凝胶色谱法 精.ppt
凝胶色谱法 第1页，本讲稿共19页凝胶色谱法的分离原理凝胶色谱法的分离原理凝胶色谱法的分类凝胶色谱法的分类延安大学延安大学延安大学延安大学 化工学院化工学院化工学院化工学院凝胶色谱法凝胶色谱法 凝胶色谱法凝胶色谱法第2页，本讲稿共19页延安大学延安大学延安大学延安大学 化工学院化工学院化工学院化工学院示差折光凝胶色谱仪示差折光凝胶色谱仪 凝胶色谱法凝胶色谱法第3页，本讲稿共19页延安大学延安大学延安大学延安大学 化工学院化工学院化工学院化工学院 凝胶色谱法凝胶色谱法第4页，本讲稿共19页延安大学延安大学延安大学延安大学 化工学院化工学院化工学院化工学院高效凝胶色谱仪高效凝胶色谱仪 凝胶色谱法凝胶色谱法第5页，本讲稿共19页 什么是什么是凝胶色谱法凝胶色谱法？凝胶色谱法凝胶色谱法又叫凝胶色谱技术，又叫凝胶色谱技术，是基于溶质分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透性差异子体积差异在凝胶固定相孔穴内的排阻和渗透性差异实现分离的一种方法实现分离的一种方法。它是六十年代初发展起来的。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，主要用于一种快速而又简单的分离分析技术，主要用于高聚高聚物的相对分子质量物的相对分子质量分级分析以及相对分子质量分布分级分析以及相对分子质量分布测测试试。延安大学延安大学延安大学延安大学 化工学院化工学院化工学院化工学院 凝胶色谱法凝胶色谱法第6页，本讲稿共19页一、凝胶色谱法分离原理一、凝胶色谱法分离原理延安大学延安大学延安大学延安大学 化工学院化工学院化工学院化工学院 凝胶色谱法凝胶色谱法 凝胶分子内有空隙，装入色谱凝胶分子内有空隙，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，从而达到分离的目间长，后出来，从而达到分离的目的。的。第7页，本讲稿共19页延安大学延安大学延安大学延安大学 化工学院化工学院化工学院化工学院凝胶色谱仪及分析结果显示凝胶色谱仪及分析结果显示 凝胶色谱法凝胶色谱法第8页，本讲稿共19页延安大学延安大学延安大学延安大学 化工学院化工学院化工学院化工学院 凝胶色谱法凝胶色谱法 一个含有各种分子的样品溶液缓慢地流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：两种不同的运动：1.1.垂直向下的移动垂直向下的移动 2.2.无定向的扩散运动无定向的扩散运动第9页，本讲稿共19页延安大学延安大学延安大学延安大学 化工学院化工学院化工学院化工学院 凝胶色谱法凝胶色谱法大分子物质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，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，所以在所以在洗脱时向下移动的速度较快洗脱时向下移动的速度较快。小分子物质小分子物质除了可在凝胶颗粒间隙中扩散外，还可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不断地进入和扩散，小分子物质的，小分子物质的下移速度落下移速度落后于大分子物质后于大分子物质，从而使，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最后流出。第10页，本讲稿共19页延安大学延安大学延安大学延安大学 化工学院化工学院化工学院化工学院 凝胶色谱法凝胶色谱法 Vt=Vg+Vs+Vo 式中：式中：V Vt t为多孔凝胶填料填充柱的总体积为多孔凝胶填料填充柱的总体积 V Vg g为凝胶基质骨架体积为凝胶基质骨架体积 V Vs s固定相体积固定相体积 V Vo o为柱内流动相体积为柱内流动相体积第11页，本讲稿共19页延安大学延安大学延安大学延安大学 化工学院化工学院化工学院化工学院 凝胶色谱法凝胶色谱法 一般一般V Vs s,V,Vo o,V,Vg g在同一数量级，则在同一数量级，则 Ve=Vo+KVs 式中：式中：V Ve e为中等大小体积分子洗出的体积为中等大小体积分子洗出的体积 K K为溶质的分配系数为溶质的分配系数 对对体体积积太太大大以以致致不不能能进进入入凝凝胶胶孔孔穴穴的的分分子子,K=0,K=0和和V Ve e=V=Vo o;对对无无阻阻碍碍进进入入孔孔穴穴的的小小分分子子，K=1K=1和和V Ve e=V=Vs s+V+Vo o，上上式式重排得重排得 K=(Ve-Vo)/Vs=cs/cm 第12页，本讲稿共19页延安大学延安大学延安大学延安大学 化工学院化工学院化工学院化工学院 凝胶色谱法凝胶色谱法 K K值值得得范范围围从从完完全全排排除除大大体体积积分分子子K=0K=0到到完完全全渗渗透透的的小小分分子子溶溶剂剂K=1K=1之之间间，对对比比较较不不同同填填料料性性能能，K K是是一一个个有有价价值值的的参参数数。应应注注意意，分分配配系系数数K K的的含含义义与与其其他他色色谱谱方方法法的的差差别别，这这里里K K是是溶溶质质淋淋洗洗或或保保留留体体积积占占固固定定相相体体积积的的比比例例，其其值值总总小小于于1 1。此此外外，不不同同于于其其他他色色谱谱方方法法，凝凝胶胶色色谱谱填填料料是是惰惰性性的的，溶溶质质和和固固定定相相凝凝胶胶之之间间不不存存在在化化学学和和物物理理吸吸附附等等相相互互作作用用，且且尽尽量量避避免免这这种种作作用用以以免免影影响响柱柱效效。这这种种色色谱谱方方法法存存在在保保留留时时间间上上限限，没没有有溶溶质质保保留留时时间间能能大大于于完完全全渗渗透透固固定定相的溶质洗出时间。相的溶质洗出时间。第13页，本讲稿共19页二、凝胶色谱法的分类二、凝胶色谱法的分类延安大学延安大学延安大学延安大学 化工学院化工学院化工学院化工学院 凝胶色谱法凝胶色谱法凝胶色谱法凝胶色谱法(SEC)凝胶过滤色谱法凝胶过滤色谱法(GFC)凝胶渗透色谱法凝胶渗透色谱法(GPC)第14页，本讲稿共19页凝胶过滤色谱凝胶过滤色谱分离的对象：一般用于分离分离的对象：一般用于分离水溶性的大分水溶性的大分 子或子或粒子粒子。例如：多糖类化合物例如：多糖类化合物所使用的凝胶代表是所使用的凝胶代表是葡萄糖系列葡萄糖系列，洗脱溶剂主，洗脱溶剂主要是要是水水延安大学延安大学延安大学延安大学 化工学院化工学院化工学院化工学院 凝胶色谱法凝胶色谱法第15页，本讲稿共19页延安大学延安大学延安大学延安大学 化工学院化工学院化工学院化工学院高温凝胶色谱仪高温凝胶色谱仪 凝胶色谱法凝胶色谱法第16页，本讲稿共19页凝胶渗透色谱凝胶渗透色谱分离的对象：主要用于分离的对象：主要用于有机溶剂中可溶的高聚有机溶剂中可溶的高聚物物相对分子质量分布分析及分离。相对分子质量分布分析及分离。例如：聚苯乙烯例如：聚苯乙烯、聚氯已烯、聚乙烯等、聚氯已烯、聚乙烯等常使用的凝胶为常使用的凝胶为交联聚苯乙烯凝胶交联聚苯乙烯凝胶，洗脱剂为，洗脱剂为四四氢呋喃氢呋喃等有机溶剂。等有机溶剂。延安大学延安大学延安大学延安大学 化工学院化工学院化工学院化工学院 凝胶色谱法凝胶色谱法第17页，本讲稿共19页延安大学延安大学延安大学延安大学 化工学院化工学院化工学院化工学院GPC220GPC220高温凝胶色谱仪高温凝胶色谱仪 凝胶色谱法凝胶色谱法第18页，本讲稿共19页 谢谢观赏谢谢观赏第19页，本讲稿共19页
