数平均分子量と重量平均分子量の重要な違いは、数平均分子量がポリマー試料中の分子のモル分率であるのに対し、重量平均分子量はポリマー試料中の分子の重量分率であることである。

純粋な化合物とは異なり、ポリマーは異なる分子の混合物である（純粋な化合物は同じ分子を含むが、ポリマーは全く同じ分子を含まない）。例えば、高分子サンプルは非常に長い炭素鎖を含むが、各分子は異なる鎖長を持っている場合がある。そのため、ポリマーの分子量を表すには、さまざまな平均値を用います。数平均分子量と重平均分子量の2種類である。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. 平均分子量とは 3. 平均分子量とは 4. 横並び比較 - 数平均分子量と重量平均分子量を表形式で 5. まとめ

数平均分子量は何ですか？

数平均分子量は、ポリマー試料中の分子のモル分率である。高分子の分子量を測定する方法である。単一の高分子の平均分子量を示す。つまり、試料の総重量を試料に含まれる分子の数で割ったものである。

図01：重量平均分子量は、常に数平均分子量よりも大きい。

このパラメータの値は、以下の式で求めることができます。

Mn=∑NiMi/∑Ni

ここで、Mnは数平均分子量、Niはポリマー試料中のMiの重さを持つ分子の数、Miは試料の**分子の重さである。数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法、粘度法、蒸気圧透過法などを組み合わせて求めることができる。

重量平均分子量は何ですか？

重量平均分子量は、ポリマー試料中の分子の重量分率である。これもポリマーの分子量を測定する方法の一つである。高分子試料中の個々の高分子の平均分子量がわかる。このパラメータは以下の式で求めることができる。

分子量＝∑NiMi2/∑NiMi

ここで、Mwは重量平均分子量、Niは分子量Miの分子数である。このパラメータは、静的光散乱、中性子小角散乱、X線散乱、沈降速度などを用いて決定することができます。さらに重要なことは、試料中の分子量が大きい方が分子量が小さい方よりも重いので、重量平均分子量は常に大きくなることである。

数平均と重量平均分子量の違い

ポリマーサンプルには様々な大きさの分子が含まれているため、ポリマーの正確な分子量を示すことはできません。そのため、ポリマーの分子量を表すには、平均分子量を使い分ける。数平均分子量と重量平均分子量の2つがその形です。数平均分子量と重量平均分子量の重要な違いは、数平均分子量がポリマー試料中の分子のモル分率であるのに対し、重量平均分子量はポリマー試料中の分子の重量分率である点である。また、数平均分子量と重量平均分子量の違いとして、数平均分子量はゲル浸透クロマトグラフィー、粘度計、蒸気圧パーコレーションを組み合わせて、重量平均分子量は静光散乱、中性子小角散乱、X線散乱、蒸着速度で求めることができる。

次のインフォグラフィックは、数平均分子量と重量平均分子量の違いを表形式で表したものである。

概要 - 数平均 vs. 重量平均分子量

高分子試料の分子量を表すパラメータとして、数平均分子量と重量平均分子量がある。数平均分子量と重量平均分子量の重要な違いは、数平均分子量がポリマー試料中の分子のモル分率であるのに対し、重量平均分子量はポリマー試料中の分子の重量分率であることである。

引用

1歌詞"高分子の分子量", 化学図書室, 図書館, 2017年9月6日.2はこちら。"モル質量分布", ウィキペディア, ウィキメディア財団, 2018年7月21日.ここで入手可能 2 「モル質量分布」、ウィキペディア、ウィキメディア財団、2018年7月21日。