polimeros


Polímeros


Pesos moleculares
El peso molecular de los polímeros es diferente del de moléculas pequeñas, imagina una muestra de polietileno algunas cadenas tienen más de 50 mil átomos de carbono en ellas como siempre cambian los átomos que hay en las cadenas, siempre cambia el peso molecular, por lo tanto nunca se tiene una muestra con cadenas del mismo peso molecular. En cambio se obtieneuna curva de campana o curva gaussiana, es decir una distribución de los pesos moleculares en una campana ya que algunas cadenas de polímeros son mucho más largas que otras, por lo cual las cadenas más largas estarán alrededor del centro de la campana y las cadenas cortas en los puntos bajos de la curva.
Por lo cual en polímeros hablamos de pesos moleculares promedio, y los promedios se puedencalcular en diferentes maneras y cada manera tiene su propio valor.


El Peso Molecular Promedio en Número, Mn
El peso molecular promedio en número no es muy difícil de entender. Es solamente el peso total de todas las moléculas poliméricas contenidas en una muestra, dividido por el número total de moléculas poliméricas en dicha muestra.
El Peso Molecular Promedio en Peso, Mw
El peso promedioes un poco más complicado. Está basado en el hecho de que una molécula más grande contiene más de la masa total de la muestra polimérica que las moléculas pequeñas.
El Gráfico Se Complica: Peso Molecular Promedio en Viscosidad,Mv
El peso molecular también puede calcularse a partir de la viscosidad de una solución polimérica. El principio es muy simple: las moléculas poliméricas más grandesforman una solución más viscosa que las moléculas pequeñas. Obviamente, el peso molecular obtenido por medición de la viscosidad, es distinto al peso molecular promedio en número o en peso. Pero se acerca más al promedio en peso que al promedio en número.

Distribución o polidispersidad
Teniendo todos estos tipos distintos de pesos moleculares, las cosas pueden confundirse un poco. Ninguno deellos nos dice toda la verdad. De modo que generalmente es más conveniente conocer la distribución de pesos moleculares o Polidispersidad. La distribución es un gráfico como el de la figura. Tenemos peso molecular en el eje x, versus cantidad de polímero a un peso molecular dado en el eje y. Para comprenderlo mejor, le mostramos sobre la curva de distribución, dónde aparecen generalmente los promediosde peso molecular en número, en viscosidad y en peso.

Siempre habrá cadenas poliméricas que tengan pesos mayores o menores que el peso molecular promedio en número

En virtud de lo anterior, para los polímeros, solo es posible determinar un peso molecular promedio, de un peso estadístico relativo a todas las moléculas presentes en la muestra

El valor promedio del peso molecular se puedeindicar mediante una expresión del tipo:
M= Σni Mi (1)

Donde ni es el número de moléculas con un grado de polimerización dado y Mi es el peso molecular correspondiente a dicha fracción

Al aplicar esta ecuación nos encontramos que se puede utilizar o la fracción en número (nx) o bien la fracción en peso (wx), obteniéndose por lo tanto pesos moleculares diferentes: el peso molecularpromedio en número y el peso molecular promedio en peso. Quedando la ecuación (1) modificada para cada caso de la siguiente forma:
Mn=Σnx Mx (2)
Mw=Σwx Mx (3)

Donde, Mn corresponde al peso molecular promedio en número y Mw al peso molecular promedio en peso.


Peso molecular promedio en número, Mn.
El peso molecular promedio en número, Mn se define como el peso total de todas las moléculaspresentes en la muestra del polímero (W) dividido entre el número total de moles presentes.


Sabiendo que: N = W/M y que W=N M.
Donde: N= No. de moles; W= peso de la muestra y M=peso molecular

Si la muestra está constituida por fracciones de diferentes pesos moleculares:

Sustituyendo (5) en (4) queda:

La ecuación (7) se determina por un razonamiento como el usado para (6).
La...