30.85
580
2.76
校正曲线
lgM
7.0
6.0
5.0
4.0
3.0
2.0
1.0
18
21
24
27
30
33
t/min
2、聚合物分子量及分子量分布 计算方法
• 数均分子量 • 重均分子量
___
M ___Mn n来自niInfluence of flow rate on Mw
Melacular Weight Error(%)
进样器
• 手动进样器（manual syringe injection） • 自动进样器（Automatic sample）
Waters717 AutoSample
检测器
• 示差检测器（最常用） • 粘度检测器、光散射检测器 • 多波长紫外检测器、示差+紫外检测器
lgM
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Ve
色谱采集及分析系统 (Millennium32)
流动相（溶剂）
• 用作流动相的溶剂必须使聚合物链打开成 最放松的状态；溶液粘度低；
• 流动相与色谱柱中的凝胶固定相相互匹配， 能浸润凝胶，防止凝胶的吸附作用；
• 流动相应与检测器匹配； • 流动相不能腐蚀仪器部件，影响仪器使用
凝胶渗透色谱 -GPC （Gel Permeation Chromatography）
色谱法
• 色谱法（又称层析法），是一种物理的 分离方法。
• 色谱法总有两个相，一个固定相和一个流 动相，因为流动相的流动以及各成分在两 相中的性质的差别而得到分离。
色谱法的来源
• 色谱法最早是1903年由俄国植物学家茨维特分离 植物色素时采用。
过滤
• 聚合物溶液必须经过0.45um的 过滤膜过滤；
• 可以使用在线过滤器(高温条件 下使用)
四、数据处理
• 1、建立校正曲线
• 2、根据公式计算相对分子质量及 相对分子质量分布
• 3、普适校正
校正曲线的建立
• 由一系列已知分子量的窄分布标样 （一般多于10个）配置成聚合物溶 液，流经色谱柱，记录标样的出峰 时间。
• 标准样品的选择要分布在比较宽的 范围。
1、校正曲线的建立
• 标准样品的GPC谱图
8
6
4
RI/mv
2
0
-2
-4 0
5
10 15
20 25 30 35
t/min
标准样品的GPC谱图
RI/mv
8 6 4 2 0 -2 -4 -6 -8
0
5 10 15 20 25 30 35 t/min
t/min
M
lgM
20.064
1030000
6.01
21.368
390000
5.59
21.932
240000
5.38
22.557
170000
5.23
23.309
100000
5
24.297
50000
4.70
25.892
19000
4.28
27.283
8500
3.93
28.35
4000
3.60
30.271
1050
3.02
Process System) • 废液池 (Waste)
仪器基本配置流程图
RI/mv
3 2.5
2 1.5
1 0.5
0 -0.5
0
5 10 15 20 25 30 35 t/min
泵(515 HPLC Pump)
• 要求精度很高
70 60 50 40 30 20 10
0 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 Flow Rate Error(ml/min)
示差检测器的色谱图
RI/mv
3 2.5
2 1.5
1 0.5
0 -0.5
0
5 10 15 20 25 30 35 t/min
Waters996 PDA Detector
• 二极管阵列紫外检测器
PDA三维谱图
AU
5.00
10.00
15.00
20.00
Minutes
25.00
30.00
35.00
0.14 0.12 0.10 0.08 0.06 0.04 0.02 0.00
主要内容
• 一、GPC定义及原理 • 二、 GPC仪器配置及流程 • 三、样品制备 • 四、数据处理 • 五、应用
一、GPC定义
GPC是利用多孔凝胶固定相的独特 性质，产生的一种主要依据分子尺 寸大小的差异来进行分离的方法。 GPC属于体积排除（阻）色谱法 （SEC,Size Exclusion Chromatography）的一种
寿命；
三、样品制备
干燥
• 样品必须经过完全干燥，除掉水分、 溶剂及其它杂质。
溶解时间
• 充分溶解 • 分子质量越大，所需要的溶解时间
越长。
操作要求
为了增加样品的溶解，可以轻微扰 动样品溶液
浓度
• 溶液浓度根据分子质量大小 在0.05 ～ 0.3(wt)%之间做适 当调节
• 分子质量相对大的样品浓度 低些，分子质量相对小的样 品浓度稍微高些。
聚合物分子量的特点
1.分子量大 2.多分散性
3.分子量统计平均值+分布系数才能确切 描述聚合物分子量
GPC分离机理
二、GPC仪器的基本配置
• 溶剂贮存器(Solvent) • 泵(Pump) • 进样系统(Autosample ) • 色谱柱(column) • 检测器(detector) • 数据采集与处理系统(Data Acquirement and
• 他在研究植物叶的色素成分时，将植物叶子的萃 取物倒入填有碳酸钙的直立玻璃管内，然后加入 石油醚使其自由流下，色素中各组分互相分离形 成各种不同颜色的谱带。此方法因此得名为色谱 法。
色谱法的分类
• 一). 按分离原理分 吸附色谱法 分配色谱法 离子交换色谱法 排阻色谱法
二）按分离方法分 柱色谱法 薄层色谱法 纸色谱法 气相色谱法 液相色谱法
250.00
抽取单一波长的PDA谱图
AU
0.12 0.1
0.08 0.06 0.04 0.02
0 -0.02
0
282nm
5
10
15
20
25
30
35
t/min
色谱柱
根据凝胶种类分类： • 有机相：交联PS、交联聚乙酸乙烯酯、交
联硅胶 • 水 相：交联葡聚糖、交联聚丙烯酰胺
柱效-根据凝胶孔径尺寸大小有效排除体积
Waters2410 Differential Refractometer
示差检测器的原理
• 聚合物溶液的折光指数为：
n=c1n1 + c2n2
c1、 c2——分别为溶剂和溶质的物质的量浓度； n1、 n2——分别为溶剂和溶质的折光指数。
因为 c1 + c2 =1 折光指数差： n = n-n1 =c2 (n2-n1 )