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수평균분자량의 진실: 이해되시나요?
고분자 화학에서 분자량 분포(또는 몰 질량 분포)는 해당 종의 몰 질량(M_i <)에 대한 각 중합체 종(N_i)의 몰수를 나타냅니다. /코드>). 선형 폴리머에서는 개별 폴리머 사슬이 동일한 중합도와 몰 질량을 갖는 경우가 거의 없으므로 항상 평균 주위에 분포가 있습니다. 중합체의 몰 질량 분포는 중합체 분별에 의해 수정될 수 있습니다.
적용된 통계적 방법에 따라 서로 다른 평균이 정의될 수 있으며, 실제로는 몰분율과 중량분율로 가중평균을 나타내는 4개의 평균이 사용됩니다.
몰질량의 다양한 평균값
고분자 화학에서는 다양한 측정 방법이 특정 몰 질량을 목표로 합니다. 가장 자주 언급되는 네 가지는 다음과 같습니다.
- 수평균 분자량(
M_n), 수평균 분자량(NAMW)이라고도 합니다. - 질량 평균 몰 질량(
M_w). 여기서 w는 중량을 나타냅니다. 중량 평균 또는 중량 평균 분자량(WAMW)이라고도 합니다. - Z-평균 몰 질량(
M_z). 여기서 z는 원심분리(독일 Zentrifuge)를 나타냅니다. - 점도 평균 몰 질량(
M_v).
수평균 몰 질량과 질량 평균 몰 질량 사이의 비율을 분산 또는 다분산 지수라고 하며, 이는 샘플의 분포 범위를 나타낼 수 있습니다.
몰질량 측정
고분자 화학의 다양한 기술은 종종 정의 중 하나만 측정하기 때문에 이러한 다양한 정의는 실제 물리적 의미를 갖습니다. 예를 들어 투과 방법은 수 평균 몰 질량을 측정하는 반면, 소각 레이저 광 산란은 질량 평균 몰 질량을 측정합니다. 점도 측정을 통해 얻은 점도-평균 몰 질량은 환경과 폴리머의 상호 작용에 의해 결정되며 일반적으로 0.5에서 0.8 사이입니다.
일반적인 분포 곡선에서 평균값 간의 관계는
M_n < M_v < M_w < M_z입니다.
고분자의 특성 및 분포
고분자 샘플의 몰 질량 분포는 화학적 동역학과 처리 절차에 의해 영향을 받을 수 있습니다. 이상적인 단계 성장 폴리머는 분산도가 2인 반면, 이상적인 리빙 폴리머 반응은 분산도가 1인 폴리머를 형성합니다. 폴리머를 용해시키면 불용성 고분자 질량 분율이 여과되어 제거될 수 있으며, 이로 인해 M_w가 M_n보다 더 많이 감소되어 분산이 감소됩니다.
수평균 몰질량은 다양한 고분자의 몰질량에 대한 일반적인 산술 평균을 계산하여 결정됩니다.
평균 몰질량에 대한 양과 질량의 영향
수평균 몰 질량(M_n)은 특정 수의 고분자 분자의 질량을 측정한 다음 그 합을 총 분자 수로 나누어 계산할 수 있습니다. 반면에 질량 평균 몰 질량(M_w)은 각 폴리머의 크기를 고려하며, 큰 분자는 작은 분자보다 더 큰 비율을 갖습니다.
질량평균 몰질량의 계산식은
M_w = ∑ N_i M_i^2 / ∑ N_i M_i입니다.
Z-평균 몰질량의 이해
Z-평균 몰 질량은 3차 모멘트 또는 입방체의 평균 몰 질량이며, 이 측정을 통해 특히 흐름 및 점탄성 특성 측면에서 폴리머 성능을 더 잘 평가할 수 있습니다.
Z-평균 몰 질량은
M_z = ∑ M_i^3 N_i / ∑ M_i^2 N_i로 계산됩니다.
요약하자면, 수평균 분자량의 의미를 이해하면 고분자의 특성을 이해하는 데 도움이 될 뿐만 아니라 관련 응용 분야의 효율성과 효과도 향상됩니다. 그러나 이러한 분자량이 재료 과학의 미래 변화에 미칠 영향에 대해 생각해 본 적이 있습니까?
