什么是分子量分布？
聚合物和低分子量化合物不同，沒有一個固定的分子量，而是不同分子量同系物的混合體系。因此聚合物分子量是一個平均值，有一個分布的概念。這種分子量的不均一性，稱作聚合物的多分散性。高聚物試樣的多分散性通常采用多分散系數(shù)α來表征，多分散系數(shù)是重均分子量與數(shù)均分子量的比值或者Z均分子量與重均分子量的比值。
若要確切描述高聚物試樣的分子量，除應給出分子量的統(tǒng)計平均值外（數(shù)均分子量、重均分子量、Z均分子量、粘均分子量），還應給出試樣的分子量分布。分子量分布曲線、分布寬度指數(shù)和多分散系數(shù)可以描述高聚物試樣的多分散性。
分子量分布測定是將聚合物按照其分子量的大小分離成若干級分—分級，然后測定出各個級分的分子量和相對含量。常用的研究方法有沉淀分級法、超速離心沉降法和凝膠滲透色譜法等。
什么是凝膠色譜-光散射-示差聯(lián)用技術(shù)？
凝膠滲透色譜（Gel Permeation Chromatography），又稱尺寸排阻色譜法（Size Exclusion Chromatography,簡稱SEC），誕生于上世紀六十年代，目前已成為測定聚合物分子量大小和分布的最重要方法之一。
凝膠色譜分離過程是在裝有多孔凝膠物質(zhì)的凝膠色譜柱中進行的。當被分析樣品隨著流動相進入色譜柱后，由于濃度差，所有溶質(zhì)分子都會向凝膠表面孔穴滲透。體積較小的分子即能夠進入較大的孔穴，也可以進入較小的孔穴，向孔內(nèi)擴散的較深，最終路徑較長即在柱內(nèi)的停留時間較長；體積較大的分子只能進入較大的孔穴，而更大的分子不能進入孔穴只能從凝膠的空隙流過，因此最先流出色譜柱，即淋出體積或時間最小。如圖所示：
樣品分級流出后，利用濃度檢測器檢測高分子級分的濃度。常用的檢測器為示差折光檢測器（RI），其濃度響應是淋洗液的折光指數(shù)與純?nèi)軇鲃酉啵┑恼酃庵笖?shù)之差，由于在稀溶液范圍內(nèi)，與溶液濃度成正比，所以直接反應了淋洗液的濃度即各級分的含量。其原理示意圖如下：
利用GPC-RI檢測多聚物時，其典型譜圖如下：
圖中縱坐標相當于淋洗液的濃度，橫坐標淋出體積或時間表征著高分子尺寸的大小。如果把圖中的橫坐標轉(zhuǎn)換成分子量M就成了分子量分布曲線。為了將Ve轉(zhuǎn)換成M，要借助GPC校正曲線。
用一組已知分子量的單分散性聚合物標準試樣，在與未知試樣相同測試條件下得到的一系列GPC譜圖，以它們的峰值位置的Ve對lgM作圖，可得GPC校正曲線，有了校正曲線，可將多聚物的Ve轉(zhuǎn)換成相應得分子量。需要注意的是一種聚合物的GPC校正曲線不能用于另一種聚合物，因此用GPC-RI測定某種聚合物得分子量時，需先用該種聚合物得標樣測定校正曲線。這種通過標準品分子量擬合所得的分子量又稱為相對分子量。
然而，該方法需要標準物事先標定，繪制標準曲線，且該標準曲線的準確性在很大程度上依賴于標準物與未知樣品結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的相似性。而標準品必須要求其與待測樣性質(zhì)相似、構(gòu)象相似、密度相似且與柱填料無任何相互作用。因此，該方法誤差較大，如果用于多聚物的分子量及分子量分布的測定，將很可能得不到精確可靠的數(shù)據(jù)，其質(zhì)量將得不到強有力的保障。而光散射法與GPC聯(lián)用技術(shù)的出現(xiàn)，迅速取代了凝膠滲透色譜法在該領(lǐng)域的應用。光散射技術(shù)（Light scatterring）原理：當光束照射到聚合物樣品，由于密度起伏和溶液濃度不均一而引起在入射光前進的方向以外的各個方向產(chǎn)生散射光。關(guān)系任何方向的散射光強度與分子量和溶液濃度成正比，散射光角度的變化與分子的尺寸大小有關(guān)。十八角激光散射儀（MALS），即可以從十八個角度對散射光進行檢測，收集散射光的強度。其示意圖如下：
有關(guān)溶劑中分子量的光散射現(xiàn)象由下列公式表達：
上式中常數(shù)K：
n0是溶劑的折光指數(shù)；c是溶質(zhì)分子的濃度（g/mol）；NA是阿伏伽德羅常數(shù)；λ0是入射光的波長；dn/dc是溶液折射率與濃度變化的比值，它說明了隨溶質(zhì)濃度變化的溶液折光指數(shù)變化；R(0)是單個角度的散射光（大于溶劑的散射光數(shù)量）除以入射光強度所得的分數(shù)即不同角度光散射強度；A2是第二維里系數(shù)；Mw是重均分子量。
鑒于該技術(shù)不需要標樣事先繪制標準曲線；測試的結(jié)果的準確性又完全不依賴于未知樣品與標樣結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的相似性，因此，該技術(shù)被認為是高分子物質(zhì)分子量的絕對表征方法。測試所得的分子量又被稱為絕對分子量。
為什么大家都選擇GPC-MALS-RI聯(lián)用技術(shù)呢？
GPC-MALS-RI聯(lián)用時，GPC儀可將溶液中的高分子按分子流體力學體積順序依次洗脫出來，因此不僅可以測定單一聚合物，還可以測定高分子混合物，MALS測定不需要標準物質(zhì)校正，直接測出分子量及其分布。幾種儀器相互補充，不但可以測得絕對分子量（數(shù)均分子量、重均分子量、Z均分子量），還可以對樣品的組成，從低濃度高分子量到高濃度低分子量都能解析出，還可以得到分子構(gòu)型、聚集態(tài)等信息。其功能與應用普及性正與日俱增。
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