凝胶色谱法 精品课件

1、凝胶色谱法 第1页，共19页，2022年，5月20日，9点1分，星期一凝胶色谱法的分离原理凝胶色谱法的分类延安大学 化工学院凝胶色谱法 凝胶色谱法第2页，共19页，2022年，5月20日，9点1分，星期一延安大学 化工学院示差折光凝胶色谱仪 凝胶色谱法第3页，共19页，2022年，5月20日，9点1分，星期一延安大学 化工学院 凝胶色谱法第4页，共19页，2022年，5月20日，9点1分，星期一延安大学 化工学院高效凝胶色谱仪 凝胶色谱法第5页，共19页，2022年，5月20日，9点1分，星期一 什么是凝胶色谱法？ 凝胶色谱法又叫凝胶色谱技术，是基于溶质分子体积差异在凝胶固定相孔穴内的排阻和渗

2、透性差异实现分离的一种方法。它是六十年代初发展起来的一种快速而又简单的分离分析技术，主要用于高聚物的相对分子质量分级分析以及相对分子质量分布测试。延安大学 化工学院 凝胶色谱法第6页，共19页，2022年，5月20日，9点1分，星期一一、凝胶色谱法分离原理延安大学 化工学院 凝胶色谱法 凝胶分子内有空隙，装入色谱柱后，分子与分子之间也有空隙而且比分子内孔径大，分离时，大分子物质直接从凝胶分子间的空隙通过，时间短，先出来；而小分子物质则通过分子内空隙，路程长，时间长，后出来，从而达到分离的目的。第7页，共19页，2022年，5月20日，9点1分，星期一延安大学 化工学院凝胶色谱仪及分析结果显示

3、凝胶色谱法第8页，共19页，2022年，5月20日，9点1分，星期一延安大学 化工学院 凝胶色谱法 一个含有各种分子的样品溶液缓慢地流经凝胶色谱柱时，各分子在柱内同时进行着两种不同的运动： 1.垂直向下的移动 2.无定向的扩散运动第9页，共19页，2022年，5月20日，9点1分，星期一延安大学 化工学院 凝胶色谱法大分子物质由于直径较大，不易进入凝胶颗粒的微孔，而只能分布颗粒之间，所以在洗脱时向下移动的速度较快。小分子物质除了可在凝胶颗粒间隙中扩散外，还可以进入凝胶颗粒的微孔中，即进入凝胶相内，在向下移动的过程中，从一个凝胶内扩散到颗粒间隙后再进入另一凝胶颗粒，如此不断地进入和扩散，小分子物

4、质的下移速度落后于大分子物质，从而使样品中分子大的先流出色谱柱，中等分子的后流出，分子最小的最后流出。第10页，共19页，2022年，5月20日，9点1分，星期一延安大学 化工学院 凝胶色谱法 Vt=Vg+Vs+Vo 式中： Vt为多孔凝胶填料填充柱的总体积 Vg为凝胶基质骨架体积 Vs固定相体积 Vo为柱内流动相体积第11页，共19页，2022年，5月20日，9点1分，星期一延安大学 化工学院 凝胶色谱法 一般Vs,Vo,Vg在同一数量级，则 Ve=Vo+KVs 式中：Ve为中等大小体积分子洗出的体积 K为溶质的分配系数 对体积太大以致不能进入凝胶孔穴的分子,K=0和Ve=Vo;对无阻碍进入

5、孔穴的小分子，K=1和Ve=Vs+Vo，上式重排得 K=(Ve-Vo)/Vs=cs/cm 第12页，共19页，2022年，5月20日，9点1分，星期一延安大学 化工学院 凝胶色谱法 K值得范围从完全排除大体积分子K=0到完全渗透的小分子溶剂K=1之间，对比较不同填料性能，K是一个有价值的参数。应注意，分配系数K的含义与其他色谱方法的差别，这里K是溶质淋洗或保留体积占固定相体积的比例，其值总小于1。此外，不同于其他色谱方法，凝胶色谱填料是惰性的，溶质和固定相凝胶之间不存在化学和物理吸附等相互作用，且尽量避免这种作用以免影响柱效。这种色谱方法存在保留时间上限，没有溶质保留时间能大于完全渗透固定相的

6、溶质洗出时间。 第13页，共19页，2022年，5月20日，9点1分，星期一二、凝胶色谱法的分类延安大学 化工学院 凝胶色谱法凝胶色谱法(SEC)凝胶过滤色谱法(GFC)凝胶渗透色谱法(GPC)第14页，共19页，2022年，5月20日，9点1分，星期一凝胶过滤色谱分离的对象：一般用于分离水溶性的大分 子或粒子。 例如：多糖类化合物所使用的凝胶代表是葡萄糖系列，洗脱溶剂主要是水延安大学 化工学院 凝胶色谱法第15页，共19页，2022年，5月20日，9点1分，星期一延安大学 化工学院高温凝胶色谱仪 凝胶色谱法第16页，共19页，2022年，5月20日，9点1分，星期一凝胶渗透色谱分离的对象：主要用于有机溶剂中可溶的高聚物相对分子质量分布分析及分离。 例如：聚苯乙烯、聚氯已烯、聚乙烯等常使用的凝胶为交联聚苯乙烯凝胶，洗脱剂为四氢呋喃等有机溶剂。延安大学 化工学院 凝胶色谱法第17页，共19页，2022年，5月20日，9