molecuurgrootte

Molecuurgrootte is een maat voor de afmetingen van een molecuul en verwijst naar hoe groot een molecuul in de ruimte is. Het begrip is niet eenduidig: verschillende kenmerken worden gebruikt, afhankelijk van de context, zoals de hydrodynamische straal (Rh) en de radius of gyration (Rg). De grootte hangt af van conformatie, omgeving en temperatuur.

Rh geeft aan hoe een molecuul in een vloeistof beweegt onder Brownse beweging en beïnvloedt de diffusie. Rg meet de spreiding van de massa rond het zwaartepunt en is gerelateerd aan de vorm. Zowel Rh als Rg worden doorgaans uitgedrukt in nanometer of angström. Molecuulgewicht (molaire massa) correleert met grootte maar is geen directe maat; moleculen met hetzelfde gewicht kunnen verschillend van grootte zijn.

Meetmethoden omvatten statische en dynamische lichtverstrooiing (SLS en DLS) voor respectievelijk Rg en Rh; kleine-hoek röntgenstraling (SAXS) en neutronenstraling (SANS) voor vorm en grootte in oplossing; size-exclusion chromatography (SEC) voor relatieve grootte; AFM en TEM voor beelden in vaste toestand.

Factoren die molecuurgrootte bepalen of wijzigen zijn vorm en flexibiliteit (compact vs. langgerekt), oplosmiddel, temperatuur en pH. Bij polymeren volgt de grootte vaak een Mw-afhankelijkheidsrelatie die afhangt van de toestand (solventkwaliteit).

Typische waarden: kleine moleculen ongeveer 0,5–2 nm; eiwitten circa 2–10 nm; polymeren kunnen variëren van enkele nanometer tot honderden nanometer, afhankelijk van lengte en conformatie.

Samengevat beschrijft molecuurgrootte de ruimtelijke omvang van een molecuul, afhankelijk van structuur en omgeving, en wordt gemeten met verschillende meetmethoden afhankelijk van de toepassing.