polydispersityllä

Polydispersiteetillä tarkoitetaan järjestelmän ominaisuutta, jossa partikkelien tai molekyylien koko- tai massa jakauma on laaja. Tämä tarkoittaa, että näytteessä esiintyy sekä pienempiä että suurempia yksiköitä kuin jakauman keskiarvo. Termiä käytetään sekä polymeereissä että hiukkasjakaumissa. Vastakohtana on monodispersi eli erittäin kapea jakauma.

Polydispersiteetin kuvaamiseen käytetään usein polydispersity-indeksiä (PDI). Polymerien yhteydessä PDI määritellään suhteessa massapainotettuun ja noudatettuun keskimääräiseen massaan: PDI = Mw/Mn. Arvo lähellä yhtä viittaa kapeaan jakaumaan; suuremmat arvot osoittavat laajempaa jakaumaa. Muita kuvaajia ovat esimerkiksi jakauman prosenttipisteet sekä tilastolliset mittarit. Eri mittausmenetelmät antavat tämänkaltaista tietoa; tyypillisiä keinoja ovat geeli-kromatografia (GPC/SEC) sekä erilaiset valonmittaus- ja mikroskooppiset tekniikat sekä nanopartikkelien koon analysointi.

Vaikutukset: Polydispersiteetti vaikuttaa moniin materiaalin ominaisuuksiin. Suurempi jakauma voi heikentää viskositeetin ennustettavuutta, muovattavuutta sekä filmi- tai kalvopintojen rakennetta, sekä vaikuttaa diffuusioon, stabiliteettiin ja reaktioajoihin. Nanopartikkelijärjestelmissä polydispersiteetti voi vaikuttaa sedimentaatioon, kasautumiseen ja käyttöikään.

Hallinta: Jakauman hallinta tapahtuu käyttämällä kontrolloituja syntetys- ja prosessimenetelmiä, kuten living polymerization -strategioita sekä emulsio- ja muutoin hallittuja valmistusmenetelmiä, sekä erottelu- ja puhdistusmenetelmiä.