Come calcolare il grado di polimerizzazione
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La polimerizzazione è una reazione chimica che lega i monomeri a formare grandi catene di polimeri. Un polimero alla fine avrà unità ripetitive poiché lega più unità monomeriche. Questo numero di unità ripetitive aiuta a determinare le proprietà fisiche e chimiche di un polimero e varia a seconda del polimero e del suo peso molecolare. Quindi, il calcolo del numero di unità ripetute o del grado di polimerizzazione (DP) è molto importante nell'industria dei polimeri.
Questo articolo esplora,
1. Che cos'è il grado di polimerizzazione?
2. Come calcolare il grado di polimerizzazione?
Qual è il grado di polimerizzazione
Il termine grado di polimerizzazione è definito come il numero di unità ripetute in una molecola di polimero. In alcuni casi, questo termine viene utilizzato per esprimere il numero di unità monomeriche in una molecola di polimero medio. Tuttavia, questo è applicabile solo se le unità ripetitive sono costituite da un singolo tipo di monomero. Di solito è indicato come 'n'nella formula generalizzata - [M]n; dove M è l'unità ripetitiva.
Come calcolare il grado di polimerizzazione
Un campione di polimero di solito contiene una distribuzione di catene con diversi gradi di polimerizzazione. Pertanto, è necessario prendere un valore medio per determinare il DP. Il grado di polimerizzazione può essere calcolato usando la seguente relazione se è noto un peso molecolare di una molecola di polimero.
M = (DP) M0
M è il peso molecolare del polimero, DP è il grado di polimerizzazione e il M0 è il peso della formula dell'unità ripetitiva.
Es .: calcolare il grado di polimerizzazione di un campione di polietilene [(CH2-CH2)n], che ha un peso molecolare di 150.000 g / mol.
Il peso molecolare di un'unità ripetitiva, Mo= (12 x 2 + 1 x 4) g / mol = 28 g / mol
DP = M / Mo
= 150.000 g / mol / 28 g / mol
= 5,35 x 103
La molecola particolare contiene 5,35 x 103 di unità ripetute.
Quando si considera il peso molecolare di un polimero per il calcolo di cui sopra, di solito prendiamo il peso molecolare medio numerico (Mn) o peso molecolare medio ponderale (Mw).
Formula per calcolare il peso molecolare medio numerico
Il peso molecolare medio numerico può essere determinato da,
Mn= Σ Xio Mio
Xio è la frazione del numero totale di catene all'interno di ciascun intervallo e Mio è il peso molecolare medio di ciascuna gamma di catene polimeriche.
Formula per calcolare il peso molecolare medio
Il peso molecolare medio ponderale può essere determinato da,
Mw= Σ fio Mio
fio è la frazione in peso delle catene polimeriche, e Mio è di nuovo il peso molecolare medio di ciascun intervallo.
Riferimento:
Stuart, B. H. (2008).Analisi dei polimeri (Vol. 30). John Wiley & Sons.
Rudin, A., & Choi, P. (2012).Gli elementi della scienza e dell'ingegneria dei polimeri. Stampa accademica.
Alger, M. (1996).Dizionario scientifico dei polimeri. Springer Science & Business Media.
Hannant, D. J. (1989). La scienza e l'ingegneria dei materiali: da Donald R. Askeland. PWS, Boston, MA, USA, 1989. ISBN 0-534-91657-0. 876 pp.
