實(shí)驗(yàn)4 體積排除色譜 ok!

1、實(shí)驗(yàn)四體積排除色譜（SEC）法測(cè)定聚合物的分子量及分子量分布分子量的多分散性是高聚物的基本特征之一。聚合物的性能與其分子量和分子量分布密切相關(guān)。體積排除色譜（sizeexclusionchromatography，SEC）是液相色譜的一個(gè)分支，已成為測(cè)定聚合物分子量分布和結(jié)構(gòu)的最有效手段。其還可測(cè)定聚合物的支化度，共聚物及共混物的組成。采用制備型的色譜儀，可將聚合物按分子量的大小分級(jí)，制備窄分布試樣，供進(jìn)一步分析和測(cè)定其結(jié)構(gòu)。該方法的優(yōu)

2、點(diǎn)是：快捷、簡(jiǎn)便、重視性好、進(jìn)樣量少、自動(dòng)化程度高。體積排除色譜在一段時(shí)期內(nèi)常稱為凝膠滲透色譜（gelpermeationchromatography，GPC）、凝膠過(guò)濾色譜（gelfiltrationchromatography，GFC）、凝膠色譜。從分離機(jī)理看，使用體積排除色譜較為確切。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康模?了解SEC法測(cè)定高聚物分子量及分子量分布的原理；2掌握Waters—510型儀器的操作技術(shù)；3掌握SEC數(shù)據(jù)處理方法。二

3、、基本原理：二、基本原理：體積排除色譜（SEC）分離機(jī)理認(rèn)為在多孔載體（其孔徑大小有一定的分布，并與待分離的聚合物分子尺寸可比擬的凝膠或多孔微球）充填的色譜柱里引入聚合物溶液，用溶劑淋洗，體系是處于擴(kuò)散平衡的狀態(tài)。聚合物分子在柱內(nèi)流動(dòng)過(guò)程中，不同大小的分子向載體孔洞滲透的程度不同，大分子能滲透進(jìn)去的孔洞數(shù)目比小分子少，有些孔洞即使大小分子都能滲透進(jìn)去，但大分子能滲透的深度淺。溶質(zhì)分子的體積越小滲透進(jìn)去的幾率越大，隨著溶劑流動(dòng)，它在柱中保

4、留的時(shí)間越長(zhǎng)。如果分子的尺寸超過(guò)載體孔的尺寸時(shí)，則完全不能滲透進(jìn)孔里，只能隨著溶劑從載體的粒間空隙中流過(guò)，最先淋出。當(dāng)具有一定分子量分布的高聚物溶液從柱中通過(guò)時(shí)，較小的分子在柱中保留的時(shí)間比大分子保留的時(shí)間要長(zhǎng)，于是整個(gè)樣品即按分子尺寸由大到小的順序依次流出。色譜柱總體積為Vt，載體骨架體積為Vg，載體中孔洞總體積為Vi，載體粒間體積為V0，則Vt＝Vg＋V0＋ViV0和Vi之和構(gòu)成柱內(nèi)的空間。溶劑分子體積遠(yuǎn)小于孔的尺寸，在柱內(nèi)的整個(gè)空

5、間參數(shù)、填料和實(shí)驗(yàn)溫度、流速、溶劑等操作條件有關(guān)，B是曲線斜率，是柱子性能的重要參數(shù)，B數(shù)值越小，柱子的分辨率越高。上述訂定的校準(zhǔn)曲線只能用于與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)相同的高聚物，若待分析樣品的結(jié)構(gòu)不同于標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，需用普適校準(zhǔn)線。SEC法是按分子尺寸大小分離的，即淋出體積與分子線團(tuán)體積有關(guān)，利用Fly的粘度公式：??3RM?????3MR???R為分子線團(tuán)等效球體半徑。[η]M是體積量綱，稱為流體力學(xué)體積。眾多的實(shí)驗(yàn)中得出[η]M的對(duì)數(shù)與Ve

6、有線性關(guān)系。這種關(guān)系對(duì)絕大多數(shù)的高聚物具有普適性。普適校準(zhǔn)曲線為log[]eMABV???（2）因?yàn)樵谙嗤牧芟大w積時(shí)，有[η]1M1＝[η]2M2（3）式中下標(biāo)1和2分別代表標(biāo)樣和試樣。它們的Mark－Houwink方程分別為1111[]KM???2222[]KM???因此可得12211111212KMMK??????????????（4）或112122211logloglog11KMMK????????（5）將（5）式代入，即得待測(cè)