凝胶渗透色谱仪也称为体积排除色谱仪,是一种基于体积排除理论的液相色谱技术,主要用于测定高聚物的相对分子质量及分子量分布,是材料科学、化学、化学工程等领域的重要仪器。其分离是利用体积排除机理,装填的是多孔性凝胶或微粒,孔径大小与待分离的聚合物分子相似。体积大的高分子化合物不能进入凝胶孔,最先从凝胶粒间流出,淋出体积(时间)最小,高聚物依分子量从大到小依次淋出。这样,通过做已知分子量的高分子聚合物的标准曲线,就能分析同系未知待测高分子化合物。
1、输液系统:
溶剂贮存器:用于贮存一定体积的流动相,材质一般为玻璃、不锈钢或聚四氟乙烯等耐腐蚀材料。
过滤脱气装置:在进样前对流动相进行过滤和脱气,以防止杂质颗粒堵塞色谱柱或泵系统,并减少溶剂中的气体对分析的影响。
高压输液泵:是GPC的关键部件,能将流动相以高压形式连续、稳定地送入色谱系统,要求无脉动、恒定流量、高输液压力,并能方便更换溶剂和实现程序控制。
2、进样装置:
用于将待分析样品引入色谱柱,要求进样范围宽、重复性好,并能耐高压、耐高温、耐腐蚀。常见的进样装置有注射器式进样装置和多通阀进样装置两种。
3、色谱柱系统:
柱前过滤器:设置在泵的出口与色谱柱之间,防止杂质颗粒堵塞管路和污染色谱柱。
色谱柱:是GPC的核心部件,主要由柱管、凝胶填料、密封环、过滤板及螺帽等组成。色谱柱应具备柱效高、耐高温高压、耐腐蚀、柱内死体积小等特点。
色谱柱恒温器装置:用于在较高温度下进行分离,以提高对高聚物样品的溶解度和分离度。
4、检测器:
检测器是GPC的核心部件之一,用于监测流出物的浓度变化。根据检测方式的不同,可分为通用型检测器(如示差折光检测器)和选择性检测器(如紫外吸收检测器)。通用型检测器适用范围广,但易受环境因素影响;选择性检测器灵敏度高,但应用范围有限。
记录及自动数据处理系统:
记录仪用于记录检测器的输出信号,形成色谱图。现代高效GPC仪多采用输出接口方式与色谱数据处理系统联机,实现数据的自动采集、处理和分析。
5、辅助部件:
包括各种连接管道、阀门、温控设备等,确保整个系统的正常运行和稳定性。