Высокомолекулярные соединения/Молекулярная масса и дисперсность

Материал из Викиверситета

Характеристики полимеров[править]

Степень полимеризации - количество мономеров в полимеров. В реакции выше мы количество этиленовых мономеров в макромолекуле обозначили через . Соответственно, можно записать формулу: , где - масса полимера, а - масса мономера.

Очевидно, что в реальности, при полимеризации могут получаться полимеры с различным числом мономеров, так как невозможно обеспечить равные условия для молекул в реакции. Различие в молекулярных массах полимеров характеризует полидисперсность. Если же все макромолекулы полимера обладают одной и той же молекулярной массой, то они называются монодисперсными.

Следующей важной характеристикой, связанной со степенью полимеризации и полидисперсностью является молекулярная масса. Как мы сказали ранее, чаще всего полимеры оказываются полидисперсными, а значит обладают разной молекулярной массой и степенью полимеризации. Тогда можно для них использовать средние числа: , где - средняя молекулярная масса полимеров, - средняя степень полимеризации, а - масса мономера.

Виды молекулярной массы[править]

Молекулярная масса полимера может определятся разными методами, вследствие чего, их молекулярная масса может быть различна:

Молекулярная

масса

Среднечисловая молекулярная масса Среднемассовая молекулярная масса Средневязкостная молекулярная масса
Физический смысл Отношение молекулярной массы полимера к общему числу макромолекул Сумма масс фракций полимеров в смеси
Формула где число полимеров с молекулярной массой , где - массовая доля полимеров с молекулярной массой , где - константа.
Методы определения Эбулиоскопия, криоскопия, осмометрия Светорассеивание Вискозиметрия

Если смесь оказывается монодисперсной, то для нее , так как массы всех полимеров будут одинаковы. Для полидисперсных веществ же будет верно соотношение ,так как среднемассовая молекулярная масса оказывается чувствительна к содержанию высокомолекулярных фракций (полимеров, которые присутствуют в смеси), а среднечисловая - к содержанию низкомолекулярных фракций.

К полидисперсности[править]

Обратите внимание на то, что соотношение выполняется для полидисперсных полимеров. Ввиду этого, было предложено использовать данную формулу для количественной оценки полидисперсности смеси полимеров: , и коэффициент называть коэффициентом полидисперсности. Очевидно, что для монодисперсной смеси, где , , а для полидисперсных веществ .