Índice de refracción incremento valores dn/dc
¿Valores de incremento del índice de refracción dn/dc cuando los necesitas?
En la dispersión de luz, un parámetro crucial que aparece junto con la Razón de Rayleigh RΘ es el incremento de índice de refracción, conocido también como «dn/dc». Típicamente, Kc/RΘ se grafica en función de la concentración para extrapolar a concentración cero. Así es como podemos obtener el peso molecular en una medida de SLS por lotes (dispersión de luz estática). El factor K consiste en
donde n es el índice de refracción del solvente, λ la longitud de onda del láser, y NA es el número de Avogadro. Aquí, el incremento del índice de refracción se aplica a la muestra bajo una condición específica. Como resultado de esto, la temperatura, longitud de onda del láser, conformación de la molécula o aditivos tienen un efecto sobre el valor absoluto de dn/dc. Por lo tanto, para un experimento de dispersión de luz estática perfecto, se debe determinar el dn/dc exacto en las condiciones consideradas.
En muchos ejemplos prácticos, el valor de dn/dc se puede tomar de conjuntos de datos previos tomados bajo condiciones similares (o de referencias en la literatura). Dado que el índice de refracción está intuitivamente relacionado con la densidad/volumen específico de las moléculas, (y para un rango de proteínas esto es bastante similar), un valor típico de 0.185 mL/g como el dn/dc de una ‘proteína promedio’ es un valor elegido popularmente. Por coincidencia, uno de los estándares más populares para GPC es el poliestireno en tetrahidrofurano (THF), que también tiene un dn/dc de 0.185 mL/g.
Tabla de algunos valores comunes de dn/dc
La tabla a continuación muestra valores de incremento del índice de refracción para configuraciones de dispersión de luz con un láser rojo [Helio Neón, 632.8nm] a temperatura ambiente [25C]. Los valores de incremento de refracción están listados para una serie de muestras comunes.
| Muestra/Fase Sólida | Solvente/Fase Líquida | dn/dc [mL/g] |
|---|---|---|
| Biomoléculas | Buffer Acuoso | Promedio: 0.185 |
| Proteínas | Buffer Acuoso | 0.16-0.20, promedio: 0.185 |
| ADN | Buffer Acuoso | 0.17 |
| ARN | Buffer Acuoso | 0.17-0.19 |
| Alanina | Buffer Acuoso | 0.19 |
| Polisacáridos | Buffer Acuoso | Promedio: 0.15 |
| Quitosano | Buffer Acuoso | 0.16-0.18 |
| Dextrano | Buffer Acuoso | 0.14-0.15 |
| Ácido Hialurónico | Buffer Acuoso | 0.16-0.18 |
| Pullulan | Buffer Acuoso | 0.14-0.16 |
| Almidón | Buffer Acuoso | 0.15 |
| Glucosa, Maltosa, Lactosa, Sacarosa | Buffer Acuoso | 0.14-0.15 |
| Liposomas | ||
| Fosfolípidos | Agua | 0.16 |
| Micelas SDS | Agua | 0.11 |
| Micelas CTAB | Agua | 0.15 |
| Polímeros | ||
| Poliestireno PS | THF | 0.18-0.19 |
| Poliestireno PS | Tolueno | 0.08-0.11 |
| Poliestireno PS | Ciclohexano | 0.16-0.17 |
| Poliestireno PS | Decalina | 0.12 |
| Poliestireno PS | MEK | 0.21 |
| Poliestireno PS | TCB | 0.052 |
| PMMA | DMF | 0.057 |
| PMMA | THF | 0.09 |
| PMMA | Tolueno | 0.01-0.02 |
| PVC | Ciclohexanona | 0.08 |
| PVC | DMF | 0.08 |
| PVC | THF | 0.10 |
| PVP | Agua | 0.17 |
| PEG 4000, PEG 6000 | Agua | 0.13 |
ADN = ácido desoxirribonucleico; ARN = ácido ribonucleico; SDS = dodecil sulfato de sodio; CTAB = bromuro de cetiltrimetilamonio; PMMA = poli(metacrilato de metilo); PVC = policloruro de vinilo; PEG = polietilenglicol; PVP = Polivinilpirrolidona; THF = tetrahidrofurano; MEK = metil etil cetona; TCB = 1,2,4-triclorobenceno; DMF = dimetilformamida
Una referencia útil para una amplia gama de valores específicos de dn/dc es la colección de Theisen, A.; Johann, C.; Deacon, M.P.; Harding, S.E. «Refractive Increment Data-Book for Polymer and Biomolecular Scientists», Nottingham University Press, Nottingham UK, 2000. ISBN: 1-897676-29-8
Los valores seleccionados en la tabla fueron tomados de: Tumolo, T.; Angnes, L.; Baptista, M.S. «Determination of the refractive index increment (dn/dc) of molecule and macromolecule solutions by surface plasmon resonance», Analytical Biochemistry 333 (2004), 273–279; DOI: 10.1016/j.ab.2004.06.010
También de interés: FAQ – ¿Es adecuado estimar dn/dc para SLS? Este documento discute el error de estimar el incremento del índice de refracción, específicamente el efecto que diferentes longitudes de onda, aditivos, temperatura, o estructura/densidad molecular pueden tener sobre dn/dc y el subsiguiente influencia en Mw y A2.
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