凝胶渗透色谱仪是一种基于分子尺寸大小差异对高分子化合物进行分离与分析的液相色谱技术。它广泛应用于聚合物、蛋白质、多糖等大分子物质的分子量分布、平均分子量(如数均分子量Mn、重均分子量Mw)及支化度等关键参数的测定,在高分子材料、制药、生物技术、化工研发和质量控制等领域具有重要价值。
其工作原理是利用多孔凝胶填料作为固定相,当样品溶液随流动相(通常为四氢呋喃、水或其他溶剂)流经色谱柱时,不同尺寸的分子因进入或被排除出凝胶孔洞的程度不同而实现分离:大分子无法进入孔内,路径短,先被洗脱;小分子可深入孔隙,路径长,后被洗脱。通过检测器(如示差折光检测器RID、紫外检测器UV、粘度检测器或多角度激光光散射MALS)记录洗脱信号,并结合标准曲线或绝对检测方法,即可精确计算出样品的分子量及其分布。
一、开机预热与系统检查
开启设备电源:依次打开稳压器、电脑、检测器、主机及柱温箱的开关,确保设备各部件通电正常。
启动操作软件:登录专用软件(如Empower或Breeze),输入用户名和密码后进入系统界面。
系统初始化与预热:启动泵系统使流动相循环,通过软件设置泵流速(如0.2mL/min)并缓慢增加至目标值(如1mL/min),同时调节柱温箱至设定温度(如40℃)。预热时间需根据设备要求调整,通常为30分钟至数小时,直至基线稳定。
二、样品与流动相准备
溶剂选择与处理:
根据样品性质选择溶剂(如THF、DMF),确保其能溶解样品且不腐蚀仪器部件。
使用真空抽滤系统对溶剂进行过滤和脱气处理,防止杂质堵塞色谱柱或产生气泡影响检测。
样品配制与溶解:
称取适量样品(如5-10mg)溶于溶剂中,配制成浓度适宜的溶液(如0.1%-1%)。
充分溶解样品(如室温静置过夜或轻微摇动),避免剧烈搅拌导致样品降解。
样品过滤:
使用一次性微孔滤膜(如0.22μm或0.45μm)对样品溶液进行过滤,去除不溶物和杂质。
准备两个样品瓶(分别用于溶解和过滤后溶液)及两个注射器(分别用于过滤和进样)。
三、仪器参数设置
流动相流速设定:在软件中设置泵流速(如1mL/min),并设置变化时间(如2min)使流速缓慢增加,避免压力突变损坏色谱柱。
柱温调节:通过柱温箱面板或软件设置目标温度(如40℃),确保温度稳定后再进行后续操作。
检测器参数配置:根据检测器类型(如示差折光检测器)设置灵敏度、衰减等参数,确保检测信号稳定。
进样体积与时间设定:在软件中选择进样功能(如宽分布进样),设置进样体积(如20μL)和样品测试时间(如45min)。
四、进样与数据采集
手动进样操作:
使用润洗后的注射器抽取过滤后的样品溶液,排出气泡后将针头插入进样口。
迅速将进样阀门拨至Inject位置注入样品,随后拨回Load位置完成进样。
自动进样操作(如配备自动进样器):
在软件中设置进样体积、速度等参数,将样品溶液放入自动进样器样品盘。
启动自动进样程序,仪器将自动完成进样操作。
数据采集与监控:
样品进入色谱柱后,检测器实时检测各组分浓度变化并转化为电信号。
通过软件监控基线稳定性,确保数据采集前基线平稳。
五、数据处理与结果分析
数据查询与处理:
在软件中查询采集到的数据,选择待处理的样品文件。
调用处理方法(如最新工作曲线),设置处理参数(如积分区域)后执行处理操作。
结果查看与导出:
查看样品的分子量、分子量分布指数及分布图等结果。
根据需要复制GPC曲线或导出数据(如TXT格式)进行进一步分析。
六、关机与维护
清洗色谱柱与系统:
分析结束后,用流动相冲洗色谱柱和系统至少30分钟,去除残留样品和杂质。
冲洗检测器流路(如切换至Purge流路冲洗样品池和参比池),确保无气泡残留。
关闭设备电源:
依次关闭泵、柱温箱、检测器及电脑等设备电源。
关闭稳压器电源,确保设备完q断电。
设备清洁与维护:
清洁仪器外壳和操作台面,保持设备整洁。
定期检查并更换易损件(如滤膜、密封圈等),确保设备长期稳定运行。
