光散射法测相对分子质量教程.pptx

光散射法测质均 相对分子质量 Molecular Weight Molecular Weight Distribution 1、 光散射法 光散射现象 散射光强的 影响因素？ 散射光的相干性 小粒子溶液: 粒子尺寸比介质中光波的波长小很多(小于光波长的1/20) 浓度很小时, 粒子间的散射光不相干, 散射光强等于各粒子的散射光强之和 大粒子溶液: 散射粒子的尺寸与介质中光波的波长在同一数量级 浓度很小时, 同一粒子内部可有多个散射中心, 它们产生的散射光会发生干涉, 称为内干涉 当分子量大于105时, 应考虑内干涉 1、小粒子溶液 1）入射光是振动方向垂直于测量平面的偏振光时： 小粒子所产生的散射光强度与测量角无关。 单位体积溶液中溶质的散射光强为: 高分子-溶剂体系, 温度, 入射光波长都不变时： 定义散射介质的瑞利比： 得到： 在散射角为90o时, 散射光受杂散光的干扰最小: 2）入射光为自然光(非偏振光),时： 散射光强将随着散射角的变化而变化 分子量的种类? 2、大粒子溶液 光程差D为: 前后向散射光强不对称, 可用散射因子P(q )来表示 对于高分子无规线团: 实验测量过程中, 由于散射角的改变, 散射体积也随之改变, 因此实验测得的瑞利因子乘以sinq 进行校正. Zimm作图法 实验测定一系列不同浓度溶液在不同散射角时的 瑞利系数Rq 数据处理： ①作Y对C的图，每一个θ值得到一条曲线，外推至C＝0处，得到一系列(Y)C→0的值； ②将(Y)C→0对sin2 θ/2作图，得到一条直线，直线的截距为1/M，斜率为 ； ③作Y对sin2 θ/2 的图，每一个C值得到一条曲线，外推至θ＝0处，得到一系列(Y) θ→0的值; ④将(Y) θ →0对C作图，得到一条直线，直线的截距为1/M，斜率为2A2。 数据记录表 数据处理表 2、测试 浓度示差折光指数仪示意图 1）浓度示差折光指数仪 光 源 系 统 准 直 系 统 散 射 池 测 量 系 统 可测： 样品的折光指数； 不同浓度的待测样在不同散射角下的散射光强的电信号。 2、测试 2）小角激光光散射仪(low angle laser light scattering ,LASLS) 测试：溶液的Relay因子。 优势：小角度(2º-7º) 时可以省去角度外推。 。 3)实验步骤 配制4-5个不同浓度的聚合物稀溶液； 使用LALLS测定纯溶剂和每个溶液的Rθ值； 使用折光指数仪测定不同浓度溶液的△ n， 以△ n /c对c作图，外推至c→0，得到dn/dc值； 以dn/dc计算出k值； 以kc/Rθ对c作图，得到一直线： 截距为1/Mw,斜率为2A2。 3、影响因素 溶液中的灰尘会产生强烈的光散射，严重干扰聚合物溶液光散射的测量。溶液除尘是光散射的关键。 4、光散射法的应用 4.1测定相对分子质量、第二维利系数、均方末端距 4.2 与GPC联机使用 把GPC仪与光散射仪连用，由光散射仪连续测定聚合物样品中各个级别的相对分子质量，由GPC仪中的浓度示差检测各个级别的浓度，就可以得到聚合物的各种平均相对分子质量。 4.3 粘度方程中α、κ的测定 光散射法标定聚合物的K, α值 [η] = KM α 4.4 测定聚合物的组成 不同组成比的嵌段共聚物的折光指数是不同组分折光指数部分的加和。 (dn/dc)0=XA(dn/dc)A+XB(dn/dc)B 4.5 研究结晶性聚合物的结构形态（LASLS） 类 型 方 法 适用范围 分子量意义 类型 化学法 端基分析法 3×104以下 数均 绝对 热力学法 冰点降低法 5×103以下 数均 相对 沸点升高法 3×104以下 数均 相对 气相渗透法 3×104以下 数均 相对 膜渗透法 2×104～1×106 数均 绝对 光学法 光散射法 1×104～1×107 重均 相对 动力学法 超速离心沉降平衡法 1×104～1×106 Z均 相对 粘度法 1×104～1×107 粘均 相对 色谱法 凝胶渗透色谱法（GPC） 1×103～1×107 各种平均 相对 思考： 光散射法为什么要特别强调溶液除尘？ 为什么渗透压法测得的是数均分子量，光散射法 测的是重均分子量，粘度法测得的是相对分子量？