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Electro-optic scattering from solutions of poly(n-hexyl)isocyanate

1970; Elsevier BV; Volume: 6; Issue: 2 Linguagem: Francês

10.1016/0014-3057(70)90150-3

1873-1945

H. C. Plummer, B. R. Jennings,

Advanced Chemical Sensor Technologies

Results are reported of a study on the intensity of the light scattered from solutions of a sample of n-hexyl polyisocyanate in tetrahydrofuran. Measurements were made both prior to and during the application of alternating electric fields to the solutions. In the absence of these fields, the molecules were characterized by a weight average mol. wt. of 2·8 × 106 and a Z average radius of gyration of 290 nm. Electric fields of up to 900 V cm−1 intensity, and frequencies up to 2·5 kHz were then applied to the solutions. The scattered intensity changes indicated that the rod-like molecules behaved as if they were rigid, with both permanent and induced dipole moments predominantly along the major rod axis. These properties arose from an overall permanent moment of 29 × 103 D and a difference of electrical anisotropies (α1 − α2) of 9·2 × 103 D units. The molecular rotary diffusion coefficient of 790 sec−1 was also determined. Upon analysis, this gave information about the polydispersity of the sample. It was concluded that the experimental procedure, described herein, provided abundant information about the molecular parameters of the polymer, and that in general it would be very suitable for such characterization studies provided that the solute molecules were large enough in their major dimension as to be comparable to the wavelength of the incident light. On présente un compte-rendu des résultats d'une étude sur l'intensité de la lumière dispersée de solutions d'un échantillon de n-hexyl polyisocyanate dans le tétrahydrofuran. Des mesures ont été faites avant et pendant l'application de champs électriques alternatifs aux solutions. Dans l'absence de ces champs, les molécules se caractérisaient par un poids moléculaire moyen de 2,8 × 106 et un rayon moyen de giration ≥ de 290 mm. Des champs électriques allant jusqu'à 900 V cm−1 d'intensité et des fréquences atteignant 2,5 kHz ont ensuite été appliquées aux solutions. Les changements d'intensité dispersés ont indiqué que les molécules en forme de jonc se sont comportées comme si elles étaient rigides avec des moments de dépôle permanents et induits surtout au long de l'axe majeur du jonc. Des propriétés sont survenues d'un moment permanent total de 29 × 103 D et d'une différence d'anisotropies électrique (a1–a2) de 9,2 × 103 D unités. Le coefficient de diffusion rotatoire moléculaire de 790 sec−1 fut également déterminé. Après analyse, des renseignements furent obtenus sur la polydispersité de l'échantillon. Il fut conclu que le procédé expérimental décrit ici fournit une abondance de renseignements sur les paramètres moléculaires du polymère et qu'en général il est très approprié pour de telles études de caractérisation pourvu que les molécules du solvant soient suffisamment grandes dans leur dimension majeure pour être comparables à la longeuur d'onde de la lumière incidente. Si riportano risultati di uno studio sull'intensità della luce diffusa da soluzioni di un campione di n-esil isocianato in tetraidrofurano. Sono state effettuate misure sia prima che durante l'applicazione alla soluzione di campi elettrici alternanti. In assenza di questi campi, le molecole sono caratterizzate da un peso medio del peso molecolare di 2·8 × 106 e da un raggio di rotazione medio, z, di 290 nm. Campi elettrici di intensità fino a 900 V cm−1 e frequenze fino a 2,5 kHz sono state applicate in seguito alle soluzioni. I cambiamenti di intensità diffusa indicano che le molecole a bacchetta si comportano come se fossero rigide, con momenti dipolari sia permanenti che indotti, prevalentemente lungo l'asse maggiore della bacchetta. Queste proprietà nascono da un totale momento permanente di 29 × 103 D e una differenza di anistropi elettrici (a1 – a2) di 9,2 × 103 unità debye. E' stato anche determinato il coefficiente di diffusione molecolare rotatoria di 790 sec−1. All'analisi, questo ha informato circa la polidispersiuità del campione. Si è concluso che il procedimento sperimentale qui descritto ha dato abbondanti informazioni circa i parametri molecolari del polimero e che in generale sarebbe molto adatto per tali studi di caratterizzazione a patto che le molecole del soluto siano larghe abbastanza nella loro dimensione maggiore tanto da essere paragonabili alla lunghezza della luce incidente. Die Ergebnisse einer Untersuchung über die Intensität des Streulichts von Lösungen aus Poly-n-hexyl-isocyanat in Tetrahydrofuran werden berichtet. Die Messungen wurden durchgeführt vor und während des Anlegens von wechselnden elektrischen Feldern an die Lösungen. Bei Abwesenheit dieser Felder waren die Moleküle charakterisiert durch einen Gewichtsmittelwert des Molekulargewichts von 2,8 × 106 und einen Z Mittelwert des Trägheitsradius von 290 nm. Es wurden dann elektrische Felder bis zu einer Intensität von 900 V cm−1 und Frequenzen bis zu 2,5 kHz an die Lösungen engelegt. Die Veränderungen der Streuintensität zeigten, daβ die Stäbchenartigen Moleküle sich wie starre Teilchen verhielten mit sowohl permanenten als auch induzierten Dipolmomenten entlang der Hauptachse der Stäbchen. Diese Eigenschaften ergaben sich aus einem gesamten permanenten Moment von 29 × 103 D Einheiten und einer Differenz der elektrischen Anisotropien (a1 – a2) von 9,0 × 103 D Einheiten. Der molekulare Rotations-Diffusionskoeffizient von 790 sec−1 wurde ebenfalls bestimmt. Auf Grund einer Analyse konnte daraus ein Hinweis auf die Polydispersität der Probe erhalten werden. Es wurde gefolgert, daβ die hier beschriebene experimentelle Methode sehr viel Information über die molekularen Paramenter des Polymeren liefert und daβ sie im allgemeinen für derartige Charakterisierungszwecke sehr geeignet wäre, vorausgesetzt, daβ die gelösten Moleküle in ihrer vorwiegenden Dimension groβ genung sind, um mit der Wellenlänge des einfallenden Lichts verglichen werden zu können.