В результате теплового движения макромолекулы рассеивают направленный на вещество пучок света с углом рассеяния в. Коэффи­циент рассеяния обычно указывается с величиной угла, например R9Q. Если размеры рассеивающих частиц малы по сравнению с длиной волны света Л (менее 2/20), то интенсивность рассеянного света оди­накова во всех направлениях. Для этих частиц молекулярная масса может быть рассчитана по уравнению Дебая:

КС/К0 = 1/ Mw + 2 А2С или НС/тм = 1/ Mw + 2 Л2С,

где К - константа

К = (2л2пх2) (dn/dc)2 (NаХ4) ; ns - показатель преломления растворителя; dn/dc - удельный инкре­мент показателя преломления; Н= 16 пК/3 - константа Дебая; С - кон­центрация рассеивающих частиц.

Зависимости отношений КС / Re и НС/тм от концентрации рас­твора полимера выражаются прямыми линиями, из наклона которых можно рассчитать второй вириальный коэффициент, а отрезок, отсе­каемый этими прямыми на оси ординат, дает значение 1/ Mw. Таким образом, экспериментальное определение среднемассовой молекуляр­ной массы полимера Mw сводится к определению показателя пре­ломления, его зависимости от концентрации, коэффициента рассеяния и мутности раствора, измеряемой нефелометрическим методом.

Для макромолекул большего размера (диаметр клубка больше Я/20), например для виниловых полимеров со степенью полимериза­ции более 500, интенсивность светорассеяния зависит от угла, под ко­торым проводится наблюдение. При оценке рассеяния света от раз­личных участков макромолекулы вводится поправочный фактор рас­сеяния Рд, который зависит от конформации макромолекулы. Для макромолекул любой формы Рд~ 1 при 0 = 0, с увеличением Означе­ние Рв уменьшается. В этом случае

КС / Re = 1/( Mw Р0) + 2 А2С или 2НС/(8тгК90) = 1/( Mw Рв) + 2 А2С

Для нахождения фактора рассеяния Рв существует два метода обработки экспериментальных данных: метод асимметрии и метод Зимма. Первый сводится к определению коэффициента асимметрии 2, представляющего собой отношение интенсивностей рассеяния под углами, симметричными относительно 90°. Величина 2 зависит от концентрации раствора, и для получения значений, не зависящих от С, проводят экстраполяцию величины 1/z-l на бесконечное разбавление (С->0), получая так называемое характеристическое значение 2, по которому из таблиц находят значение Р& для соответствующей кон­формации макромолекул. По методу Зимма проводят двойную экст­раполяцию: на нулевую концентрацию и на нулевое значение угла. Этот метод является более точным и обычно используется для поли­меров с конформацией статистического клубка.

Метод светорассеяния существенно упрощается, если измере­ние производить в интервале углов от 2 до 10°. Это так называемое малоугловое светорассеяние в отличие от рассмотренного выше ши­рокоуглового. В этом методе светорассеяние определяют при одной величине угла, а расчет ведут, как для молекул с малой массой. При­менение малоуглового рассеяния с использованием в качестве источ­ника света лазера делает этот метод удобным для непрерывного кон­троля молекулярной массы и определения ММР.