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드렌치 과학리뷰

분자량 측정법 과 그 종류들

 고분자의 분자량은 다양한 방법으로 측정할 수 있다. 대표적인 분자량 측정법, 구할 수 있는 평균 분자량의 종류, 측정 가능한 분자량 크기의 범위를 나타냈다. 표 중의 상대법이라는 것은 기준이 되는 분자량을 갖는 표준시료에 대하여 측정 시료가 몇 배의 분자량을 갖는지를 알 수 있는 방법이다. 그 때문에 표준시료의 분자량을 정확히 아는 것이 중요하다. 절대 법에서는 분자량의 절댓값을 알 수 있기 때문에 표준시료는 필요 없다.

말단기 분석법이란

 

 말단기 분석법으로 분자량을 측정하기 위해서는 우선 고분자가 분석 가능한 말단기를 가지고 있어야 하며, 한 분자당 말단기의 개수가 일정해야 한다. 이런 이유로 말단기 분석법은 가지가 없는 선형 단계 중합체의 분자량 분석에 주로 이용된다. 이 방법은 고분자의 개수를 세는 셈이 되므로 구해지는 분자량은 수평균 분자량이 된다.

 고분자의 말단기가 화학적인 방법으로 정량될 수 없는 경우, 기기분석의 방법으로 말단기를 정량하는 방법이 사용되기도 한다. 연쇄 중합체에 대해서도 말단기를 정량할 수 있는 경우에는 이 방법을 이용할 수 있다. 이는 개시 반응과 종결 반응의 반응 메커니즘을 정확히 알 수 있는 경우에만 가능하다.

 고분자 단위 무게당 말단기의 농도는 분자량이 증가함에 따라 상대적으로 감소하므로 분자량의 아주 큰 경우에는 말단기 분석법이 분자량 측정에 적합하지 못하다. 그 한계는 고분자의 종류에 따라 다르며 습식 분석에서는 25,000 정도이나, 높은 정밀도의 기기분석법으로 100,000까지의 분자량을 측정해낸 보고도 있다.

 

용액의 총괄적 성질 설명

 

 용액의 총괄적 성질이란 용질의 종류에 관계없이 용질의 농도에 따라 변화하는 양을 말하며 이에는 빙 정강 하, 비점 상승, 증기압 강하, 그리고 순수 용매와 용액 간의 삼투압 등이 있다. 고분자 용액에서도 이들 성질을 측정하는 고분자의 몰수를 구할 수 있으며, 따라서 이들 방법에 의해 얻어지는 분자량은 수평균 분자량이 된다.

점도 법 또는 의석용액점도 법은 심험장치가 간단하며 경제적이고 실험이 용이하여 모든 분자량 측정방법 중 가장 널리 쓰이고 있는 방법이다. 이 방법은 고분자 용액의 점도는 낮은 농도에서도 순수용매의 점도에 비해 상당히 높다는 점을 이용한다. 고분자 용액의 점도는 고분자와 용매의 종류 온도, 농도, 그리고 고분자의 크기에 의해 결정된다. 그러나 점도법은 고분자 용액 속에서도 크기를 측정하는 것으로 분자의 질량, 즉 분자량을 직접 측정하는 방법이 아니다. 따라서 이 방법은 앞에서 살펴본 다른 측정법과 달리 절대 분자량을 측정하는 것이 아니고 분자의 크기로부터 추정되는 상대적 분자량 측정방법이다. 그러므로 용액의 점도로부터 분자량을 구하기 위해서는 점도와 분자 크기와의 관계. 도 분자 크기와 분자량과의 관계가 이론적, 실험적으로 고찰 보정되어야 한다.

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