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GPC分析の特徴について
One Stop Satellite
Laboratories.
利点
・平均分⼦量および分⼦量分布の測定が可能。
・迅速かつ簡便な測定法。
注意点
・通常の検出器（RIやUV等）による測定の場合、得られる値はすべて「標準物質換算の相対値」となります。
このため、2サンプル以上測定し、数平均分⼦量、重量平均分⼦量、多分散度の値や分⼦量分布曲線を算出し、
⽐較するのが⼀般的です。
GPC分析の原理・測定（標準物質およびサンプルの測定）
【分離原理／カラム内】
カラムに充填された粒状ゲルの細孔により、
サンプル溶液中の分⼦サイズが以下の原理で分離されます。
溶離液
溶解
サンプル
（固体や液体）
・分⼦サイズが⼤きいものは細孔に⼊らず、はやく流れる
・分⼦サイズが⼩さいものは細孔に⼊りながら、ゆっくり流れる
溶離液中における
分⼦サイズ
⼤きい
はやい
⼩さい
ゆっくり
サンプル溶液
注⼊
細孔粒状ゲル
検出器
ポンプ
検出
カラム（粒状ゲル充填）
サンプルの流路
溶離液
廃液
【測定結果(1)：標準物質】
⾼分⼦量
【測定結果(2)：サンプル】
溶離液中における分⼦サイズの分布が
クロマトグラムとして得られます。
サンプルのクロマトグラム
（分⼦サイズが⼤きいものから溶
出）
較正曲線
標準物質
低分⼦量
溶出時間[分]
株式会社ＤＪＫ e-mail: [email protected]
検出強度
LogM （分⼦量の対数）
予め、分⼦量が既知である標準物質（PS、PMMA、
PEOが⼀般的）を測定し、較正曲線（時間[分] v.s.
分⼦量の対数）を作成することで、ある溶出時間に
おける分⼦量が分かります。
分⼦サイズ
⼤きい
分⼦サイズ
⼩さい
溶出時間[分]
tel: 045-473-0186
GPC分析の測定結果まとめ・解析結果
One Stop Satellite
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・結果チャートには、①〜③ が記載されます
【測定結果まとめ】
①サンプルのクロマトグラムと較正曲線の重ね書き
検出強度
較正曲線
サンプルの
クロマトグラム
低分⼦量
LogM （分⼦量の対数）
⾼分⼦量
分⼦サイズ
⼩さい
分⼦サイズ
⼤きい
※平均分⼦量および多分散度について
⾼分⼦は、分⼦量の異なる分⼦の混合物でる為、
平均値は計算⽅法によって異なる結果となります。
⼀般的に平均分⼦量は、
数平均Mn および重量平均Mw で表され、
下式で定義されています。
Mn 
重量平均分⼦量
（重量分率で表⽰される
平均分⼦量）
 (M
Mw 
 (M
溶出時間[分]
解析
※解析結果は、標準物質換算の相対値となります。
② 平均分⼦量
・ Mn （数平均分⼦量）、
・ Mw （重量平均分⼦量）、
・ Mw/Mn (多分散度)
など平均数値化
③ 分⼦量分布曲線
（結果チャートには、下記2曲線の重ね書きが表⽰）
微分分布値
dW/d(Log M)
・微分分⼦量分布曲線
i
 Ni )
2
i
i
 Ni )
Mw
Mn
低分⼦のように単⼀分⼦であれば、
Mn と Mw が⼀致し、⾼分⼦になるにつれて、
分布を持つため、Mn ＜ Mw となります。
分布の広がりは、多分散度Mw／Mnで表さ
れ、Mw／Mnの値が⼤きいほど分布が広く、
⼩さいほど分布が狭くなり、1 に近いほど
分⼦量のばらつき幅が⼩さくなります。
Mn値は低分⼦量体、Mw 値は⾼分⼦量体
の影響を受けやすい為、低分⼦量体および
⾼分⼦量体が多くなれば、多分散度は⼤きく
なります。
※平均分⼦量と微分分⼦量分布曲線の関係
低分⼦量
⾼分⼦量
Log M （分⼦量の対数）
⼀般的に、Mn、Mw、Mp（ピークトップ分⼦量）は、
Mn ≦ Mp ≦ Mw
となり、微分分⼦量分布曲線との関係は、
下図のようになります。
・積分分⼦量分布曲線
Mp
微分分布値
dW/d(Log M)
積分分布値
Int. Mw%
i
i
多分散度
【解析結果】
 (M  N )
N
数平均分⼦量
（数分率で表⽰される
平均分⼦量）
低分⼦量
⾼分⼦量
Log M （分⼦量の対数）
株式会社ＤＪＫ e-mail: [email protected]
Mn
Mw
低分⼦量
⾼分⼦量
Log M （分⼦量の対数）
tel: 045-473-0186
GPC分析の平均分⼦量の算出について
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GPC測定による平均分⼦量の算出は、得られたクロマトグラムから、下の関係式により算出されています。
数平均分⼦量
 (M  N )   H
N
 (H ／M )
Mn  i
i
i
i
i
i
 (M  N )   (H  M )
Mw   (M  N )
H
2
重量平均分⼦量
i
i
i
i
i
i
i
「MnおよびMwの算出⽅法の違い」と「クロマトグラムから平均分⼦量の求め⽅の概要」について説明します。
【MnおよびMwの算出⽅法の違い】
例）分⼦量100,000が2本
総分⼦数→
分⼦量50,000が5本
分⼦の総重量→
分⼦量10,000が4本
N
＝2＋5＋4＝11
i
 (M  N )
i
 (M
i
2
i
＝100,000×2＋50,000×5＋10,000×4＝490,000
 N i ) ＝(100,000)2×2＋(50,000)2×5＋(10,000)2×4
＝32,900,000,000
サンプルのクロマトグラム
（分⼦サイズが⼤きいものから溶出）
 (M  N )  490,000  44,500
11
N
検出強度
 Mn 
i
i
i
分⼦サイズ
⼤きい
 (M  N )  32,900,000,000  67,100
 Mw 
490,000
 (M  N )
2
分⼦サイズ
⼩さい
i
i
i
i
溶出時間[分]
【クロマトグラムから平均分⼦量の求め⽅（概要）】
i 番⽬における溶出時間の⾼さ（Hi）を
 分割点
 (H ／M )　分⼦量（Mi）で割った値 (Hi／Mi) の総和
i
検出強度
Mi
i
 分割点 i 番⽬における溶出時間の⾼さ（Hi）の総和
 H i
Hi
クロマトグラム
ベースラインを引き、
ピークを分割（分割点を作成）
溶出時間[分]
LogM （分⼦量の対数）
較正曲線
分割点 i 番⽬における溶出時間の⾼さ（Hi）と
 分⼦量（Mi）をかけた値 (Hi＊Mi) の総和
 (H  M )　i
 Mn 
i
H
i
 (H ／M )
i
 Mw 
i
 (H  M )
H
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i
i
i
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⾼分⼦材料における分⼦量情報の有⽤性
⾼分⼦（ポリマー）材料の分⼦量情報は、⽣産プロセスと密接な関係があり（下図参照）、
例えば、
● 材料の成形時における品質確認
● リサイクル製品の妥当性確認
● 使⽤環境による経年劣化の原因調査
分⼦量（ＭＷ：Molecular weight）
における重要な因⼦となっております。
粉砕→添加
重合物
（粉末、ペレット）
混合物
（ペレット）
成形品
劣化品
up
原料
（モノマー）
down
プロセス
⾼分⼦材料の⽣産プロセスと分⼦量
⾼分⼦材料の分⼦量の測定⽅法
⾼分⼦材料の⼀般的な分⼦量測定⽅法は、下表を参照ください。
分⼦量測定⽅法
分⼦量情報
当社対応
ゲル浸透クロマトグラフィ (GPC)
数平均、重量平均分⼦量、分⼦量分布
相対値
○
溶液粘度法
粘度平均分⼦量
相対値
△
浸透圧法
数平均分⼦量
絶対値
×
光散乱法
重量平均分⼦量
絶対値
×
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