凝胶渗透色谱仪（GPC）是一种基于分子尺寸差异进行分离的液相色谱分析设备，主要用于测定高分子聚合物的相对分子质量及分子量分布。其核心分离机制为体积排阻效应：当聚合物溶液流经填充有多孔凝胶颗粒的色谱柱时，体积较大的分子因无法进入孔隙而率x流出，小分子则因深入孔隙滞留时间较长而随后流出，从而实现按分子尺寸的高效分离。其通常由高压输液泵、自动进样器、色谱柱恒温箱、检测系统及数据处理工作站等核心组件构成。为满足不同样品的分析需求，仪器可搭配示差折光、紫外、激光光散射及粘度等多种检测器联用，不仅能测定数均、重均分子量及多分散性指数，还能深入解析大分子的结构、支化度及构象。
一、流动相输送系统（输液单元）
作用：持续、稳定输送流动相，保证流速恒定，是保留时间稳定、数据重现的基础。
1、溶剂储液瓶
存放流动相溶剂，配置脱气管路；一般配备过滤器，防止固体杂质进入管路。
2、在线脱气机
去除流动相中溶解气泡，避免气泡进入检测器造成基线波动、信号噪声。分为真空脱气、超声脱气。
3、高压输液泵（GPC专用计量泵）
核心部件，要求低脉动、高精度恒流输出。
分为单泵、双泵；有机相GPC多用柱塞式恒流泵；水系SEC使用耐水耐腐蚀泵体。
二、进样系统
实现样品定量注入，避免扰动流动相流场：
1、手动进样阀/自动进样器（ALS）
手动：六通进样阀，搭配定量环，适合少量样品；
自动进样器：批量样品自动进样，可控温、自动清洗，科研与质检主流配置。
2、定量环
精确控制进样体积，常用20μL、50μL、100μL规格。
三、色谱分离系统（GPC核心分离单元）
依靠凝胶填料实现分子按流体力学体积大小分离。
色谱柱（GPC柱/SEC柱）
填充多孔凝胶填料：有机相常用聚苯乙烯凝胶；水相使用葡聚糖、琼脂糖、亲水改性硅胶等。
原理：大分子无法进入孔道，率x流出；小分子进入孔洞，路径更长，流出更晚。
通常多根色谱柱串联，拓宽分子量分离范围。
柱温箱
精准恒温控制（±0.1℃）。温度变化会改变溶剂黏度、聚合物流体体积、填料孔径，直接影响分子量计算结果，GPC必须恒温运行。
四、检测系统
将流出样品浓度转化为电信号，分为通用型检测器与选择性检测器：
1、示差折光检测器（RID，最标配）
GPC通用检测器。原理：样品溶液与纯流动相折射率差异产生信号。
几乎所有聚合物均可响应；缺点：对温度、压力、流动相组成极其敏感，不能使用梯度洗脱。
2、紫外可见检测器（UV-Vis）
仅对带有紫外吸收基团的聚合物有效；常与RID串联，用于共聚物、改性聚合物分析。
3、光散射检测器（LS/MALS，多角度光散射）
高级GPC选配。可直接测定绝对分子量，不需要标准品校准，摆脱标样限制。常搭配示差检测器联用。
4、粘度检测器（DV）
在线测定特性黏度，用于支化聚合物、聚烯烃结构表征，构建普适校正曲线。
五、数据采集与控制系统
1、色谱工作站软件
实时采集检测器信号，绘制色谱流出曲线（GPC谱图）；
内置校正模型，计算数均分子量Mn、重均分子量Mw、Z均分子量Mz、分子量分布指数PDI（Mw/Mn）。
2、硬件控制模块
统一控制泵流速、柱温箱温度、自动进样器程序、检测器参数，实现自动化序列运行。
六、辅助配套部件
1、过滤器（样品前处理过滤器+管路在线过滤器）
样品进样前过滤，防止凝胶颗粒堵塞色谱柱；
2、废液收集装置
收集流出溶剂，有机体系按危废规范处理；
3、压力传感器、安全泄压阀
实时监测系统压力，超压保护色谱柱与泵体。
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