Polydispersity – 在DLS和色谱中意味着什么?

多分散指数

术语多分散性(或根据IUPAC建议,现在称为分散性)用于描述分布的“非均匀性”程度。在分子/纳米颗粒表征领域,原则上有两种不同的多分散性定义,这取决于感兴趣的基本属性。

凝胶渗透色谱(GPC)和体积排阻色谱(SEC)中,我们关注样品的分子量。GPC/SEC得到的分布通常是一个分子量分布,描述了不同分子量“切片”中有多少物质。该分布传统上通过两个派生的数字来描述:

  • Mw – 质量加权分子量 和
  • Mn – 数量加权分子量

其中一个描述了质量的平均分子量(不同“切片”中的分子),另一个描述了数量的平均分子量(分布不同“切片”中的分子)。对于一个完全均匀的(“单分散”)样品,其由且仅由一个分子量组成,Mw和Mn应该是相同的值。然而,对于实际样品,这两个数字并不相同,两者的比值可以用来描述遇到的分布与均匀分布的距离。比值Mw/Mn称为分散性,以前称为多分散指数(PDI)。最近,一个新的符号被分配给这个参数,Dstroke,Đ 来代表分散性术语的新惯例。对于一个均匀样品,Đ = 1.0。

动态光散射(DLS)中,分子或颗粒的尺寸分布是关注的属性。在这里,分布描述了不同尺寸“切片”中的物质有多少。在DLS中,原生分布是强度分布,显示了来自不同大小“切片”或“箱体”有多少光被散射。可以从分布的统计中直接获得平均尺寸和该平均值的标准偏差。在这里,分布的(绝对)标准偏差(或“半宽”)可以与均值进行比较,得到一个相对多分散性 = 标准偏差 / 均值。历史上,采用了一种更简单的强制单指数拟合方案(累积法)来找到整体平均尺寸(按强度)和整体多分散性(归一化第二累积量),而不需要分布。对于理论上的高斯分布,整体多分散性将是分布的相对多分散性。传统上,这个整体多分散性也被转换为一个整体多分散指数PDI,即光散射多分散性的平方。对于一个完美均匀的样品,PDI将是0.0。

不同类别的分散性的数值列在下面的表中。

其中,中等栏表示一种中等多分散的分布类型,该分布既不极端多分散或宽广,也不狭窄。

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