【科普】阿貝折光儀在光散射法測定高聚物分子量中的作用

高聚物是由一種或幾種簡單低分子化合物經聚合而組成的分子量很大的化合物，又稱高分子或大分子等。高分子化合物中分子所含的原子數可達數萬，甚至數十萬，而低分子化合物分子的原子數不過幾個，多數百個。習慣上將分子量小于500 的，稱為低分子化合物，分子量大于5000 的稱為高分子化合物。

自然界中有天然的高分子聚合物，例如纖維素、淀粉、蛋白質、木質素、天然橡膠、甲殼素等等。生活中也常見很多合成的高聚物，例如：聚乙烯薄膜，尼龍，氨綸等纖維，工程塑料，合成橡膠等。

無論是天然的還是合成的高聚物，分子量很大且都是不均一的，具有多分散性，會給測定帶來一定的困難。一般是利用某種形式的分子量分布函數或分布曲線，多數情況是直接測定其平均分子量。因此，聚合物的分子量只有統計的意義，用實驗方法測定的分子量只具有統計意義的平均值。

高分子分子量的測量方法主要有：測試數均分子量的端基分析法、依數法、滲透壓法；測量重均分子量的光散射法、小角X光衍射法；測量Z均分子量的超速離心沉降法；測量粘均分子量的粘度法以及其它方法——電子顯微鏡、凝膠滲透色譜法。其中光散射法或者光散射——凝膠滲透色譜聯用法比較常見。

光散射法是通過收集不同角度的散射光強度，散射光的強度與分子量和溶液濃度成正比。散射光角度的變化與分子的尺寸大小有關。高分子溶液的光散射可基本表示：
 

公式中K為與溶劑性質和入射光頻率（波長）有光的常數；N0為溶劑的折射率；dn/dc為折光指數增量，即溶液折射率變化與濃度變化的比值 ml/g。

在日常生活中，我們時常看到的溶劑不止是單一的溶劑，更多的是復合溶劑。而且當入射光不是我們常見的折射率589nm，而是其它波段，比如：折射率546nm/686nm，其折射率往往無法依靠化學數據表獲得，而當溶解了不同質量的高聚物后，折射率前后發生了變化，也需要測試濃度變化前后的折射率，以便計算dn數值。

折射率是物質的重要物理常數之一。每種物質都具有一定的折射率，折射率會視物質濃度而發生變化，濃度越大，變化越大。折光儀（折射計）是將光的折射原理應用于測量物質濃度的檢測儀器。
 

ATAGO（愛拓）多波長阿貝折光儀

可測量不同波長下的折射率與阿貝數值，數字顯示，準確清晰。

廣泛用于測量：濃縮果汁、香精香料、工業溶液、化工材料、光學玻璃、塑料薄膜、各種新型材料及某些固體物質的折射率（nD）及Brix值。