Language
Country/Area
No result found
Sự thật về trọng lượng phân tử trung bình: Bạn có hiểu không?
Trong hóa học polyme, sự phân bố trọng lượng phân tử (hoặc phân bố khối lượng mol) mô tả số mol của từng loại polyme (N_i) so với khối lượng mol của loại đó (M_i < /mã>). Trong các polyme tuyến tính, các chuỗi polyme riêng lẻ hiếm khi có cùng mức độ trùng hợp và khối lượng mol, do đó luôn có sự phân bố xung quanh giá trị trung bình. Sự phân bố khối lượng mol của polyme có thể được điều chỉnh bằng cách phân đoạn polyme.
Các giá trị trung bình khác nhau có thể được xác định theo phương pháp thống kê được áp dụng. Trong thực tế, bốn giá trị trung bình được sử dụng, biểu thị giá trị trung bình có trọng số theo phần mol và phần trọng lượng.
Các giá trị trung bình khác nhau của khối lượng mol
Trong hóa học polyme, các phương pháp đo khác nhau nhắm đến khối lượng mol cụ thể. Bốn điều được nhắc đến thường xuyên nhất là:
- Khối lượng phân tử trung bình bằng số (
M_n), còn được gọi là trọng lượng phân tử trung bình bằng số (NAMW). - Khối lượng phân tử trung bình theo khối lượng (
M_w), trong đó w đại diện cho trọng lượng; cũng thường được gọi là trọng lượng phân tử trung bình hoặc trọng lượng phân tử trung bình (WAMW). - Khối lượng mol trung bình Z (
M_z), trong đó z là viết tắt của sự ly tâm (từ Zentrifuge của Đức). - Khối lượng mol trung bình có độ nhớt (
M_v).
Tỷ lệ giữa số lượng mol trung bình và khối lượng mol trung bình được gọi là độ phân tán hoặc chỉ số đa phân tán, có thể biểu thị phạm vi phân bố của mẫu.
Đo khối lượng mol
Những định nghĩa khác nhau này có ý nghĩa vật lý thực sự vì các kỹ thuật khác nhau trong hóa học polyme thường chỉ đo được một trong số chúng. Ví dụ, phương pháp thẩm thấu đo khối lượng mol trung bình theo số, trong khi tán xạ ánh sáng laser góc nhỏ đo khối lượng mol trung bình theo khối lượng. Khối lượng mol trung bình của độ nhớt thu được từ phép đo độ nhớt được xác định bởi sự tương tác giữa môi trường và polyme và thường nằm trong khoảng từ 0,5 đến 0,8.
Trong một đường cong phân phối điển hình, mối quan hệ giữa các giá trị trung bình là:
M_n < M_v < M_w < M_z.
Đặc điểm và phân bố của polyme
Sự phân bố khối lượng mol của mẫu polyme có thể bị ảnh hưởng bởi động học hóa học và quy trình xử lý. Một polyme tăng trưởng từng bước lý tưởng sẽ có độ phân tán là 2, trong khi phản ứng polyme sống lý tưởng sẽ tạo thành một polyme có độ phân tán là 1. Bằng cách hòa tan polyme, có thể lọc ra phần khối lượng mol cao không hòa tan, làm cho M_w bị khử nhiều hơn M_n, do đó làm giảm độ phân tán.
Khối lượng mol trung bình bằng số được xác định bằng cách tính giá trị trung bình số học thông thường của khối lượng mol của nhiều loại polyme khác nhau.
Ảnh hưởng của số lượng và khối lượng đến khối lượng mol trung bình
Khối lượng mol trung bình bằng số (M_n) có thể được tính bằng cách đo khối lượng của một số phân tử polymer nhất định rồi chia tổng cho tổng số phân tử. Mặt khác, khối lượng mol trung bình theo khối lượng (M_w) có tính đến kích thước của từng polyme và các phân tử lớn hơn sẽ có tỷ lệ lớn hơn các phân tử nhỏ hơn.
Công thức tính khối lượng mol trung bình khối lượng là:
M_w = ∑ N_i M_i^2 / ∑ N_i M_i.
Hiểu biết về khối lượng mol trung bình Z
Z-Khối lượng mol trung bình là khối lượng mol trung bình của mô men thứ ba hoặc khối lập phương và phép đo này cho phép đánh giá tốt hơn hiệu suất của polyme, đặc biệt là về đặc tính dòng chảy và đàn hồi nhớt.
Khối lượng mol trung bình Z được tính bằng:
M_z = ∑ M_i^3 N_i / ∑ M_i^2 N_i.
Tóm lại, hiểu ý nghĩa đằng sau con số trọng lượng phân tử trung bình không chỉ giúp hiểu được tính chất của polyme mà còn cải thiện hiệu suất và hiệu quả của các ứng dụng liên quan. Tuy nhiên, bạn đã bao giờ nghĩ về tác động của những trọng lượng phân tử này đối với những thay đổi trong khoa học vật liệu trong tương lai chưa?
