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分析事例

SEC-(GPC)-MALSの原理

多角度光散乱検出器(MALS)は、試料溶液に一定波長のレーザー光を照射し、レイリー散乱によって試料から生じた散乱光強度を計測します。そのデータから、試料の絶対分子量や溶液中での回転半径を求めることができます。レイリー散乱とは、物質に光が照射した際、その物質から入射光と同一波長の光が放出される現象です。散乱角θにおける散乱強度(Rθ)は、下記に示す式で表されます。

数式

ここで、Mwは重量平均分子量、 Cは試料濃度、A2は第2ビリアル係数を示します。Kは光学定数、P(θ)は散乱角度に依存する関数でそれぞれ以下の式で表されます。

数式

nは溶媒の屈折率、NAはアボガドロ数、λ0は入射光の波長、Rgは溶液中での高分子の回転半径、θは散乱角度です。
縦軸にKC/ Rθ、横軸にsin2(θ/2)をプロットすると直線関係が得られます、縦軸の切片からMw(重量平均絶対分子量)、直線の傾きからRg2を求めることができます。分岐ポリマーのRg2は、同じ分子量の直鎖ポリマーのRg2より小さいので、その比から分岐パラメーター(g値)を求めることができます。

グラフ

g値は0〜1の範囲の値をとります。線状試料のg値は1であり、分岐を持つ試料のg値は1より小さくなります。分岐箇所が増えるにつれて、g値は小さくなります。この値を比較することで、試料間の分岐度合の比較をすることができます。

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