凝胶渗透色谱分析

出处：按学科分类—工业技术 企业管理出版社《计量专业工程师手册》第654页（2289字）

1．简介

凝胶渗透色谱也称空间排斥色谱。与其它液相色谱法不同，它是基于试样分子尺寸和形状来实现分离的。凝胶渗透色谱柱的填充剂是凝胶，它是一种表面惰性、含有许多不同尺寸孔穴或立体网状的物质。凝胶孔穴的大小与被分离试样分子的大小相当。太大的分子由于不能进入孔穴而被排斥，所以随流动相的移动而最先流出色谱柱。小分子则完全相反，它渗入大大小小的孔穴中完全不受排斥，所以最后流出。中等大小的分子仅能渗入较大孔隙中，但受到较小孔隙的排斥，所以介于上两者之间流出。图12．11－5是空间排斥色谱的示意图。

图12．11－5 空间排斥色谱法的示意图

2．特点及应用

概括起来，凝胶渗透色谱有以下特点：

(1)保留时间是分子尺寸的函数，因此有可能提供分子结构的某些信息；

(2)保留时间短，色谱峰窄，容易检测，可用灵敏度低的检测器；

(3)固定相与分子间的作用力很弱，趋于零，即柱子不能很强地保留分子，所以柱寿命很长；

(4)不能分辨分子大小相近的化合物，一般说来分子差别在10%以上时才能分离。因此此法不能分离复杂化合物，通常是用来获得分散性聚合物的相对分子质量分布情况。

凝胶色谱柱填料一般分为有机和无机两类。有机柱填料，如交链聚苯乙烯等，柱效高但机械强度、热稳定性、化学惰性较差，易老化，使用要求高。无机柱填料，如多孔硅胶和多孔玻璃等，柱效较差但性能稳定，可长期使用。表12．11－10列出了常用的凝胶色谱填充剂的技术规格。凝胶色谱的流动相应能完全溶解试样，与检测器匹配，希望其粘度低，沸点比柱温高20～50℃，对凝胶没影响。

表12．11－10 常用的凝胶色谱填充剂

近年来随着填充剂的发展，凝胶色谱已能分离含水和非水体系中的有机或无机小分子化合物，但它的主要用途仍是分离相对分子量较高(＞2000)的化合物，通过测量相对分子量来鉴定高聚物。在未知物剖析中，它作为一种予分离手段，配合其它分离方法，能有效地解决复杂的分离问题。由于聚合物的相对分子量及其分布与其性能密切相关，因此凝胶色谱的分析结果可用于研究聚合机理，选择聚合工艺条件，考察聚合物在加工和使用中相对分子量的变化等。

3．凝胶色谱仪的检定

为了保证测量结果的准确可靠，对于新制造、使用中和修理后的凝胶色谱仪要进行计量检定。检定应按JJG843－93凝胶色谱仪计量检定规程进行，检定的技术要求包括：

(1)仪器外观

(2)输液泵。泵流量稳定性优于1%；

(3)色谱柱。三根高效填充柱的理论塔板数N应大于1×10⁴；

(4)柱箱控温精度。有控温的柱箱，温度波动不超过±1℃，柱箱无控温时室温波动不超过±2℃；

(5)检测器。

示差检测器的噪声＜5×10^－7RIU，基线漂移＜5×10^－6RIU·h^－1；紫外检测器噪声＜4×10^－5ODU，基线漂移＜4×10^－4ODUh^－1；

(6)仪器测量精度：优于±5%；

(7)仪器测量准确度：优于±20%。

关于仪器的检定方法及所需设备等，参看凝胶色谱仪检定规程。

【参考文献】：

［1］王江主编，现代计量测试技术，中国计量出版社，1990。

［2］鲁绍曾主编，现代计量学概论，中国计量出版社，1987。

［3］全浩主编，标准物质及应用技术，中国标准出版社，1990。

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［6］赵藻藩等编，仪器分析，高等教育出版社，1988。

［7］国家技术监督局，国家计量检定规程汇编，化学(一)、(二)，中国计量出版社，1989。

［8］罗涤明，计量技术，1993年第6期。

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