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【科普】阿貝折光儀在光散射法測定高聚物分子量中的作用

更新時(shí)間:2019-04-17 點(diǎn)擊次數(shù):2943

高聚物是由一種或幾種簡單低分子化合物經(jīng)聚合而組成的分子量很大的化合物,又稱高分子或大分子等。高分子化合物中分子所含的原子數(shù)可達(dá)數(shù)萬,甚至數(shù)十萬,而低分子化合物分子的原子數(shù)不過幾個,多數(shù)百個。習(xí)慣上將分子量小于500 的,稱為低分子化合物,分子量大于5000 的稱為高分子化合物。

自然界中有天然的高分子聚合物,例如纖維素、淀粉、蛋白質(zhì)、木質(zhì)素、天然橡膠、甲殼素等等。生活中也常見很多合成的高聚物,例如:聚乙烯薄膜,尼龍,氨綸等纖維,工程塑料,合成橡膠等。


無論是天然的還是合成的高聚物,分子量很大且都是不均一的,具有多分散性,會給測定帶來一定的困難。一般是利用某種形式的分子量分布函數(shù)或分布曲線,多數(shù)情況是直接測定其平均分子量。因此,聚合物的分子量只有統(tǒng)計(jì)的意義,用實(shí)驗(yàn)方法測定的分子量只具有統(tǒng)計(jì)意義的平均值。

高分子分子量的測量方法主要有:測試數(shù)均分子量的端基分析法、依數(shù)法、滲透壓法;測量重均分子量的光散射法、小角X光衍射法;測量Z均分子量的超速離心沉降法;測量粘均分子量的粘度法以及其它方法——電子顯微鏡、凝膠滲透色譜法。其中光散射法或者光散射——凝膠滲透色譜聯(lián)用法比較常見。

光散射法是通過收集不同角度的散射光強(qiáng)度,散射光的強(qiáng)度與分子量和溶液濃度成正比。散射光角度的變化與分子的尺寸大小有關(guān)。高分子溶液的光散射可基本表示:
 


公式中K為與溶劑性質(zhì)和入射光頻率(波長)有光的常數(shù);N0為溶劑的折射率;dn/dc為折光指數(shù)增量,即溶液折射率變化與濃度變化的比值 ml/g。

 

 

 


在日常生活中,我們時(shí)常看到的溶劑不止是單一的溶劑,更多的是復(fù)合溶劑。而且當(dāng)入射光不是我們常見的折射率589nm,而是其它波段,比如:折射率546nm/686nm,其折射率往往無法依靠化學(xué)數(shù)據(jù)表獲得,而當(dāng)溶解了不同質(zhì)量的高聚物后,折射率前后發(fā)生了變化,也需要測試濃度變化前后的折射率,以便計(jì)算dn數(shù)值。

折射率是物質(zhì)的重要物理常數(shù)之一。每種物質(zhì)都具有一定的折射率,折射率會視物質(zhì)濃度而發(fā)生變化,濃度越大,變化越大。折光儀(折射計(jì))是將光的折射原理應(yīng)用于測量物質(zhì)濃度的檢測儀器。
 

ATAGO(愛拓)多波長阿貝折光儀


可測量不同波長下的折射率與阿貝數(shù)值,數(shù)字顯示,準(zhǔn)確清晰。

廣泛用于測量:濃縮果汁、香精香料、工業(yè)溶液、化工材料、光學(xué)玻璃、塑料薄膜、各種新型材料及某些固體物質(zhì)的折射率(nD)及Brix值。
 

 

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