凝膠色譜儀

儀器型號：M302 TDA

生產廠家：美國安捷倫公司

工作原理：

1. 分離原理

凝膠滲透色譜（GPC）是一種體積排斥色譜，利用大小不同的分子在多孔性填料中可滲透空間體積的不同來將其分離。色譜柱中裝有PS凝膠、玻璃微珠或硅膠等多孔填料，可供分子通行的路徑有粒子間的間隙（較大）和粒子內的通孔（較?。．敶蠓肿尤芤毫鹘浬V柱時，較大的分子被排除在粒子的小孔之外，只能從粒子間的間隙通過，通過速率較快；而較小的分子可以進入粒子中的小孔，通過的速率較慢。由于同種大分子的體積與其分子量成正比，經過一定長度的色譜柱后，不同分子量的大分子被依次分開，按分子量由大到小的順序被淋洗出來。當儀器和實驗條件確定后，溶質的淋出時間僅與其分子量有關，分子量愈大，其淋出時間愈短。

2. 校正原理：

2.1 傳統校正

采用GPC測大分子的分子量，目前應用最廣的是“傳統校正”法。傳統校正需要建立保留時間和分子量的關系曲線：選用一系列已知分子量（M）的單分散性（d≤1.1）標樣，用GPC分別測得相對應的保留時間（t），以lgM對t作圖，所得曲線即為“傳統校正曲線”。將大分子樣品進行GPC分析得到譜圖，通過傳統校正曲線反推回去，就能計算出相對分子量與分子量分布等信息。

傳統校正法具有所需設備簡單、重復性好等優點，但忽視了聚合物結構（如支化和締合等）的不同，且大部分高分子物質都難以獲得單分散樣品，只能采用其它標樣，造成了誤差。

2.2 普適校正

為彌補傳統校正的上述缺點，可采用普適校正。原理如下：對于流體力學體積相同的兩種大分子，由Einstein粘度公式[η] =2.5NVh/M可以推出，[η]1M1=[η]2M2。由于GPC對大分子的分離是基于其流體力學體積，因而，選用一系列已知分子量（M）的單分散性（d≤1.1）標樣，以lg[η] M 對t作圖，即可得到“普適校正曲線”。將大分子樣品進行GPC分析得到譜圖，根據普適校正曲線反推，即可計算出大分子的分子量和分子量發布。

用普適校正法測共聚物、共混物和支化聚合物的分子量，有很好的準確性。

2.3 多檢測凝膠色譜法

同時采用光散射、示差和粘度檢測器，根據要求可選用紫外檢測器。大分子的絕對分子量用光散射檢測器直接測出，因而本方法不需要作校正曲線。用多檢測凝膠色譜數據處理方法，對示差檢測（濃度檢測）、光散射檢測和在線粘度檢測數據進行綜合分析計算，可獲得遠遠超過傳統凝膠色譜法所得到的信息。如：分子量和分子量分布、特性粘度IV、旋轉半徑Rg及Mark-Houwink 參數、支化度、分子的聚集情況等。

性能及技術指標：

　　1. 真空脫氣機：脫氣效率為≤0.5ppm；

　　2. 溶劑泵：流速0.01～9.95mL/min，流量精度為所選流量的±0.05%或者0.5uL/min；

　　3. 自動進樣器：重現性偏差＜0.1%，注射精度為＜0.5%RSD；

　　4. 溫控箱：溫度范圍0～80℃，控溫穩定度±0.1℃；

　　5. 示差折光檢測器：最大信號2.5V，基線噪音不大于±1.5×10-9RIU單位，基線漂移不大于±1.0×10-7RIU/hr，測量范圍為5.0×10-4～7.0 ×10-9RIU，線性動態范圍<5%（在5.0×10-4RIU），光源波長670nm，響應時間0.05~10s；

　　6. 激光散射檢測器：7度小角/90度直角檢測器；

　　7. 粘度檢測器：專利的四毛細管粘度檢測器，水相最大流速1.5mL/min，THF最大流速3.0mL/min，最大進出口噪音0.7mV，靈敏度為2.0×10-5特性粘度，線性偏差＜1%，剪切速率3000sec-1；

　　8. 紫外檢測器：波長范圍190~700nm，波長準確度1nm，波長精確度0.1nm，噪音不大于±0.25 × 10-5 AU/h（指定條件），漂移速率不大于1 ×10-4 AU/h（指定條件）

用途：我中心的M302 TDA凝膠滲透色譜儀配有光散射、示差、粘度檢和紫外四種檢測器，廣泛用于各種大分子材料的物性表征，測定的分子量范圍從數百到數百萬?？刹捎脗鹘y校正、普適校正或多檢測數據處理模式，獲得多種重要信息，主要包括：1、樣品的分子量（包括數均分子量Mn、粘均分子量Mv、重均分子量Mw和Z均分子量Mz等）和分子量分布Mw/Mn；2、樣品的特性粘度IV、流體力學半徑Rh、旋轉半徑Rg和比折光指數增量dn/dc等參數；3、支化高分子的支化度。