分子量
分子量,組成分子的所有原子的原子量的總和,分子量的符號(hào)為Mr。單位道爾頓(Dalton,Da,D),大分子(如蛋白質(zhì))的分子量通常使用kDa。(另一種說法是:分子量為無量綱量,單位為1) 目前,分子量在中國(guó)大陸的規(guī)范名稱為“相對(duì)分子質(zhì)量”,同樣,原子量的規(guī)范名稱為“相對(duì)原子質(zhì)量”。
分子量是物質(zhì)分子或特定單元的平均質(zhì)量與核素碳12(原子量為12的碳原子)原子質(zhì)量的1/12之比,等于分子中原子的原子量之和。如二氧化硫(SO2)分子量為64.06,即為一個(gè)硫原子和兩個(gè)氧原子的原子量之和。
分子量 molecular weight 分子中各原子量的總和。
注:聚合物是不同分子量同系物的混合物,其分子量需以統(tǒng)計(jì)平均分子量表示。
分子量的時(shí)間是5~15天
分子量-概述
分子量是物質(zhì)分子或特定單元的平均質(zhì)量與核素碳12(原子量為12的碳原子)原子質(zhì)量的1/12之比,等于分子中原子的原子量之和。如二氧化硫(SO2)的分子量為64.06,即為一個(gè)硫原子和兩個(gè)氧原子的原子量之和。分子量 molecular weight 分子中各原子量的總和。聚合物是不同分子量同系物的混合物,其分子量需以統(tǒng)計(jì)平均分子量表示。分子量-相對(duì)分子質(zhì)量
相對(duì)分子質(zhì)量:化學(xué)式中各原子的相對(duì)原子質(zhì)量的總和與原子的質(zhì)量計(jì)量一樣,分子的質(zhì)量計(jì)量也先后存在3個(gè)量名稱:相對(duì)分子質(zhì)量、分子質(zhì)量和分子量。眾所周知,
沸點(diǎn)與相對(duì)分子質(zhì)量的關(guān)系分子的質(zhì)量為組成分子的各原子的質(zhì)量之和。在日常專業(yè)工作中,不論是單質(zhì)還是化合物,它們的分子質(zhì)量都是根據(jù)各元素原子的個(gè)數(shù)和各元素的“相對(duì)原子質(zhì)量”(由元素周期表上查到)計(jì)算得到。既然元素的相對(duì)原子質(zhì)量是一個(gè)單位為“1”的相對(duì)質(zhì)量,那么由此計(jì)算得到的分子質(zhì)量必然也是一個(gè)單位為“1”的相對(duì)質(zhì)量。對(duì)于某些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的生物大分子,往往都是通過電泳、離心或色譜分析等方法測(cè)得其近似分子質(zhì)量,因而更是一個(gè)相對(duì)概念的量值。所以,我們過去長(zhǎng)期習(xí)慣使用著的“分子量”實(shí)際上都是相對(duì)的分子質(zhì)量。因此,國(guó)標(biāo)指出“以前稱為分子量”的即是“相對(duì)分子質(zhì)量”(relative molecular mass),并將后者定義為“物質(zhì)的分子或特定單元的平均質(zhì)量與核素12C原子質(zhì)量的1/12之比”。相對(duì)分子質(zhì)量是兩個(gè)質(zhì)量之比,也在計(jì)算表達(dá)形式上進(jìn)一步明確了“相對(duì)”的含義。對(duì)于定義中的“特定單元”,主要是指空氣等組成成分基本不變的特殊混合物,它們的相對(duì)質(zhì)量可根據(jù)其組成成分(N2,O2,CO2,Ar等)的相對(duì)分子質(zhì)量和其在空氣中的體積分?jǐn)?shù)計(jì)算其平均質(zhì)量,然后與 12C原子質(zhì)量的1/12相比即可獲得。相對(duì)分子質(zhì)量的量符號(hào)為Mr,單位為“1”。
對(duì)于過去長(zhǎng)期使用的“分子量”,其英文為molecular weight,確切原意為“分子重量”。它既不是質(zhì)量概念,又沒有相對(duì)的含意,因而也是一個(gè)不夠準(zhǔn)確和不夠科學(xué)的量名稱。根據(jù)國(guó)標(biāo)規(guī)定,“分子量”應(yīng)停止使用,凡過去使用“分子量”的場(chǎng)合都應(yīng)換以使用“相對(duì)分子質(zhì)量”。另外,過去一直以“Dalton”、“D”和“kD”作為分子量的單位,后來也曾有人提出以“u”作為分子量的單位,這些都是不恰當(dāng)?shù)挠梅?。相?duì)分子質(zhì)量的單位只能是“1”,而不是“Dalton”,“D”,“kD”或“u”。
至于分子質(zhì)量,國(guó)標(biāo)中僅給出了一個(gè)量符號(hào)m,其單位為“kg”和“u”。從理論上說,分子質(zhì)量應(yīng)是一個(gè)與“原子質(zhì)量”對(duì)應(yīng)的絕對(duì)意義的質(zhì)量。但在現(xiàn)實(shí)中,這樣的“分子質(zhì)量”幾乎是不可能得到的,而且在實(shí)際工作中也不可能接觸和使用它。因此,我們可以不必花費(fèi)精力去研究它。
“kD”又常寫為“kDa”,意義為“千道爾頓”?!癉”(“道爾頓”)是英國(guó)化學(xué)家John Daleon(1766~1844年)1803年創(chuàng)立倍比定律時(shí)的確定的相對(duì)原子量的舊單位符號(hào)[7],雖然屬非SI單位即非法定計(jì)量單位,但至今仍在被國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)中大量使用。中國(guó)期刊界已有不少人著文要求取締“D”及其衍生單位符號(hào)如kD、MD等。但取締后的表達(dá)形式卻不盡相同。有人認(rèn)為應(yīng)該用法定的原子質(zhì)量單位符號(hào)“u”取而代之[1,5,6],如將“5 kD”寫為“5 ku”。又有人同時(shí)認(rèn)為,可以用相對(duì)分子質(zhì)量(Mr)或相對(duì)原子質(zhì)量(Ar)的單位“1”取代,如將“5 kD”寫“5×103”[1]。
D”本身意義就為相對(duì)原子量”[7],因而用“u”取代“D”雖然在生物學(xué)領(lǐng)域中數(shù)值方面顯不出差異,但“u”與“D”的原始概念并不相同。因此,我刊認(rèn)為在處理“kD”之類的單位時(shí),至少應(yīng)建議作者區(qū)別不同單位符號(hào)與不同量符號(hào)之間的匹配:如5 kD改為5 ku,則其量符應(yīng)使用m(如m=5 ku);如用改為5×103,則應(yīng)用“Mr”或“Ar”表達(dá)。
此外,鑒于目前科學(xué)界尚有大量使用“D”或“kD”的文獻(xiàn)存在,在某些類型的論文寫作中,作者往往會(huì)堅(jiān)持在某些數(shù)據(jù)中使用“D”或“kD”。例如在綜述類論文中,被引用文獻(xiàn)數(shù)據(jù)中“D”常常不可避免。在這種情況下,我們認(rèn)為應(yīng)尊重作者的選擇,雖然期刊中會(huì)出現(xiàn)“非法的”D,但不應(yīng)視為“違法”。
在法定計(jì)量中,有兩個(gè)不同意義的u。一個(gè)“u”是可與SI單位并用的中國(guó)法定計(jì)量單位;其與SI單位的關(guān)系為1 u≈1.660 540×10-27 kg,其量名稱為質(zhì)量;單位名稱為“原子質(zhì)量單位”[2]。因而其量符號(hào)應(yīng)為m。例如某物質(zhì)X的質(zhì)量為5 ku,可寫為m(X)=5 ku。另一個(gè)u是SI量“原子質(zhì)量常量”(“mu”)的單位符。原子質(zhì)量單位常量(量符號(hào)為mu)的定義為:“一個(gè)12C中性原子處于基態(tài)的靜止質(zhì)量的1/12”;u的名稱也為“原子質(zhì)量單位”,但
1 u=(1.6605402±0.0000010)×10-27 kg[8]。
據(jù)法定計(jì)量GB3102.8-93[3],當(dāng)需要用u表達(dá)質(zhì)量m時(shí),則應(yīng)有m=Mr *mu[3]。這樣看來,如果用來代替kD的ku若是原子質(zhì)量常量的單位,則應(yīng)先知道被計(jì)量的物質(zhì)X的相對(duì)分子質(zhì)量Mr(X),因?yàn)閙(X)=Mr(X)*mu。
再比較“mu”的定義和“Ar”或“Mr”定義。mu的定義: mu=m(12C)/12[8];而Ar(或Mr)的定義為:“元素的(或分子的)平均原子質(zhì)量與核素12C原子質(zhì)量的1/12之比[3]”。兩者在本質(zhì)上是不同的。鑒于以上認(rèn)識(shí),根據(jù)法定計(jì)量表達(dá)規(guī)則[10],我們認(rèn)為不宜將u或ku作為Ar或Mr的單位符號(hào)使用。分子量-分子量分布
molecular weight distribution,組成聚合物中
不同分子量分布的產(chǎn)品不同分子量聚合物的相對(duì)量。此相對(duì)量按一定的概率函數(shù)分布,通常以分子量分布曲線表示。分子量分布(Molecular Weight Distribution, MWD ):由于高聚物一般由不同分子量的同系物組成的混合物,因此它的分子量具有一定的分布,分子量分布一般 有分布指數(shù)和分子量分布曲線兩種表示方法。分子量-質(zhì)均分子量
聚合物中按分子數(shù)按質(zhì)量平均的相對(duì)分子質(zhì)量。質(zhì)均分子量的測(cè)定,高聚物的分子量及分子量分布,是研究聚合物及高分子材料性能的最基本數(shù)據(jù)之一。它涉及到高分子材料及其制品的力學(xué)性能,高聚物的流變性質(zhì),聚合物加工性能和加工條件的選擇。也是在高分子化學(xué)、高分子物理領(lǐng)域?qū)唧w聚合反應(yīng),具體聚合物的結(jié)構(gòu)研究所需的基本數(shù)據(jù)之一。
粘度法測(cè)質(zhì)均分子量,粘均分子量Mη)用烏式粘度計(jì),測(cè)高
超高分子量聚乙烯管材生產(chǎn)分子稀釋溶液的特性粘數(shù)[η],根據(jù)Mark-Houwink公式[η]=kMα,從文獻(xiàn)或有關(guān)手冊(cè)查出k、α值,計(jì)算出高分子的分子量。其中,k、α值因所用溶劑的不同及實(shí)驗(yàn)溫度的不同而具有不同數(shù)值。
當(dāng)入射光電磁波通過介質(zhì)時(shí),使介質(zhì)中的小粒子(如高分子)中的電子產(chǎn)生強(qiáng)迫振動(dòng),從而產(chǎn)生二次波源向各方向發(fā)射與振蕩電場(chǎng)(入射光電磁波)同樣頻率的散射光波。這種散射波的強(qiáng)弱和小粒子(高分子)中的偶極子數(shù)量相關(guān),即和該高分子的質(zhì)量或摩爾質(zhì)量有關(guān)。根據(jù)上述原理,使用激光光散射儀對(duì)高分子稀溶液測(cè)定和入射光呈小角度(2℃-7℃)時(shí)的散射光強(qiáng)度,從而計(jì)算出稀溶液中高分子的絕對(duì)重均分子量(MW)值。采用動(dòng)態(tài)光散射的測(cè)定可以測(cè)定粒子(高分子)的流體力學(xué)半徑的分布,進(jìn)而計(jì)算得到高分子分子量的分布曲線。
當(dāng)高分子溶液通過填充有特種多孔性填料的柱子時(shí),溶液中高分子因其分子量的不同,而呈現(xiàn)不同大小的流體力學(xué)體積。柱子的填充料表面和內(nèi)部存在著各種大小不同的孔洞和通道,當(dāng)被檢測(cè)的高分子溶液隨著淋洗液引入柱子后,高分子溶質(zhì)即向填料內(nèi)部孔洞滲透,滲透的程度和高分子體積的大小有關(guān)。大于填料孔洞直徑的高分子只能穿行于填料的顆粒之間,因此將首先被淋洗液帶出柱子,而其他分子體積小于填料孔洞的高分子,則可以在填料孔洞內(nèi)滯留,分子體積越小,則在填料內(nèi)可滯留的孔洞越多,因此被淋洗出來的時(shí)間越長(zhǎng)。按此原理,用相關(guān)凝膠滲透色譜儀,可以得到聚合物中分子量分布曲線。配合不同組分高分子的質(zhì)譜分析,可得到不同組分高分子的絕對(duì)分子量。用已知分子量的高分子對(duì)上述分子量分布曲線進(jìn)行分子量標(biāo)定,可得到各組分的相對(duì)分子量。由于不同高分子在溶劑中的溶解溫度不同,有時(shí)需在較高溫度下才能制成高分子溶液,這時(shí)GPC柱子需在較高溫度下工作。
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