Dynamic light scattering

A special laser scattering technique, dynamic light scattering, can be used to investigate the diffusion of polymers in solution. Consider two polymer molecules being irradiated by a laser beam. Suppose that at a time t the scattered waves from these particles interfere constructively at the detector, leading to a large signal. However, as the molecules move through the solution, the scattered waves may interfere destructively at another time t′ and result in no signal. When this behaviour is extended to a very large number of molecules in solution, it results in fluctuations in light intensity that depend on the diffusion coefficient, D, which is a measure of the rate of molecular motion and is given by the Stokes–Einstein relation (which is discussed further in Section 21.9e):

D=

where f is the frictional coefficient, a measure of the forces that retard a molecule’s motion. Table 19.2 lists some typical values of D. For a spherical particle of radius a in a solvent of viscosity η (see Section 19.6), the frictional coefficient is given by Stokes’s relation:

f = 6πaη

If the molecule is not spherical, we use appropriate values of f given in Table 19.3. Hence, dynamic light scattering measurements give the diffusion coefficient and molecular size, in cases where the molecular shape is known. For dilute monodisperse systems of random coils, it has been found empirically that D is related to the molar mass M of the polymer by:

D=β_DM^−0.6

The coefficientβDis obtained by determining D at fixed viscosity and temperature for a variety of standard samples with known molar masses. As we should expect, bulky polymers of high molar mass migrate more slowly (have a lower diffusion coefficient) through a solvent than polymers of low molar mass.

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

مدينة الفردوس تنظم برنامجًا ترفيهيًّا لأكثر من 260 يتيمًا من مؤسسة الفضل

العتبة العباسية المقدسة تطلق مسابقة ثقافية لطلبة جامعتي الكفيل والعميد

المجمع العلمي للقرآن الكريم يقيم محطات لتعليم القراءة الصحيحة في محافظة بابل

قسم الشؤون الفكرية ينظم دورة عن إعداد العروض التقديمية لطلبة المدارس في ذي قار

المزيد

الآخبار الصحية

للطاقة وحماية القلب.. ما "التوقيت الذهبي" لأكل المكسرات؟

دراسة تكشف فائدة القيلولة لمدة 45 دقيقة

اختيار الزبادي الأنسب.. قرار يحدد مسار صحتك

هل يعدّ الصيام المتقطع حلا سحريا لخسارة الوزن؟.. دراسة تجيب

المزيد

الآخبار التكنلوجية

"علي بابا" تكشف عن نموذج جديد للذكاء الاصطناعي

اختراق علمي جديد.. استشعار ضوئي يرصد "دلالات السرطان"

وكالة الإمارات للفضاء تعلن تمديد مهمة "مسبار الأمل" حتى 2028

ظاهرة مذهلة .. شهدها 2 بالمئة من سكان العالم فقط

المزيد

مواضيع ذات صلة

Units

Names of quantities

Working galvanic cells

Electrolysis

Experimental techniques

The rate laws

The electric potential at the interface

The structure of the interface

Catalytic activity at surfaces

Mechanisms of heterogeneous catalysis

Mobility on surfaces

The rate of desorption