Indice di polidispersione

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L'indice di polidispersione è una misura dell'uniformità di distribuzione dei pesi molecolari in un determinato polimero. La polidispersità viene espressa tramite un indice calcolato dal rapporto tra la massa molare media ponderale e la massa molare media numerica del polimero, essendo:

  • massa molare media numerica:  M_n = \sum n_i M_i / \sum n_i
  • massa molare media ponderale:  M_w = \sum w_i M_i / \sum w_i = \sum n_i M_i^2 / \sum n_i M_i

in cui:

  •  M_i\!\ = massa molecolare dell'i-esima molecola;
  •  n_i\!\ = numero di moli delle molecole aventi massa molecolare pari a  M_i\!\ ;
  •  w_i\!\ = massa delle molecole con massa molecolare pari a i.

Siccome la massa molare media ponderale è sempre maggiore della massa molare media numerica, l'indice di polidispersività (essendo pari al rapporto Mw/Mn) assume sempre valori maggiori di 1.

Il termine "monodisperso" viene per convenzione utilizzato fino a valori di indice di polidispersività minore a 1,1.[1] In caso contrario il polimero è detto "polidisperso".

Nel caso di polimeri ottenuti tramite polimerizzazione a stadi si hanno valori dell'indice di polidispersione più bassi (intorno a 2), mentre nel caso di polimeri ottenuti tramite polimerizzazione a catena si hanno valori di polidispersione più elevati.

Esempio di calcolo[modifica | modifica wikitesto]

Si considerino 300 kg di materiale polimerico formato da:

  • 100 kg aventi massa molare media di 30000 g/mol (numero moli = 100000 g / 30000 g/mol ≈ 3,33 moli)
  • 100 kg aventi massa molare media di 60000 g/mol (numero moli = 100000 g / 60000 g/mol ≈ 1,67 moli)
  • 100 kg aventi massa molare media di 90000 g/mol (numero moli = 100000 g / 90000 g/mol ≈ 1,11 moli).

Si ha:

  • Mn = (3,33×30000 + 1,67×60000 + 1,11×90000) / (3,33 + 1,67 + 1,11) ≈ 49099 g/mol
  • Mw = (100000×30000 + 100000×60000 + 100000×90000) / (100000 + 100000 + 100000) ≈ 60000 g/mol

da cui:

polidispersività = Mw / Mn = 60000 / 49099 = 1,22

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ P. Atkins, J. De Paula, "Physical Chemistry", Oxford University Press, 2006 (ottava ed.), pp. 655 ISBN 978-0-19-870072-2

Bibliografia[modifica | modifica wikitesto]

  • H. Allcock, F. Lampe, J. Mark, "Contemporary Polymer Chemistry - 3rd Edition", Prentice Hall, 2003, ISBN 978-0-13-065056-6.

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]