21.4 : Polímeros: Distribuição de Peso Molecular

Para qualquer polímero, o peso molecular médio ponderal (M_w) é maior, se não igual, ao peso molecular médio numérico (M_n). A única situação em que o peso molecular médio ponderal e o peso molecular médio numérico são iguais é quando um polímero consiste apenas em cadeias com o mesmo peso molecular. No entanto, isso nunca acontece em um polímero sintético, uma vez que é difícil controlar o processo de polimerização até um nível molecular com uma precisão de cem por cento.

Portanto, a razão entre M_w e M_n, chamada de índice de polidispersidade (PDI) ou dispersidade (ĐM), é usada para categorizar os polímeros pela distribuição do peso molecular.

Como o peso molecular médio ponderal é igual ou superior ao peso molecular médio numérico, o valor do PDI é sempre um ou mais. Quando o PDI é um, o polímero é denominado monodisperso (uniforme) porque todas as cadeias poliméricas individuais têm o mesmo peso molecular. Polímeros naturais como o DNA são exemplos de polímeros monodispersos.

Todos os polímeros sintéticos são polidispersos (não uniformes). Como as cadeias individuais de polímeros sintéticos têm pesos moleculares diferentes, o PDI é sempre maior que um. O PDI aumenta à medida que a distribuição do peso molecular no polímero aumenta. Um valor mais próximo de um indica uma distribuição estreita de pesos moleculares. A polimerização sob condições de reação controladas é necessária para a obtenção de um polímero com distribuição de peso estreita. Uma polimerização descontrolada leva a cadeias poliméricas com pesos moleculares amplamente variados e, como efeito, um PDI muito superior a um.