monomeeripitoisuuden

Monomeeripitoisuus tarkoittaa monomeerin pitoisuutta reaktioliemessä tai reaktiokasassa, jossa polymeeri muodostuu. Yleisimmin sitä ilmoitetaan molaarisena pitoisuutena (mol/L, M), mutta sitä voidaan esittää myös massapitoisuutena (g/L) tai tilavuusprosenttina. Reaktionssa aikana monomeerin pitoisuus vähenee, kun monomeeri polymerisoituu.

Merkitys polymerisaatiossa on keskeinen. Kinetiikassa monomeeripitoisuudella on suuri vaikutus reaktionopeuteen ja konversioon. Esimerkiksi vapaaradikaalisessa polymeroinnissa reaktionopeutta voidaan kuvata likimääräisesti Rp ≈ kp[M][R•], joten suurempi [M] nostaa nopeutta, mutta konversion edetessä [M] laskee ja nopeus pienenee. Monomeeripitoisuus vaikuttaa myös lopullisen polymerin ominaisuuksiin, kuten keskimääräiseen molekyylipainoon ja molekyylipainojakaumaan; suurempi käytetty monomeeri voi johtaa suurempiin DP-arvoihin tietyissä järjestelmissä, etenkin kontrolloiduissa tai living-tyyppisissä polymeroinneissa, joissa monomeerin määrä määrittelee osittain lopullisen polymerin massan.

Käyttö ja mittaus: monomeeripitoisuutta seurataan ja hallitaan usein näytteiden ottamisella ja tulosten analysointiin käytetään tekniikoita kuten NMR-, GC- tai HPLC-analyyseja sekä UV-spektroskopiaa joissakin volatiivisista monomeereistä. Mittaukset voivat osoittaa, miten nopeasti monomeeri kuluu ja miten reaktio etenee.

Hallinta: monomeeripitoisuutta säädellään reaktion aikana lisäämällä monomeeria tai käyttämällä jatkuvaa annostelua (fed-batch/кач). Living- tai kontrolloiduissa polymeroinneissa pitoisuuden hallinta mahdollistaa toivotun molekyylipainon ja jakautuman kontrolloitujen olosuhteiden vallitessa.