molekyylikokoa

Molekyylikoko kuvaa molekyylin fyysisiä mittoja ja tilavuuteen liittyviä ominaisuuksia. Se liittyy molekyylin muotoon ja rakenteeseen, mutta ei ole sama asia kuin molekyylipaino (molar mass). Pienet yksinkertaiset molekyylit ovat kooltaan vain muutaman ångströmin, kun taas suuret biopolymeerit ja makromolekyylit voivat ulottua useisiin nanometreihin. Esimerkkinä vesimolekyyli on noin 0,3 nanometriä halkaisijaltaan.

Molekyylikoko määräytyy pääasiassa muodon ja konformaatioiden perusteella. Kaksi molekyyliä, joilla on sama molekyylipaino, voivat silti erota merkittävästi kooltaan. Koko vaikuttaa difuusioon, liukoisuuteen ja vuorovaikutuksiin muiden molekyylien kanssa. Polyeereissa ja biokomponenteissa käytetään usein hydrodynaamista säteettä R_h sekä gyration-sädettä R_g, jotka kuvaavat tilavuuden ja pakkautuneisuuden ominaisuuksia erilaisissa olosuhteissa.

Mittauksissa käytetään useita menetelmiä. Dynaaminen valohajonta (DLS) antaa arvion hydrodynaamisesta säteestä; pienikulman röntgensäteilymittaukset (SAXS) sekä röntgenkristallografia ja cryo-elektronimikroskopia antavat rakenteellista tietoa. NMR-pohjaiset diffusio-mittaukset (DOSY) antavat diffuusion kertoimia ja siten epäsuoran koon arvion. Gel-permeaatio kromatografia (GPC) erottaa molekyylikoosta riippuvia komponentteja.

Sovelluksissa molekyylikokoa tarkastellaan mm. lääke- ja bioteknologiassa, materiaalitieteessä sekä polymeeriteollisuudessa, koska koko vaikuttaa läpäisevyyteen, diffuusioon ja aggregoitumiseen. On kuitenkin tärkeää huomata, että koko ei ole sama kuin molekyylipaino: muoto ja tiiviys voivat johtaa erilaisiin mittoihin eri mittausmenetelmissä.