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在材料科學、化學、生物工程等諸多領域，凝膠色譜儀都是的分析利器。它基于的分離原理，展現出顯著優勢。
凝膠色譜儀的核心原理是體積排除機理。其內部裝填的多孔性凝膠或微粒，孔徑大小與待分離的聚合物分子相近。當樣品溶液流經色譜柱時，體積大的高分子化合物無法進入凝膠孔，會最先從凝膠粒間流出，淋出體積（時間）最小；而小分子化合物能從填料孔中穿過，行程相對較長，會較晚流出。如此，高聚物依分子量從大到小依次被淋出，通過已知分子量高分子聚合物的標準曲線，就能分析同系未知待測高分子化合物。
凝膠色譜儀的優勢十分突出。首先，它不受樣品極性影響，能有效分離色譜柱難以分開的樣品，像脂肪類、蛋白及色素類大分子干擾物，在生物源樣品中含量高且對色譜柱和進樣口有潛在危害，使用凝膠色譜儀凈化十分必要。其次，操作簡便，設備簡單，甚至僅需一根色譜柱即可工作，且重復性高，凝膠可反復使用，回收率接近100%。再者，凝膠為化學惰性，不帶電荷，吸附力弱，分離條件緩和，分離過程不涉及化學鍵變化，不會影響分子生物學活性，對分離物的活性無不良影響。
此外，凝膠色譜儀分離的分子量范圍寬，廣泛應用于各種生化物質的分離純化、脫鹽、濃縮、去熱原和脫色，以及分析測定等，為科研和工業生產提供了強大的技術支持。
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