Page 44 - วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีการพิมพ์และบรรจุภัณฑ์
P. 44
7-32 วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีการพิมพ์และบรรจุภัณฑ์ปริมาณ
1.2 การกระจายนํ้าหนักโมเลกุลและดัชนีพอลิดิสเพอซิตี พอลิเมอร์ที่มีนํ้าหนักโมเลกุลแน่นอนและ
เท่ากันห มดท ุกโมเลกุลเรียกว ่า มีก ารกร ะจายน ํ้าหนักโมเลกุลแ บบม อนอด ิสเพิร์ส (monodisperse) เช่น สารโปรตีน
ชนิดหนึ่งๆ ประกอบด ้วยส ายโซ่พอลิเมอ ร์ท ี่ม ีข นาดเท่ากันห มดทุกสาย ส่วนส ารโมเลกุลใหญ่ อย่างพ อลิเมอร์นั้นจะม ี
นํ้าห นักโมเลกุลแบบก ระจายหรือแบบพ อล ิดิส เพิร์ส (polydisperse) ถ้าน ำ�พอลิเมอร์ชนิดห นึ่ง เช่น พอลิเอทิลีน มา
แยกส่วนออกตามนํ้าหนักและจำ�นวนโมเลกุล (fractionation) แล้วนำ�มาสร้างเส้นโค้งแจกแจงความถี่ของนํ้าหนัก
โมเลกุลกับปริมาณหรือจ ำ�นวนข องน ํ้าหนักโมเลกุลน ั้นก ็จะได้เส้นโค้งข องการแจกแจงน ํ้าห นักโมเลกุลดังภ าพท ี่ 7.17
พอลิเมอร์โดยทั่วไปจะมีค่า Mn อยู่ต รงส่วนบ นส ุดของเส้นโค้งแ ละม ีค่านํ้าหนักโมเลกุลน้อยกว่า Mw
Mn Mv Mw
Mz
Mz—1
นํ้าห นักโมเลกุล
ภาพท ่ี 7.17 การแ จกแจงน้าํ ห นกั โมเลกุลของพอล ิเมอ ร์
นอกจากน้ใี นการพจิ ารณาการกระจายของนา้ํ หนกั โมเลกลุ ของพอลิเมอร์สามารถดูได้จากดชั นีพอลดิ ิสเพอซิตี
ซึ่งห าได้จากสูตร
Mw
Mn
polydispersity =
ถ้าด ัชนีพอลิดิส เพอซ ิต ีม ีค่าเท่ากับ 1 หมายความว่าม ีการกร ะจ ายนํ้าหนักโมเลกุลแบบม อน อดิสเพิร์ส นั่นค ือ
มีข นาดข องพอลิเมอ ร์ข นาดเดียวเท่าก ันหมดท ุกโมเลกุล ซึ่งเป็นไปได้ยากสำ�หรับการส ังเคราะห์พ อล ิเมอ ร์ ดังน ั้นหาก
ดัชนีพอลิดิสเพอซิตีของพอลิเมอร์มีค่ามากกว่า 1 หมายความว่ามีการกระจายตัวของนํ้าหนักโมเลกุลกว้าง นั่นคือมี
สายโซ่พ อลิเมอร์ขนาดแตกต ่างก ันม ากผ สมกันอยู่ในพอลิเมอร์ช นิดนั้นๆ
1.3 ระดับขั้นของการเกิดพอลิเมอร์ หมายถึง จำ�นวนหน่วยของมอนอเมอร์ทั้งหมดที่มีอยู่ในพอลิเมอร์
ใช้สัญลักษณ์ DPn หรือ Xn ซึ่งหมายถึงระดับขั้นของการเกิดพอลิเมอร์เฉลี่ยตามจำ�นวน ตัวอย่างเช่น พอลิส ไตรีน
ได้จากโมเลกุลของสไตรีนซึ่งประกอบด้วยพันธะคู่ที่จะแตกออกกลายเป็นพันธะเดี่ยว เมื่อสังเคราะห์เป็นพอลิเมอร์
จะเห็นได้ว่าพอลิสไตรีนประกอบด้วยมอนอเมอร์ของสไตรีนอยู่ 1,500 โมเลกุล โดย n แทนจำ�นวนของหน่วยซํ้า
(repeating unit) ของพ อล เิมอ ร์ หมายความว ่าพ อล สิ ไตร นี มรี ะดับข ั้นข องก ารเกิดพ อล เิมอ รเ์ท่ากับ 1,500 และค ำ�นวณ
ค่าเฉลี่ยของน ํ้าห นักโมเลกุลได้โดยนำ�นํ้าหนักโมเลกุลของมอนอเมอร์สไตรีนซึ่งเท่ากับ 104 คูณด ้วย 1,500
