凝胶渗透色谱仪(GPC)是一种基于分子尺寸分离高分子物质的有效技术。其核心原理是利用具有化学惰性的凝胶填料,通过不同分子量的高分子在多孔填料中的渗透速率差异来实现分离。
GPC的分离机制基于高分子材料在多孔填料柱中的流动速率差异。凝胶柱填料具有化学惰性,不与样品发生吸附、分配或离子交换作用。样品在色谱柱中有两种路径:较大的粒子间隙和较小的颗粒内孔。分子大小与流动速率密切相关,大分子由于体积大于凝胶孔隙,被排除在粒子小孔之外,仅在粒子间隙移动,流动速率快,先流出色谱柱;小分子则可进入颗粒孔隙,滞留时间长,后流出色谱柱。
在分离过程中,高分子以无规线团形式存在,线团尺寸影响扩散深度。大尺寸分子仅在大孔中扩散,停留时间短;小尺寸分子可进入所有孔洞,停留时间长。这种差异导致分子量大的先流出,淋洗时间短;分子量小的后流出,淋洗时间长,且淋出体积与分子量成反比。
GPC技术具有显著优势,能有效分离不同分子量的高分子物质,为分子量分布分析提供可靠基础。其操作简便,无需额外添加有机溶剂,且可根据不同测试条件选择合适的流动相,适应各种分析需求。此外,GPC还具有高效率、可重复性好等特点,在材料科学、生物医学、环境监测等领域具有广泛应用。
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