凝膠滲透色譜儀分離主要機(jī)理包括: 體積排除理論,擴(kuò)散理論,流體力學(xué)理論常用的原理是體積排除理論:讓被測(cè)量的高聚物溶液通過(guò)一根內(nèi)裝不同孔徑的色譜柱,柱中可供分子通行的路徑有粒子間的間隙(較大)和粒子內(nèi)的通孔(較?。?。當(dāng)聚合物溶液流經(jīng)色譜柱時(shí),較大的分子被排除在粒子的小孔之外,只能從粒子間的間隙通過(guò),速率較快;而較小的分子可以進(jìn)入粒子中的小孔,通過(guò)的速率要慢得多。經(jīng)過(guò)一定長(zhǎng)度的色譜柱,分子根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量被分開(kāi),相對(duì)分子質(zhì)量大的在前面(即淋洗時(shí)間短),相對(duì)分子質(zhì)量小的在后面(即淋洗時(shí)間長(zhǎng))。自試樣進(jìn)柱到被淋洗出來(lái),所接受到的淋出液總體積稱(chēng)為該試樣的淋出體積。
當(dāng)凝膠滲透色譜儀和實(shí)驗(yàn)條件確定后,溶質(zhì)的淋出體積與其分子量有關(guān),分子量愈大,其淋出體積愈小。
根據(jù)這一觀點(diǎn),凝膠滲透色譜儀色譜柱的總體積分為三部分:Vg表示載體的骨架體積;Vi表示載體內(nèi)部所有孔洞的體積;Vo表示載體的粒間體積,那么,色譜柱內(nèi)總體積:Vt = Vo + Vi + Vg(其中Vo + Vi構(gòu)成柱內(nèi)的空間)
對(duì)于溶劑分子來(lái)說(shuō),因它的體積很小,可以充滿(mǎn)柱內(nèi)的全部活動(dòng)空間Vo + Vi; 而對(duì)于高分子來(lái)說(shuō),假若高分子的體積比孔洞的尺寸大,任何孔洞都進(jìn)不去,那么它只能從載體的粒間流出,其淋出體積為Vo。假若高分子體積很小,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于所有孔洞尺寸,它在柱中活動(dòng)空間與溶劑相同,淋出體積為Vo + Vi。假若高分子的體積是中等大小,高分子可以進(jìn)入大的孔,而不能進(jìn)入小的孔,其淋出體積介于Vo和Vo+Vi之間
這種不考慮溶質(zhì)和載體之間的吸附效應(yīng)以及溶質(zhì)在流動(dòng)相和固定相之間的分配效應(yīng),淋出體積僅僅由溶質(zhì)分子大小和載體孔尺寸決定,分離*是由于體積排除效應(yīng)所致,故稱(chēng)為體積排除機(jī)理。
凝膠滲透色譜儀是利用聚合物溶液通過(guò)由特種多孔性填料組成的柱子,在柱子上按照分子大小進(jìn)行分離的方法,是一種新型的液相色譜。主要特點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便、測(cè)定周期短、數(shù)據(jù)可靠、重現(xiàn)性好,是一種快速的分子量與分子量分布的測(cè)定方法。本儀器采用起紙脈沖泵,適用于高度的分子量和分子量分布的測(cè)定。并運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù),能自動(dòng)計(jì)算結(jié)果。并能將標(biāo)準(zhǔn)工作曲線、溶出曲線、微分、積分、分子量分布曲線重疊繪圖,打印報(bào)告,十分快捷方便。