Среднемассовая молекулярная масса Mw
Для измерения среднемассовой молекулярной массы используют метод светорассеяния, описанный в части 3. Однако в этом методе остается теоретически не решенным вопрос о “высоких” и “низких” значениях коэффициента рассеяния жидкостей, который не позволяет полностью совместить результаты, получаемые при изучении полимеров и низкомолекулярных жидкостей [7].
Один из наиболее отработанных методов - седиментапионный метод - основан на зависимости скорости седиментации макромолекул в центробежном поле ультрацентрифуги от их массы.
Метод равновесной седиментации в градиенте плотности основан на следующем. Если поместить в ячейку центрифуги смесь низкомолекулярных жидкостей (растворителей) различной плотности, то при сильном центробежном ускорении (более 105 м/с2) через некоторое время в кювете установится седиментационное равновесие, т. е. в радиальном направлении возникнет постоянный во времени градиент плотности. Если в таком бинарном растворителе содержится полимерный компонент с плотностью, промежуточной между плотностями элементов растворителя, то полимер начнет собираться в полосы в тех местах кюветы, где его плотность равна плотности бинарного растворителя. Чем ниже молекулярная масса, тем больше коэффициент диффузии и тем сильнее размывается эта полоса (изоденса). Для сополимеров (если сомономеры имеют разные плотности) в результате установления равновесия могут появиться несколько полос: макромолекулы с различной плотностью соберутся в разные полосы. Следует отметить, что метод применим для молекулярных масс выше критической, иначе ширина полосы становится соизмеримой с длиной ячейки.
Среднемассовую молекулярную массу обычно определяют методом седиментационно-диффузионного равновесия, т. е. при достижении равновесия между седиментацией и диффузией под влиянием слабого центробежного поля, по уравнению
Я = 2RT / [а>2(1 - VpPJ] -{(С2- С,)_/[С„ (г,2 - г,2)]},
где со - угловая скорость вращения кюветы; Vp - удельный парциальный объем растворенного вещества; рр - плотность раствора; г - расстояние между центром вращения и рассматриваемой точкой кюветы. Индекс 1 относится к мениску, индекс 2 - к донной части кюветы.