Acest fenomen se observă atunci când un fascicul de lumină trece printr-un mediu anizotropic optic (anizotropia optică este fenomenul propagării luminii în direcții diferite cu diferite
-203- viteze). În acest caz, fasciculul se descompune în două fascicule, distribuite la viteze diferite și polarizate în două planuri reciproc perpendiculare. Anizotropia optică a mediului se poate datora anizotropiei particulelor constituente (atomi sau molecule) și natura aranjamentului reciproc.
În cele mai multe cazuri, anizotropia optică a corpurilor este rezultatul medierii datorată dispunerii haotice a moleculelor constituente ale acestora. Cu toate acestea, sub influenta influentelor externe, este posibila rearanjarea elementelor anisotropice, ceea ce duce la o manifestare macroscopica a anizotropiei optice. Prin urmare, în multe corpuri, în special polimeri, în timpul deformării, poate fi observat fenomenul de birefringență. Filmele de polimer care au fost supuse în prealabil întinderii prezintă o birefringență, a cărei mărime crește odată cu creșterea solicitărilor aplicate. Unii cercetători asociază birefringența cu formarea unei zăbrele de cristal în polimer atunci când este întinsă. Cu toate acestea, birefringența polimerului indică doar orientarea lanțurilor, dar nu și a cristalizării.
Când lumina trece prin cristale uniaxiale (sau filme orientate de polimeri), singura lor axă optică este direcția în care birefringența este absentă; în toate celelalte direcții există o descompunere a fasciculului de lumină. Dacă fasciculul luminos este direcționat perpendicular pe suprafața cristalului, una dintre raze avansează fără refracție, ca într-un mediu izotrop, iar cealaltă deviază spre lateral. Prima rază este numită obișnuită, iar a doua este neobișnuită, deoarece nu respectă legile obișnuite ale refracției.
Birefringența este determinată de diferența dintre indicele de refracție al razelor n directe (obișnuite) și n (defecte) (neobișnuite)
8.2.3. Metode bazate pe împrăștierea luminii
Ca urmare a mișcării termice a macromoleculei, un fascicul de lumină îndreptat spre materie cu un unghi de împrăștiere a este împrăștiat. Coeficientul de împrăștiere este de obicei indicat cu o valoare a unghiului, de exemplu R90. Dacă dimensiunile particulelor de dispersie sunt mici în comparație cu lungimea de undă a luminii H (mai mică decât H / 20), atunci intensitatea luminii împrăștiate este aceeași în toate direcțiile. Pentru aceste particule, greutatea moleculară poate fi calculată din ecuația Debye:
Unde K este o constantă
K = (27I> N) (Dn / Dc) 2 (NA4); Ris este indicele de refracție al solventului; Dn / Dc este creșterea specifică a indicelui de refracție; H = 16 kR / 3 este constanta Debye; C este concentrația de particule împrăștiate.
În funcție de relația COP / Re și NA / tm concentrație-crea curse polimer exprimate prin linii drepte, din care înclinarea poate fi calculată al doilea coeficient virial, iar segmentul-Kai ecranate aceste linii pe axa ordonatei dă valoarea 1 / Mw. Astfel, determinarea experimentală a greutății cu greutate moleculară medie de polimer Mw clorhidric reduce la determinarea indicelui de pre-refracție, în funcție de concentrația sa, coeficientul de împrăștiere și turbiditatea măsurată prin metoda nefelometrice.
Pentru macromoleculele mai mari (diametrul bobinei mai mare de I / 20), de exemplu pentru polimerii vinilici cu un grad de polimerizare mai mare de 500, intensitatea dispersiei luminii depinde de unghiul sub care se efectuează observarea. Atunci când se estimează împrăștierea luminii din diferite secțiuni ale macromoleculei, se introduce un factor de corecție pentru împrăștierea Pd, care depinde de conformația macromoleculei. Pentru macromolecule de orice formă Pb
1 pentru 0 = 0, cu mărire Valoarea /, scade. În acest caz
Pentru a găsi factorul de împrăștiere PB, există două metode de procesare a datelor experimentale: metoda asimetriei și metoda Simma. Primul reduce la determinarea coeficientului de asimetrie z, care este raportul intensităților de împrăștiere la unghiuri simetrice față de 90 °. 2 Cantitatea depinde de concentrația soluției și pentru a obține valori care nu depind de C, se realizează o extrapolare valoare L / ZL la infinit de diluție (C „0) pentru a da așa numita z valoare caracteristică, pe care mesele sunt valoarea Pe de con respectiv - Formări ale macromoleculelor. Conform metodei Simma, se efectuează o dublă extrapolare: la concentrația zero și la zero valoarea unghiului. Această metodă este mai precisă și este folosită în mod obișnuit pentru polimeri cu conformația unei bobine statistice.
Metoda de dispersie a luminii este substanțial simplificată dacă măsurarea este efectuată în intervalul unghiular de la 2 la 10 °. Aceasta este așa numita împrăștiere a luminii cu unghi mic, spre deosebire de cea cu unghi larg discutată mai sus. În această metodă, împrăștierea luminii este determinată la o singură valoare a unghiului și calculul este efectuat ca și în cazul moleculelor cu o masă mică. Aplicarea împrăștierii cu unghi mic, folosind un laser ca sursă de lumină, face ca această metodă să fie convenabilă pentru monitorizarea continuă a greutății moleculare și determinarea MMP.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: