molekylviktfördelningen

Molekylviktfördelning, eller molekylviktfördelningens relativa spridning, är ett begrepp inom kemi och polymerteknik som beskriver hur molekylvikter varierar inom ett prov, särskilt i polymersammanhang. I polymerer uppstår variationen eftersom kedjorna har olika längder. Två centrala mått används för att beskriva fördelningen: Mn (antalmedelvikt) och Mw (massa medelvikt). Mn betonar antalet av varje molekyl och Mw väger varje molekyls vikt, vilket gör Mw känsligare för längre kedjor. Mn = sum(Ni*Mi) / sum(Ni). Mw = sum(Ni*Mi^2) / sum(Ni*Mi). PDI = Mw / Mn.

Distributionsformer: En smal fördelning har PDI nära 1.0, vanligt i levande polymerisationsprocesser; bredare fördelningar uppstår vid konventionell polymerisering eller step-growth polymerisation. För praktiska polymeregenskaper påverkar fördelningen smältviskositet, seghet, dragstyrka och permabilitet.

Mätmetoder: Gelpermeationskromatografi (GPC/SEC) används ofta för att bestämma Mw och Mn relativt standarder. Absolut Mw kan bestämmas med ljusspridning eller MALS (multi-angle light scattering). Viscometri används för att koppla viskositet till vikt. För små molekyler används ofta masspektrometri.

Betydelse: Kunskap om molekylviktfördelningen gör det möjligt att förutse och styra materialets processbarhet och mekaniska egenskaper, samt diffusions- och permationsbeteenden. För polymerdesign är kontroll av fördelningen ofta lika viktig som kontroll av medelvikten själv, särskilt när specifika prestandaegenskaper eftersträvas.