子還是從大到小依次流出。這樣，通過(guò)做已知分子量的高分子聚合物的標(biāo)準(zhǔn)曲線，***能分析同系未知待測(cè)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(jìn)行分類。多數(shù)時(shí)候都是用于高聚物的分析。它把液體昨?yàn)樗牧鲃?dòng)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(guò)程是在裝有固定相的色譜柱里面進(jìn)行的。當(dāng)尺寸大小不同的分子經(jīng)過(guò)色譜柱的時(shí)候，可以占據(jù)的體積也不同。
對(duì)于流動(dòng)相的分子來(lái)說(shuō)，填料孔的尺寸比較大，所以，流動(dòng)相可以自由的擴(kuò)散。而且大小不同的樣品分子需要抵達(dá)到不同的孔里面。比較大的分子只能進(jìn)入比較大的孔里面，較小的分子不僅僅可以進(jìn)入大孔，中孔，還能進(jìn)入小孔。
所以，比較小的分子在色譜柱里面流動(dòng)的過(guò)程也比大分子要長(zhǎng)的多，當(dāng)然，當(dāng)不同大小的高聚物分子流經(jīng)多孔色譜柱的時(shí)候。大分子會(huì)先出來(lái)。小分子后出來(lái)。所以高聚物分子***按照不同尺寸分開(kāi)了。在使用檢測(cè)器對(duì)其測(cè)量***可以獲得樣品的信息

凝膠色譜儀由溶劑貯存器、、進(jìn)樣器、色譜柱、檢測(cè)記錄系統(tǒng)以及一些附屬電子儀器所組成。其中檢測(cè)器又可以分為濃度檢測(cè)器和分子量檢測(cè)器。
總的來(lái)說(shuō)，凝膠色譜技術(shù)非常廣泛的應(yīng)用于高聚物的分析，廣泛應(yīng)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(chǎn)及使用過(guò)程的監(jiān)測(cè)。
生產(chǎn)工藝
選擇什么樣的工藝流程會(huì)直接影響產(chǎn)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(jù)。
聚合過(guò)程
在聚反應(yīng)過(guò)程中不斷取樣，可以通過(guò)凝膠色譜監(jiān)測(cè)來(lái)確定聚合條件對(duì)產(chǎn)物分子量分布的影響。
加工過(guò)程
聚合物在加工過(guò)程中由于受熱氧及機(jī)械作用而降解。用凝膠色譜研究擠出成型過(guò)程中高分子的降解，實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單快速，可以細(xì)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(xiàn)以前是不可能做到的。
使用過(guò)程
聚合物材料在使用過(guò)程中由于光、熱、氧的作用而逐漸老化，凝膠色譜可以檢測(cè)老化過(guò)程分子量的變化而且還可能為老化機(jī)理的研究提供數(shù)據(jù)。
產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)
一些高聚物的性能和其分子量分布有關(guān)，因而通過(guò)測(cè)量分子量分布，可以對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)。

帶電分子，在固定電場(chǎng)下，帶電體會(huì)發(fā)生運(yùn)動(dòng)。想象一下，在受到同等動(dòng)力和阻力情況下，是不是越重的分子移動(dòng)速度越慢啊，這樣在固定時(shí)間內(nèi)***可以把相對(duì)分子質(zhì)量不同的分子量分離開(kāi)來(lái)了。

分子排阻的原理，根據(jù)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(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。

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(jù)樣品分子量大小達(dá)到分離目的。大分子不進(jìn)入凝膠孔洞，沿多孔凝膠膠粒間隙流出，先被洗脫；小分子進(jìn)入大部分凝膠孔洞，在柱中被強(qiáng)滯留，后被洗脫。

根據(jù)樣品性質(zhì)分類：
凝膠過(guò)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(cè)定高聚物的分子量。

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