polidispersyjnoci

Polidispersyjność, w skrócie polidispersyjność, opisuje różnorodność rozkładu masy cząsteczkowej lub rozmiarów cząstek w próbce. W chemii polimerów chodzi o szerokość rozkładu długości łańcuchów polimerowych; w materiałoznawstwie dotyczy także rozkładu rozmiarów cząstek lub kropli. Kluczowym pojęciem jest indeks polidispersyjności (PDI), który odzwierciedla stopień heterogeniczności próbki.

W polimerach PDI definiuje się jako stosunek Mw do Mn, gdzie Mn to średnia masa cząsteczkowa (liczba cząsteczkowa), a Mw to średnia masa cząsteczkowa ważona masą. Monodispersyjny łańcuch ma Mw = Mn i PDI równe 1. W rzeczywistości polimery mają PDI większe niż 1; im wyższa wartość, tym szerszy rozkład masy łańcuchów. Niższe PDI zwykle wynikają z kontrolowanych metod polimeryzacji (living polymerization).

Pomiar polidispersyjności najczęściej prowadzi się za pomocą chromatografii sterowej (GPC/SEC), która dostarcza rozkładu masy i wartość PDI. W analizie cząstek stałych, polidispersyjność odnoszą się do rozkładu rozmiarów i bywa mierzona technikami takimi jak dynamiczne rozpraszanie światła (DLS) czy analiza śledzenia cząstek (NTA). W DLS PDI przyjmuje wartości od zera do kilku, gdzie wartości bliższe zero oznaczają bardzo jednorodne cząstki, a wyższe wskazują na szeroki rozkład.

Znaczenie polidispersyjności może wpływać na lepkość, właściwości rheologiczne, procesyformowania filmów, migrację w systemach i stabilność emulsji. Ostrożnie dobiera się metody pomiaru i porównania, ponieważ PDI zależy od techniki i kryteriów kalibracji.