Indice di polidispersione
L'indice di polidispersione è una misura dell'uniformità di distribuzione dei pesi molecolari in un determinato polimero. La polidispersità viene espressa tramite un indice calcolato dal rapporto tra la massa molare media ponderale e la massa molare media numerica del polimero, essendo:
- massa molare media numerica:
- massa molare media ponderale:
in cui:
- = massa molecolare dell'i-esima molecola;
- = numero di moli delle molecole aventi massa molecolare pari a ;
- = massa delle molecole con massa molecolare pari a i.
Siccome la massa molare media ponderale è sempre maggiore della massa molare media numerica, l'indice di polidispersività (essendo pari al rapporto Mw/Mn) assume sempre valori maggiori di 1.
Il termine "monodisperso" viene per convenzione utilizzato fino a valori di indice di polidispersività minore a 1,1.[1] In caso contrario il polimero è detto "polidisperso".
Nel caso di polimeri ottenuti tramite polimerizzazione a stadi si hanno valori dell'indice di polidispersione più bassi (intorno a 2), mentre nel caso di polimeri ottenuti tramite polimerizzazione a catena si hanno valori di polidispersione più elevati.
Esempio di calcolo
Si considerino 300 kg di materiale polimerico formato da:
- 100 kg aventi massa molare media di 30000 g/mol (numero moli = 100000 g / 30000 g/mol ≈ 3,33 moli)
- 100 kg aventi massa molare media di 60000 g/mol (numero moli = 100000 g / 60000 g/mol ≈ 1,67 moli)
- 100 kg aventi massa molare media di 90000 g/mol (numero moli = 100000 g / 90000 g/mol ≈ 1,11 moli).
Si ha:
- Mn = (3,33×30000 + 1,67×60000 + 1,11×90000) / (3,33 + 1,67 + 1,11) ≈ 49099 g/mol
- Mw = (100000×30000 + 100000×60000 + 100000×90000) / (100000 + 100000 + 100000) ≈ 60000 g/mol
da cui:
- polidispersività = Mw / Mn = 60000 / 49099 = 1,22
Note
- ^ P. Atkins, J. De Paula, "Physical Chemistry", Oxford University Press, 2006 (ottava ed.), pp. 655 ISBN 978-0-19-870072-2
Bibliografia
- H. Allcock, F. Lampe, J. Mark, "Contemporary Polymer Chemistry - 3rd Edition", Prentice Hall, 2003, ISBN 978-0-13-065056-6.
Voci correlate
- Indice di dispersione
- Massa molecolare
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/2e/Gnome-applications-science.svg/25px-Gnome-applications-science.svg.png)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/17/Unbalanced_scales_simpler.svg/25px-Unbalanced_scales_simpler.svg.png)