凝胶渗透色谱仪分离原理
GPC/SEC的分离机理比较复杂，目前有体积排除理论、扩散理论和构象熵理论等几种解释，其中最有影响力的是体积排除理论。GPC/SEC的固定相是表面和内部有着各种各样、大小不同的孔洞和通道的微球，可由交联度很高的聚苯乙烯、聚丙烯酰胺、葡萄糖和琼脂糖的凝胶以及多孔硅胶、多孔玻璃等来制备。当被分析的聚合物试样随着溶剂引入柱子后，由于浓度的差别，所用溶质分子都力图向填料内部孔洞渗透。较小的分子除了能进入较大的孔外，还能进入较小的孔；较大的分子就只能进入较大的孔；而比最大的孔还要大的分子就只能停留在填料颗粒之间的空隙中。随着溶剂洗提过程的进行，经过多次渗透-扩散平衡，最大的聚合物分子从载体的粒间首先流出，依次流出的是尺寸较小的分子，最小的分子最后被洗提出来，从而达到依高分子体积进行分离的目的，得出高分子尺寸大小随保留时间（或保留体积VR、淋出体积Ve）变化的曲线，即分子量分布的色谱图。高分子在溶液中的体积决定于相对分子量、高分子链的柔顺性、支化、溶剂和温度，当高分子链的结构、溶剂和温度确定后，高分子的体积主要依赖于相对分子量。基于上述理论，GPC/SEC的每根色谱柱都是有极限的，即：排阻极限和渗透极限。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，不但达不到分离的目的还有堵塞凝胶孔的可能；渗透极限是指能够完全进入凝胶颗粒孔穴内部的最大分子的分子量，如果两种分子都能全部进入凝胶颗粒孔穴内部，即使它们的大小有差别，也不会有好的分离效果。所以，在使用GPC/SEC测定相对分子量时，必须首先选择好与聚合物相对分子量范围相配的色谱柱。对一般色谱分辨率和分离效率的评定指标，在凝胶渗透色谱中也被沿用。
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