Dispersiteit

Dispersiteit is de mate waarin de deeltjes of moleculen in een monster verschillen in grootte, vorm, samenstelling of andere eigenschappen. In de praktijk wordt dispersiteit vaak uitgedrukt als de breedte van een grootte- of moleculaire gewichtverdeling. Een lage dispersiteit wijst op een homogeen systeem, terwijl een hoge dispersiteit op een brede variatie duidt.

In de polymerenleer wordt vaak gesproken over de polydispersiteitsindex (PDI). PDI wordt meestal gedefinieerd als Mw/Mn, waarbij Mw het gewichtsgemiddelde molecuulgewicht en Mn het number-average molecuulgewicht is. Een PDI van 1,0 wordt idealiter nagestreefd, maar in de praktijk ligt deze waarde meestal boven 1; waarden vanaf circa 1,5–2,0 geven een aanzienlijk bredere verdeling aan. In nanopartikel- en colloïde-systemen spreekt men eveneens van de grootte-distributie.

Dispersiteit kan worden gekarakteriseerd met statistische parameters zoals de standaardafwijking of de vorm van de verdelingskromme. Veelgebruikte verdelingsvormen zijn Gaussian en log-normaal. Meetmethoden omvatten dynamische lichtdiffusie (DLS) voor hydrodynamische diameter, elektroforetische en sedimentatietechnieken, en imaging-methoden zoals TEM/SEM. Voor polymeren is grootte-exclusiechromatografie (SEC) een gangbare methode om Mn, Mw en PDI te bepalen.

Het niveau van dispersiteit beïnvloedt eigenschappen zoals viscositeit, stabiliteit, optische kenmerken en afgifte in medicijnafgiftesystemen, evenals de mechanische prestaties van polymeren en coatings. Een nauwkeurig begrip en beheersing van dispersiteit is daarom cruciaal in chemie, materiaalwetenschap en nanotechnologie.