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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 高分子 » 测试表征 » 高分子分子量测定：GPC LLS MS
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beyondye

铁虫 (小有名气)

[求助] 高分子分子量测定：GPC LLS MS

本人在用激光光散射（LLS）测定PSS的分子量时，用的是GPC的标样，测出的结果与其上标的分子量有很大的出入，有时都隔了一两个数量级，是故想问下原始GPC标样PSS上面标的分子量是怎么测出来的了？同时也因此想到用质谱测下分子量进行对比，只是质谱对高分子比如pss这种，可以测吗，或者有其他的特殊要求，一般的GC-MS可以做吗？望各位指点迷津，不甚感谢。
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我系威水叻仔
1楼2013-09-13 17:10:35
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

fyjqt

铁杆木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
紫百合LYL: 金币+5, 感谢应助～ 2013-09-23 09:53:05
引用回帖:
20楼: Originally posted by beyondye at 2013-09-21 22:49:25
我们过膜前后紫外也没什么变化，但是我们的盐（氯化钠）加到了1.2M，这个是不是很高的值了？而且我们确实做出来的结果就是单峰的
     然后您说的这个散射光强就可以替代分子量还真没听说过，可否再具体说下i啊浓 ...

1. 散射体积校正。如果你把每个角度都算成(I-Is)/It了以后，就已经校正完了。理论上SLS应该测量单位体积的各角度的散射光强，事实上，例如30°和90°时，入射光柱与散射狭缝的截体积是不同的。甲苯是一种没有角度依赖性的物质，它在各个角度的散射光应该一样，不同时因为散射体积发生了变化，除以它一方面就是为了校正散射体积。
2. 散射光强和分子量。几个质量浓度相同的稀溶液样品，它们的分子量正比于零角度散射光强，近似估算或系列类比时可以用小角度光强。具体的推导我不详述了，你可以从任何一个散射方程（例如最简单的Zimm方程），忽略浓度外推和角度外推后得到。注意如果是摩尔浓度一样，那光强正比于散射光强的开方
3. 盐浓度。稀溶液散射通常是1 mg/mL - 0.1 mg/mL量级的高分子浓度，那么理论需要的抑制慢模式的盐浓度通常在mM级别。但是慢模式的理论目前还没有特别清晰，因此如果不存在盐析效应，且忽略加盐所带来的dn/dc的变化时，盐是越多越好的。
所谓盐析，是因为很多可溶的带电高分子（例如NaPSS），把电荷去掉以后其实是疏水的，溶解在水中是因为带了电。这在可溶时似乎不明显（事实上高分子物理的构象模型中，主链本身可溶与不可溶差别非常大），但是加入盐屏蔽了一定的静电作用的时候，就开始显现出来。那些主链不溶的高分子就开始因为不良溶剂的作用而聚集，甚至发生相分离。静电屏蔽可以用Debye屏蔽常数大致估算，通常盐析发生时，需要的盐浓度在M量级。
4.具体到你的样品，木质素是酚类结构，感觉去掉静电不是很好溶。1.2M有可能是聚集了，这样的话一样可以测量分子量，只是得到的是聚集体的分子量，可能会比较大。只凭单峰，是无法判断是否聚集的。一般盐析有个判断，如果你测量的1M，1.2M，1.5M等条件下，分子量明显越来越大，就是聚集了。如果三个分子量差不多，就可以认为是单分子。zeta电位只是相对值，不好计算。
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beyondye
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21楼2013-09-22 08:39:35
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fyjqt

铁杆木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
紫百合LYL: 金币+3, 感谢应助～ 2013-09-23 09:55:15
引用回帖:
22楼: Originally posted by beyondye at 2013-09-22 17:07:13
1.这个散射体积还是没用弄明白，是在仪器扫描中进行类似于紫外的基线操作了，还是对得到的数据进行个特殊的处理？DLS中直接有cumulant拟合，SLS也是软件自动处理，就不知道这个光强要怎么处理了。
2.原来是成正比 ...

散射体积等知识可以参见参见http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=5144858&fpage=2
cumulant拟合对于复杂体系并不太好，如果能选择NNLS或CONTIN拟合会更恰当一些。SLS的原始数据是每个角度的散射光强。以及如果你是仪器自动处理的数据，一些东西就没有必要考虑太多，手动数据处理的话至少要训练一个月的样子才不容易出错，公式中还是有很多要考虑的地方。如果你非常依赖光散射的结果，建议找个精通光散射的组合作，这样比较靠谱。
给金币，应该在你要给的那个回帖的下方（左下或右下吧，不知道现在在哪里了@紫百合LYL ），会有个非常明显的“评分”按钮，点进去就可以了。
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beyondye
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23楼2013-09-23 08:21:18
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普通回帖

duruo

荣誉版主 (文坛精英)

孩儿她爹

优秀超版优秀版主优秀区长

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
紫百合LYL: 金币+2, 感谢应助，欢迎常来高分子版～ 2013-09-13 19:13:07
beyondye: 金币+2, ★有帮助, 谢谢参与 2013-09-25 18:26:47
光散射测定分子量时对样品要求很高，必须除尘处理，否则测定结果偏差很大
另外光散射和GPC以及质谱测定分子量的原理差别很大，其数据没有横向可比性
最好在同一仪器下测定不同样品，才有比较的意义
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能攻心则反侧自消，从古知兵非好战；不审势即宽严皆误，后来治蜀要深思
2楼2013-09-13 17:33:42
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Pureland

木虫之王 (知名作家)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
wgs8136: 金币+10, 欢迎应助 2013-09-15 10:00:15
beyondye: 金币+1, ★有帮助, 谢谢参与 2013-09-25 18:27:10
LLS利用的是Zimm图，利用角度外推和浓度外推，对样品纯度要求很高，很难做准的。
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3楼2013-09-13 20:11:23
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beyondye

铁虫 (小有名气)
引用回帖:
3楼: Originally posted by Pureland at 2013-09-13 20:11:23
LLS利用的是Zimm图，利用角度外推和浓度外推，对样品纯度要求很高，很难做准的。

SLS&DLS这个我倒还是比较熟的，也做了很多次，准不准现在主要没有一个衡量啊，所以主要还是想问PSS要怎样利用质谱测出准确的M，LC-MS可以吗，或者好像有个MALDI-TOF MS可以吗？
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我系威水叻仔
4楼2013-09-14 13:55:33
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beyondye

铁虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by duruo at 2013-09-13 17:33:42
光散射测定分子量时对样品要求很高，必须除尘处理，否则测定结果偏差很大
另外光散射和GPC以及质谱测定分子量的原理差别很大，其数据没有横向可比性
最好在同一仪器下测定不同样品，才有比较的意义

这个道理我也懂，只是质谱测的也该是绝对分子量吧，这个该可以比较吧，所以质谱该如何测了？
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我系威水叻仔
5楼2013-09-14 13:59:31
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Pureland

木虫之王 (知名作家)

【答案】应助回帖

★ ★
wgs8136: 金币+1, 欢迎交流 2013-09-15 10:00:23
beyondye: 金币+1, ★有帮助, 谢谢参与 2013-09-25 18:27:28
引用回帖:
4楼: Originally posted by beyondye at 2013-09-14 13:55:33
SLS&DLS这个我倒还是比较熟的，也做了很多次，准不准现在主要没有一个衡量啊，所以主要还是想问PSS要怎样利用质谱测出准确的M，LC-MS可以吗，或者好像有个MALDI-TOF MS可以吗？...

MALDI-TOF MS可以，但分子量不能太大。
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6楼2013-09-14 14:00:39
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beyondye

铁虫 (小有名气)
引用回帖:
6楼: Originally posted by Pureland at 2013-09-14 14:00:39
MALDI-TOF MS可以，但分子量不能太大。...

GPC的标样PSS可以吗，分子量那个范围比较合适了，LC的了，请问？
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我系威水叻仔
7楼2013-09-14 16:02:25
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501Visco

铜虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
wgs8136: 金币+3, 感谢应助 2013-09-15 10:00:31
beyondye: 金币+3, ★★★很有帮助, 谢谢参与 2013-09-25 18:28:13
光散射仪/检测器做表扬做不准，可能是需要对仪器进行重新标定了。即使是做ZIMMER图、Deby图，也是可以做准标样的啊，有个2%--5%左右误差也是可以接受的，特别是对分子量很大的样品，如：超过100万dalton。从你说的情况看，就是仪器该重新标定了，或者出现故障了，可以请厂家工程师来看一看。

LC-MS或者MALDI TOF 一般只适合分子量在10万、15万以下的样品，而且一般得到的是数均分子量。分子量再大，就不能进样了。所以基本不适合聚合物分析。一般地，标样的分子量数据还是比较准确的，是通过多种方法测试出来再取平均值得来的，例如：粘度法、光散射法等等。
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8楼2013-09-14 18:42:42
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beyondye

铁虫 (小有名气)
引用回帖:
8楼: Originally posted by 501Visco at 2013-09-14 18:42:42
光散射仪/检测器做表扬做不准，可能是需要对仪器进行重新标定了。即使是做ZIMMER图、Deby图，也是可以做准标样的啊，有个2%--5%左右误差也是可以接受的，特别是对分子量很大的样品，如：超过100万dalton。从你说的情 ...

1.您的意思是光散射测出的结果应该和ＧＰＣ的也差不多，我们测的标样是ＧＰＣ的，不是光散射的啊，你说的标定是standard,solvent这些tol文件是吧，这些我们都没问题的啊。
2.恩，迟些时再去做下LCMS和tof，看看结果如何。
3.然后您能说的具体点GPC上标示的MP MN MW怎么来的吗，如果那个Mp用的是gpc测的，那岂不是说类似于自己验证自己了。

附：其实我们现在就是想验证我们LLS这个测试方法的准确性，因为聚电解质的分子量一直来说都测不准。
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我系威水叻仔
9楼2013-09-14 22:19:27
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501Visco

铜虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
wgs8136: 金币+4, 欢迎常来交流 2013-09-19 22:29:12
beyondye: 金币+4, ★★★很有帮助, 谢谢参与 2013-09-25 18:29:30
呵呵，自己验证自己也是需要的啊。否则如何证明你的仪器测的准呢。Mp是峰值分子量，只要你做好了标准曲线，GPC仪器自己会算的。分子量分布也是仪器自己积分计算出来的，再结合标准曲线的重均数据，计算出来数均分子量。有关内容，在仪器分析教材的液相色谱法的外标曲线法当中有详细介绍，你可以找本书来学习。气相色谱、液相色谱实际上使用更多的是内标法，而凝胶渗透色谱GPC和流动场AF4热场TF3等等各种场流分离仪则使用外标曲线法。如果GPC或者场流仪配上光散射、粘度等定性检测器，则使用多检测器法（光散射法）、普适标定法等计算方法。

聚电解质类样品是挺不好做的，有些甚至不适合做GPC分析，因为样品往往与柱子填料发生反应，如：键合、吸附等等，要用场流仪来做了。即使用LS测重均分子量，也需要很好溶解、浓度足够低但是也不能太低了，而且最好加入合适的盐、弱酸等，以解蒂和，让样品充分分散开、充分溶解。
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beyondye
10楼2013-09-15 14:08:09
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