散射法原理及其在高分子中的应用

小角X射线散射在高分子研究中的应用摘要:小角X射线散射（SAXS）应用广泛,现已发展成为研究亚微观结构和形态特征的一种技术手段。

本文总结了SAXS在高分子研究中的应用，为国内仪器分析技术的研究发展提供参考。

关键词: 小角X射线散射；高分子；分形The applications of small-angle X-ray scattering in polymerresearchAbstract: The small Angle X-ray scattering (SAXS) which is widely used, has already developed into a kind of technology to study the microstructure and morphological characteristics. In this paper, the applications of small-angleX-ray scattering in polymer research are summarized which may be useful for the research and development of domestic instrument analysis technology. Keywords：Small Angle X-ray scattering ; Polymer ;Fractal.所谓“小角散射”[1]，顾名思义，是指被研究的试样在靠近X射线入射光束附近很小角度内的散射现象。

根据SAXS理论，只要体系内存在电子密度不均匀（微结构或散射体），就会在入射X光束附近的小角度范围内产生相干散射，通过对小角X射线散射图或散射曲线的计算和分析即可推导出微结构的形状、大小、分布及含量等信息。

这些微结构可以是孔洞、粒子、缺陷、材料中的晶粒、非晶粒子结构等，适用的样品可以是气体、液体、固体。

多角度光散射检测原理多角度光散射检测是一种非常重要的光学研究技术，广泛应用于化学、物理、生物等领域的研究中。

在材料分析、质量控制、环境检测以及生物学研究等领域，多角度光散射检测都具有重要的应用。

多角度光散射检测是用来研究透明或半透明介质中被散射物的大小、分布、结构及其相对浓度。

在多角度的光散射检测中，光源照射到样品上后，被样品散射的光会沿各个不同的方向散射，被检测器所接收到的光强度与入射光强度之比就是光散射的强度。

通过检测不同方向的光散射量，我们可以了解样品中的物质分布、粒径、浓度等信息。

1. 材料分析多角度光散射检测可用于材料分析，例如通过多角度光散射检测可以评价高分子材料的分布性、晶化度及其相结构。

有机高分子材料中存在许多微观孔隙，这对于材料的可靠性会产生重要影响。

通过多角度光散射技术，可以评价这些孔隙的分布，并研究孔隙大小与位置对性能的影响，以辅助材料的设计和开发。

2. 质量控制在制造相关行业，多角度光散射技术也用于质量控制。

多角度光散射检测可以用来监控烟雾颗粒的大小和数量。

通过这种技术，可以对烟雾颗粒的大小分布、形状、表面形态等作出更准确的描述，进而改进产品质量和生产工艺。

3. 环境检测多角度光散射技术还可以应用于环境检测，例如空气中颗粒物的分析和在水中沉积物的形态研究等。

在环境检测中，多角度光散射技术可以用于监测空气中PM2.5、PM10等细颗粒物的浓度和分布，以便及时采取相应的治理措施。

4. 生物学研究多角度光散射检测技术在生物学研究中也有很大的应用。

通过多角度光散射技术可以研究生物分子的结构以及分子在液体中的聚集和自组装情况。

同时也可用于研究细胞形态、大小及其在不同条件下的变化等。

总结多角度光散射检测技术具有广泛的应用场景，既可应用于材料科学的研究，也可以应用于生物学、环境科学等领域。

多角度光散射检测技术的发展将推动微观科学领域的技术进步，有助于改进国家相关产业的生产工艺和质量控制水平，为人类社会的发展做出应有的贡献。

简述蒸发光散射检测器的原理及其定量的特征蒸发光散射检测器是一种用于检测溶液中非挥发性溶质浓度的
工具。

其原理是利用溶液中的非挥发性溶质与溶剂之间的相互作用使得光的散射强度发生变化，从而检测溶质浓度的变化。

蒸发光散射检测器的基本原理是利用光的散射强度与溶质浓度
成正比的关系。

在检测器中，一个激光光源将光束引导到样品池中。

当样品中存在溶质时，光会与其中的分子发生相互作用，并发生散射现象。

散射光经过光电倍增管的检测后，信号被转换为电信号并传送到信号处理器中进行处理和分析。

蒸发光散射检测器具有许多优点，其中最重要的是其定量的特征。

由于溶质浓度与光的散射强度呈线性关系，因此可以通过测量散射光的强度来准确地确定溶质浓度。

此外，该技术对于大分子溶质的检测也非常有效，因为大分子通常具有高分子量和较高的光散射能力。

总之，蒸发光散射检测器是一种高效、可靠且定量的检测工具，可以用于许多领域，包括化学分析、生化研究和药物开发等。

- 1 -。

光散射法测定聚合物的重均分子量及分子尺寸光散射法是一种高聚物分子量测定的绝对方法，它的测定下限可达5×103，上限为107。

光散射一次测定可得到重均分子量、均方半径、第二维利系数等多个数据，因此在高分子研究中占有重要地位，对高分子电解质在溶液中的形态研究也是一个有力的工具。

一、实验目的1．了解光散射法测定聚合物重均分子量的原理及实验技术。

M、均方末端2．用Zimm双外推作图法处理实验数据。

并计算试样的重均分子量w距2h及第二维利系数2A。

二、基本原理一束光通过介质时，在入射光方向以外的各个方向也能观察到光强的现象称为光散射现象。

光波的电场振动频率很高，约为1015/s数量级，而原子核的质量大，无法跟着电场进行振动，这样被迫振动的电子就成为二次波源，向各个方向发射电磁波，也就是散射光。

因此，散射光是二次发射光波。

介质的散射光强应是各个散射质点的散射光波幅的加和。

光散射法研究高聚物的溶液性质时，溶液浓度比较稀，分子间距离较大，一般情况下不产生分子之间的散射光的外干涉。

若从分子中某一部分发出的散射光与从同一分子的另一部分发出的散射光相互干涉，称为内干涉。

假若溶质分子尺寸比光波波长小得多时（即≤1/20λ,λ是光波在介质里的波长），溶质分子之间的距离比较大，各个散射质点所产生的散射光波是不相干的；假如溶质分子的尺寸与入射光在介质里的波长处于同一个数量级时，那末同一溶质分子内图3-1各散射质点所产生的散射光波就有相互干涉，这种内干涉现象是研究大分子尺寸的基础。

高分子链各链段所发射的散射光波有干涉作用，这就是高分子链散射光的内干涉现象，见图3-1。

关于光散射，人们提出了升落理论。

这个理论认为：光散射现象是由于分子热运动所造成的介质折光指数或介电常数的局部升落所引起的。

将单位体积散射介质（介电常数为ε）分成N 个小体积单元，每个单元的体积大大小于入射光在介质里波长的三次方，即301V Nλ∆=但是小体积单元，仍然是足够大的，其中存在的分子数目满足作统计计算的要求。

激光光散射技术及其应用Laser Light Scattering System Technology and ApplicationBROOKHA VEN INSTRUMENTS CORPORATION (BEIJING OFFICE)地址：北京市海淀区牡丹园北里甲1号中鑫嘉园东座A105室美国布鲁克海文公司公司北京技术服务中心邮编：100083电话：8610-62081909传真：8610-6208189激光光散射技术和应用近年来，光电子和计算机技术的飞速发展使得激光光散射已经成为高分子体系和胶体科学研究中的一种常规的测试手段。

现代的激光光散射包括静态和动态两个部分。

在静态光散射中，通过测定平均散射光强的角度和浓度的依赖性，可以得到高聚物的重均分子量M w，均方根回旋半径R g和第二维利系数A2；在动态光散射中，利用快速数字相关器记录散射光强随时间的涨落，即时间相关函数，可得到散射光的特性弛豫时间τ，进而求得平动扩散系数D和与之对应的流体力学半径R h。

在使用过程中，静态和动态光散射有机地结合可被用来研究高分子以及胶体粒子在溶液中的许多涉及到质量和流体力学体积变化的过程，如聚集和分散、结晶和溶解、吸附和解吸、高分子链的伸展和卷缩以及蛋白质长链的折叠，并可得到许多独特的分子量参数。

一、光散射发展简史：Tynadall effect（1820-1893）1869年，Tyndall研究了自然光通过溶胶颗粒时的散射，注意到散射光呈淡淡的蓝色，并且发现如果入射光是偏振的，这散射光也是偏振的。

Tyndall由此提出了19世纪气象学的两大谜题：为什么天空是蓝色的？为什么来自天空的散射光是相当偏振的？James Clerk Maxwell (1833-1879)解释了光是一种电磁波，并正确地计算出光的速度。

Lord Rayleigh(1842-1919)1881年，Rayleigh应用Maxwell的电磁场理论推导出，在无吸收、无相互作用条件下，光学各向同性的小粒子的散射光强与波长的四次方成反比。

多糖分子量测定引言：多糖是由若干个单糖分子通过糖苷键连接而成的高分子化合物。

多糖广泛存在于生物体内，具有重要的生物学功能。

测定多糖的分子量是研究多糖结构和性质的重要手段之一。

本文将介绍常见的多糖分子量测定方法及其原理。

一、凝胶渗透色谱法（GPC）凝胶渗透色谱法是一种常用的多糖分子量测定方法。

它利用凝胶柱的孔隙作用，根据不同分子量的多糖在凝胶柱中的渗透性差异进行分离和测定。

该方法操作简便，测定范围广，适用于大多数多糖的分子量测定。

二、动态光散射法（DLS）动态光散射法是一种基于多糖分子在溶液中的扩散速率来测定分子量的方法。

利用激光照射样品，测量样品中散射光的强度和时间的关系，通过斯托克斯-爱因斯坦公式计算多糖分子的扩散系数，从而得到多糖的分子量。

三、凝胶电泳法凝胶电泳法是通过多糖在电场中的迁移速率来测定其分子量的方法。

根据多糖的电荷性质和分子量大小，多糖在凝胶电泳胶中的迁移速率不同，从而实现多糖的分离和分子量测定。

四、核磁共振波谱法（NMR）核磁共振波谱法是一种精确测定多糖分子量的方法。

通过核磁共振技术，可以得到多糖分子中的氢、碳等核的共振信号，进而计算多糖的分子量。

五、质谱法质谱法是一种高灵敏度、高分辨率的多糖分子量测定方法。

通过将多糖分子离子化，然后在质谱仪中进行离子分析，可以得到多糖分子的质荷比，从而计算分子量。

六、比色法比色法是一种常用的多糖分子量测定方法。

通过多糖与某些化学试剂反应产生的可比色化合物，利用比色计测定其吸光度，从而计算多糖的分子量。

七、荧光法荧光法是一种灵敏度高、选择性好的多糖分子量测定方法。

通过多糖与荧光染料结合形成荧光复合物，利用荧光光谱仪测定其荧光强度，从而计算多糖的分子量。

结论：多糖分子量的测定是研究多糖结构和性质的重要手段。

凝胶渗透色谱法、动态光散射法、凝胶电泳法、核磁共振波谱法、质谱法、比色法和荧光法是常用的多糖分子量测定方法。

不同的方法适用于不同类型的多糖和测定要求。