Valeurs de l’indice de réfraction différentiel dn/dc

Les valeurs de l’augmentation de l’indice de réfraction dn/dc quand vous en avez besoin ?

Dans la diffusion de la lumière, un paramètre crucial qui apparaît avec le rapport de Rayleigh RΘ est l’augmentation de l’indice de réfraction, également connu sous le nom de « dn/dc ». Typiquement, Kc/RΘ est tracé en fonction de la concentration pour extrapoler à une concentration zéro. C’est ainsi que nous pouvons obtenir le poids moléculaire dans une mesure de DLS en lot (diffusion statique de la lumière). Le facteur K se compose de

où n est l’indice de réfraction du solvant, λ la longueur d’onde du laser, et NA est le nombre d’Avogadro. Ici, l’augmentation de l’indice de réfraction s’applique à l’échantillon sous une condition spécifique. En conséquence, la température, la longueur d’onde du laser, la conformation de la molécule ou les additifs ont un effet sur la valeur absolue de dn/dc. Ainsi, pour une expérience de diffusion statique de la lumière parfaite, le dn/dc exact dans les conditions considérées devrait être déterminé.

Dans de nombreux exemples pratiques, la valeur de dn/dc peut être prise à partir de jeux de données précédents pris dans des conditions similaires (ou à partir de références dans la littérature). Puisque l’indice de réfraction est intuitivement lié à la densité / au volume spécifique des molécules (et pour une gamme de protéines, ceci est assez similaire), une valeur typique de 0,185 mL/g en tant que dn/dc pour une ‘protéine moyenne’ est une valeur populaire choisie. Par coïncidence, l’une des normes les plus populaires pour le GPC est le polystyrène dans le tétrahydrofurane THF, qui se trouve aussi avoir un dn/dc de 0,185 mL/g.

Tableau de quelques valeurs courantes de dn/dc

Le tableau ci-dessous montre les valeurs d’augmentation de l’indice de réfraction pour les configurations de diffusion de lumière avec un laser rouge [HeliumNeon, 632.8nm] à température ambiante [25 °C]. Les valeurs d’augmentation sont répertoriées pour une série d’échantillons courants.

ADN = acide désoxyribonucléique ; ARN = acide ribonucléique ; SDS = dodécylsulfate de sodium ; CTAB = bromure de cétyltriméthylammonium ; PMMA = poly(méthacrylate de méthyle) ; PVC = chlorure de polyvinyle ; PEG = poly(éthylène glycol) ; PVP = polyvinylpyrrolidone ; THF = tétrahydrofurane ; MEK = méthyl éthyl cétone ; TCB = 1,2,4-trichlorobenzène ; DMF = diméthylformamide

Une référence utile pour une large gamme de valeurs spécifiques de dn/dc est la collection par 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

Les valeurs sélectionnées dans le tableau proviennent de : Tumolo, T.; Angnes, L.; Baptista, M.S. « Détermination de l’incrément de l’indice de réfraction (dn/dc) des solutions de molécules et de macromolécules par résonance plasmonique de surface », Analytical Biochemistry 333 (2004), 273–279 ; DOI : 10.1016/j.ab.2004.06.010

Également d’intérêt : FAQ – Est-ce correcte d’estimer dn/dc pour DLS ? Ce document discute de l’erreur d’estimer l’augmentation de l’indice de réfraction, spécifiquement l’effet que différentes longueurs d’onde, additifs, températures ou structure/densité moléculaire peuvent avoir sur dn/dc et l’influence subséquente sur Mw et A2.

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