Propiedades mecánicas de los polímeros
Esta sección debería llamarse estrictamente “Masa molecular de los polímeros”, pero en la ciencia de los polímeros es más común referirse al peso molecular que a la masa molecular, por lo que se mantendrá esta convención aquí.
El peso molecular de un polímero sintético no tiene un valor único, ya que diferentes cadenas tendrán diferentes longitudes y diferentes números de ramas laterales. Por lo tanto, habrá una distribución de pesos moleculares, por lo que es habitual calcular el peso molecular medio del polímero. Sin embargo, hay varias formas de definir el peso molecular medio, siendo las dos más comunes el peso molecular medio en número y el peso molecular medio en peso. Existen otros promedios, como el peso molecular medio de la viscosidad, pero no se discutirán aquí.
Cuando se estudia un polímero, la media más relevante depende de la propiedad que se investiga: por ejemplo, algunas propiedades pueden verse más afectadas por moléculas de alto peso molecular que por las de bajo peso molecular, por lo que se elige la media en peso, ya que destaca la presencia de moléculas de alto peso molecular.
Peso molecular del Mn
La distribución de la masa molar (o distribución del peso molecular) describe la relación entre el número de moles de cada especie polimérica (Ni) y la masa molar (Mi) de esa especie[1] En los polímeros lineales, las cadenas poliméricas individuales rara vez tienen exactamente el mismo grado de polimerización y masa molar, y siempre hay una distribución en torno a un valor medio. La distribución de la masa molar de un polímero puede modificarse mediante el fraccionamiento del mismo.
Se pueden definir diferentes valores medios, según el método estadístico aplicado. En la práctica, se utilizan cuatro promedios, que representan la media ponderada tomada con la fracción molar, la fracción de peso y otras dos funciones que pueden relacionarse con las cantidades medidas:
{\displaystyle M_{n}={frac {suma M_{i}N_{i}}{suma N_{i}},\quad M_{w}={frac {suma M_{i}^2}N_{i}}{suma M_{i}N_{i}}, \cuadrado M_{z}= {{frac {{suma M_{i}^3}N_{i}} {{suma M_{i}^2}N_{i}}, cuadrado M_{v}=[{{frac {{suma M_{i}^1+a}N_{i}} {{suma M_{i}N_{i}} {{directo}]^{frac {1}{a}
Determinación del peso molecular de los polímeros
En este documento se definen los términos relativos a las propiedades de las macromoléculas individuales, los conjuntos macromoleculares, las soluciones de polímeros y los polímeros a granel amorfos. En la sección sobre las soluciones de polímeros y los polímeros a granel amorfos, se consideran los términos generales y termodinámicos, las soluciones diluidas, el comportamiento de las fases, las propiedades de transporte, los métodos de dispersión y los métodos de separación. Se trata de una revisión y ampliación de la terminología de la IUPAC publicada en 1989, que trata de macromoléculas individuales, conjuntos macromoleculares y soluciones poliméricas diluidas. Se han introducido nuevos términos que cubren los principales desarrollos teóricos y experimentales que se han producido en los últimos años. No se incluyen los polielectrolitos.
Palabras clave: polímeros amorfos; polímeros a granel; División de Polímeros de la IUPAC; conjuntos macromoleculares; macromoléculas; comportamiento de fase de polímeros; soluciones de polímeros; termodinámica de polímeros; propiedades de dispersión; métodos de separación; propiedades de transporte
Este documento forma parte de una serie publicada por el Subcomité de Terminología de Polímeros y anteriormente por la Comisión de Nomenclatura Macromolecular que trata de las definiciones de términos en la ciencia de los polímeros [1]. Las recomendaciones que aquí se presentan son una revisión y ampliación de la terminología relativa a las macromoléculas individuales, sus conjuntos y las soluciones poliméricas diluidas [2]. En particular, los términos relativos a las soluciones poliméricas se han ampliado con los relacionados con las soluciones poliméricas semidiluidas y concentradas, y con los polímeros amorfos a granel. Las áreas que se cubren ahora son las macromoléculas individuales, los conjuntos de macromoléculas, las soluciones de polímeros y los polímeros a granel amorfos, los términos generales y termodinámicos, las soluciones diluidas, el comportamiento de las fases, las propiedades de transporte, las propiedades de dispersión y los métodos de separación. Para los términos relacionados con otros aspectos de las macromoléculas y los materiales poliméricos, se remite al lector al Compendio de Terminología y Nomenclatura de Polímeros [1]. Los polielectrolitos no se incluyen en las presentes definiciones.
Masa molar de los polímeros
El proceso de polimerización, ya sea por crecimiento de la cadena o por crecimiento escalonado, se rige por acontecimientos aleatorios. El resultado es una mezcla de polímeros que varían en longitud de cadena. Por tanto, un material polimérico no puede ser
El parámetro α es el llamado factor de ponderación, que define la media particular. Los promedios más altos, que suelen llamarse promedios z, son más sensibles a las porciones de alto peso molecular y
Se puede demostrar que el peso molecular medio en peso es una buena medida para el tamaño estadístico esperado del polímero, mientras que el peso molecular medio en número es una medida para la longitud de la cadena. La página web
a la presencia de moléculas de menor peso molecular. Por ejemplo, si se mezclan partes iguales en peso de moléculas con un peso molecular de 10.000 y 100.000 g/mol, el peso molecular medio en peso es de
55.000 g/mol, mientras que la media numérica es de sólo 18182 g/mol. Si, por el contrario, se mezclan cantidades iguales de ambas moléculas, la media en peso es de 91818 g/mol y la media en número de 55.000 g/mol. Para todos los polímeros sintéticos polidispersos