折射率增量 dn/dc 值

經過 Ulf Nobbmann, Tuesday, 18th June 2013

當你需要的時候，折射率增量 dn/dc 值


在光散射中，一個與雷利比 RΘ 一同出現的重要參數是折射率增量，也稱為“dn/dc”。通常，將 Kc/RΘ 繪製為濃度的函數以外推至零濃度。這就是我們在批量 SLS（靜態光散射）測量中獲得分子量的方法。係數 K 包括

顯示 K=2 pi^2 n^2/lambda^4 /NA * (dn/dc)^2 的方程

其中n是溶劑的折射率，λ 是激光的波長，NA 是阿伏伽德羅常數。此處，折射率增量適用於特定條件下的樣品。因此，溫度、激光波長、分子的構型或添加劑會對 dn/dc 的絕對值產生影響。因此，為了完美的靜態光散射實驗，應確定所考慮條件下的確切 dn/dc 值。

在許多實際例子中，dn/dc 的值可以從在相似條件下獲得的先前數據集中（或來自文獻參考）獲得。由於折射率直觀地與分子的密度/特定體積相關（對於某些蛋白質而言，這相當相似），因此 0.185 mL/g 作為“平均蛋白質”的 dn/dc 是一個受歡迎的選擇。巧合的是，GPC 的一個最受歡迎的標準是四氫呋喃 THF 中的聚苯乙烯，這同樣擁有 0.185 mL/g 的 dn/dc。

一些常見 dn/dc 值的表格

下表顯示了在室溫 [25C] 下使用紅色激光器 [氦氖，632.8nm] 進行光散射配置的折射率增量值。對於一系列常見樣品，列出了折射增量值。

樣品/固體相溶劑/液體相dn/dc [mL/g]
生物分子水溶液緩衝液平均值：0.185
蛋白質水溶液緩衝液0.16-0.20，平均值：0.185
DNA水溶液緩衝液0.17
RNA水溶液緩衝液0.17-0.19
丙氨酸水溶液緩衝液0.19
多醣類水溶液緩衝液平均值：0.15
幾丁質水溶液緩衝液0.16-0.18
右旋糖酐水溶液緩衝液0.14-0.15
透明質酸水溶液緩衝液0.16-0.18
普魯蘭水溶液緩衝液0.14-0.16
澱粉水溶液緩衝液0.15
葡萄糖、麥芽糖、乳糖、蔗糖水溶液緩衝液0.14-0.15
脂質體
磷脂水0.16
SDS 微胞水0.11
CTAB 微胞水0.15
聚合物
聚苯乙烯 PSTHF0.18-0.19
聚苯乙烯 PS甲苯0.08-0.11
聚苯乙烯 PS環己烷0.16-0.17
聚苯乙烯 PS癸烯0.12
聚苯乙烯 PSMEK0.21
聚苯乙烯 PSTCB0.052
PMMADMF0.057
PMMATHF0.09
PMMA甲苯0.01-0.02
PVC環己酮0.08
PVCDMF0.08
PVCTHF0.10
PVP水0.17
PEG 4000, PEG 6000水0.13

DNA = 去氧核糖核酸；RNA = 核糖核酸；SDS = 十二烷基硫酸鈉；CTAB = 橙黃三甲基氨溴化銨；PMMA = 聚甲基丙烯酸甲酯；PVC = 聚氯乙烯；PEG = 聚乙二醇；PVP = 聚乙烯吡咯酮；THF = 四氫呋喃；MEK = 甲基乙基酮；TCB = 1,2,4-三氯苯；DMF = 二甲基甲酰胺

一個有助於提供大量特定 dn/dc 值的參考文獻是 Theisen, A.; Johann, C.; Deacon, M.P.; Harding, S.E. 在 2000 年由 Nottingham University Press，Nottingham UK 發行的“Refractive Increment Data-Book for Polymer and Biomolecular Scientists”。ISBN: 1-897676-29-8

表中的某些值來自: Tumolo, T.; Angnes, L.; Baptista, M.S. “利用表面等離子共振技術測定分子和大分子溶液的折射率增量 (dn/dc)”，《分析生物化學》 333 (2004), 273–279; DOI: 10.1016/j.ab.2004.06.010

另請注意： FAQ – 是否建議估算 SLS 的 dn/dc？ 本文件討論了估算折射率增量的誤差，尤其是不同波長、添加劑、溫度或結構/分子密度對 dn/dc 以及隨後對 Mw 和 A2 影響的具體效果。

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