凝膠滲透色譜儀(GPC)是一種分離分析高分子化合物的儀器。其核心原理基于體積排除效應,色譜柱內填充多孔凝膠顆粒,當高分子溶液流經時,不同大小的分子因進入凝膠孔隙程度不同而實現(xiàn)分離。大分子無法進入孔隙,路徑短、流速快,先流出;小分子可進入孔隙,路徑長、流速慢,后流出。
1、輸液系統(tǒng)
溶劑儲液罐
儲存流動相(如四氫呋喃、氯仿、DMF等),通常為耐腐蝕的玻璃或不銹鋼材質。
部分儀器配備脫氣裝置,避免流動相中的氣泡影響檢測。
高壓輸液泵
提供穩(wěn)定、脈動小的流速(如0.1~10 mL/min),確保分離重現(xiàn)性。
類型:往復式柱塞泵(恒流模式)或雙活塞泵(適用于高粘度溶劑)。
在線脫氣模塊(可選)
通過真空或超聲波去除流動相中的氣體,防止柱內產生氣泡。
2、進樣系統(tǒng)
自動進樣器
精確控制進樣量(如1~1000μL),支持多樣品連續(xù)分析。
配備微量注射器或蠕動泵,部分儀器可加熱進樣以降低高沸點樣品的粘度。
手動進樣口
用于單次進樣,需配合進樣閥(如六通閥)或注射器直接注入。
3、分離系統(tǒng)(色譜柱)
凝膠填充柱
填料類型:多孔凝膠(如交聯(lián)聚苯乙烯-二乙烯基苯共聚物)或無機多孔材料(如硅膠、玻璃珠)。
分離原理:小分子進入凝膠孔徑,滯留時間長;大分子無法進入孔徑,快速通過。
柱組合:通常串聯(lián)多根不同孔徑的柱(如保護柱+分析柱),拓寬分子量分離范圍。
柱溫控制
加熱或冷卻色譜柱,維持恒定溫度(如30~50℃),減少分子擴散和粘度變化對分離的影響。
4、檢測系統(tǒng)
通用型檢測器
示差折光檢測器(RI):通過測量參比池與樣品池的折射率差異檢測樣品,適用于大多數(shù)聚合物和生物大分子。
紫外檢測器(UV):檢測特定波長(如254 nm)下的吸光度,適用于含芳香基團或共軛結構的樣品。
蒸發(fā)光散射檢測器(ELSD):用于檢測無紫外吸收或RI響應低的樣品(如多糖、脂類)。
多角度激光光散射檢測器(MALS)
測量散射光強度與角度的關系,計算絕對分子量、半徑及構象信息,常與RI/UV聯(lián)用。
5、數(shù)據(jù)處理與分析系統(tǒng)
數(shù)據(jù)采集器
記錄檢測器信號,生成色譜圖(如峰高、保留時間、峰面積)。
部分儀器集成軟件,自動計算分子量分布
校準與軟件
標準品校準:使用已知分子量的窄分布標準品(如聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯)建立校準曲線。
軟件功能:譜圖疊加、基線校正、分子量分布擬合(如Log-Normal分布模型)。
6、輔助組件
柱溫箱
精確控制色譜柱溫度(±0.1℃),減少溫度波動對分離的影響。
溶劑回收系統(tǒng)
收集廢液并分離再生溶劑,降低運行成本(可選配置)。
預處理模塊
在線過濾或固相萃?。⊿PE)裝置,去除樣品中的雜質顆?;螓}分。
