作者：祁欣 高慧芳
单位：中国计量科学研究院
一、修订背景
凝股色谱仪是一种尺寸排阻法液相色谱，其通常由溶剂贮槽、溶剂泵系统、进样器、色谱柱、检测器(示差检测器必备)、废液回收装置、数据处理系统等组成。凝胶色谱仪的测量范围由其使用的色谱柱、温度控制范围、检测器类型等因素决定。近年来，在化工、医疗、生物制品等行业中，该仪器已经越来越广泛地应用于环境富集产物、生物医疗产品、新聚合物材料产品的分子量及分子量分布的在线监测与测量。但是，这些国内大量使用的凝胶色谱仪，由于其量值无法溯源，测量准确度不高，实际上仅能定性判断高聚物分子量范围及分布的变化趋势。同时随着科学技术的进步，新型凝胶色谱仪已发展为包含光散射检测器、黏度检测器及浓度检测器(示差或紫外) ，并可用于表征自然和合成高分子以及蛋白质等材料的绝对分子量、分子尺寸、特征黏度、相关分子构象(缔合和支化)等信息，而且通过紫外与黏度检测器的联用可获得共聚物的组成。这些技术的广泛应用大大提高了高聚物测量的准确度、重复性等计量特性。但是，JJG342-1993《凝胶色谱仪检定规程》(以下简称"旧规程")已经无法满足新型仪器的性能评价，因此修订需求越来越迫切。 全国物理化学计量技术委员会于2009年6月下达了JJG 342-1993 的修订任务。中国计量科学研究院承担了此项任务。经过多方专家的努力，JJG 342-2014《凝胶色谱仪检定规程》<以下简称"新规程")于2014年2月14日发布，并于2014年8月14 日起实施。
二、检定项目的确定 规程起草小组对凝胶色谱测量准确性在不同领域的应用要求进行了调研。在日化行业，国家标准GB17514-2008《水处理剂聚丙烯酷股》中不同类型的聚丙烯酷肢对分子量及分子量分布的控制指标不尽相同。例如:化妆品用聚丙烯酷胶分子量及分子量分布，要求分子量应该在(80-200)万克每摩尔。在环保行业，聚丙烯酰胺的分子量应大于1200万克每摩尔;在医药生物材料中，是乙基淀粉130的分子量应在11万克每摩尔至15万克每摩尔之间，最小端应大于1.5万克每摩尔，最大端应小于38万克每摩尔。可吸收纱布及器官支架类材料都有类似的分子量及分子量分布要求。
由此可见，不同行业对分子量及分子量分布测量的准确性的要求是不一样的，而且差别较大。那么，国内外不同厂家的凝胶色谱仪的技术指标能否达到上述标准的要求呢?我们对现在国内市场上销售的国内外凝胶色谱仪进行了调研主要考察了市场上的几个主导厂家的仪器。厂家说明书一般会给出量程范围、基线噪声、基线漂移等几项技术指标。从各个仪器厂商的说明书看对仪器的准确度声称的技术指标都非常高(换算成相对误差有3% 、5% 、7%等) ，但是实际上厂家是用电子单元的分辨力或重复性代替了仪器整机的测量误差。而仪器检测分辨力引起的基线噪声实际上是决定传感器质量的一个非常重要的指标。例如:测量四氢吱喃(THF)体系时，要求溶剂中空气杂质含量小于0.1%。 但是，如果传感器分辨力高，凝胶色谱仪蒙古度检测器由于溶剂中空气杂质引起的基线噪声就有可能大于仪器说明书标称值;反之，如果传感器分辨力低，凝股色谱仪示差检测器由于溶剂中空气杂质引起的流速脉动噪声显现不出来，就会导致数据重复性降低。综上所述新规程最终确定的检定项目为以下8项:(1)外观检查;(2) 开机检查;(3)柱箱温度稳定性的检定; (4) 泵流量稳定性的检定;(5) 检测器基线噪声; (6) 检测器基线漂移;(7) 仪器测量最大允许误差的检定;(8) 仪器测量重复性的检定。
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