Determinazione del peso molecolare

Il peso molecolare è una proprietà chimica critica, specialmente per i polimeri. I laboratori avanzati hanno personale esperto e strumenti moderni per determinare il peso molecolare di tutti i tipi di composti e polimeri.

A seconda del materiale del campione, il peso molecolare è determinato da varie tecniche. Il peso molecolare e la struttura molecolare di piccole molecole possono essere determinati mediante spettrometria di massa. Utilizzando un metodo di infusione diretta, i campioni possono essere alimentati direttamente nel rivelatore per confermare il peso molecolare di un materiale noto o per fornire la caratterizzazione strutturale dell'ignoto.

Le informazioni sul peso molecolare dei polimeri vengono determinate utilizzando tecniche come la viscosità e la cromatografia ad esclusione dimensionale. Per determinare i pesi molecolari dei polimeri, è necessario comprendere la solubilità di un particolare polimero.

Le proprietà dei polimeri e di altre macromolecole dipendono in gran parte dal loro peso molecolare. Il peso molecolare viene misurato utilizzando molti metodi diversi, tra cui cromatografia a trasmissione di gel, osmometria, diffusione della luce, viscosimetri, crioscopia, ultracentrifugazione, spettrometria di massa e analisi dei gruppi terminali. Tuttavia, questi metodi richiedono generalmente un'elevata concentrazione del campione, risultando in risultati inaffidabili per analiti con tendenze all'aggregazione, come i polimeri coniugati.

Tra questi, la cromatografia a permeazione di gel è il metodo più popolare, che è relativamente semplice e può elaborare campioni non purificati e misurare la distribuzione del peso molecolare su un ampio intervallo di lavoro. Questo metodo misura il tempo di ritenzione che subiscono le macromolecole mentre passano attraverso una colonna riempita con perline porose. Questa volta dipende dalle dimensioni e dalla forma della molecola.

In breve, vengono applicati numerosi metodi per determinare sperimentalmente i pesi molecolari dei polimeri. Questi includono la misurazione della media numerica e della media ponderale dei pesi molecolari. La viscosità della soluzione è un metodo molto conveniente, ma non assoluto. È anche possibile separare sperimentalmente le lunghezze molecolari in frazioni e quindi misurare la distribuzione del peso molecolare.

I metodi di determinazione del peso molecolare sono raggruppati come assoluti, equivalenti o relativi. I metodi assoluti consentono di calcolare il peso molecolare direttamente dalle grandezze misurate, ma non è richiesta la conoscenza della struttura fisica e chimica delle molecole.

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