| 词条 | 分子量 |
| 释义 | § 概述 超高分子量聚乙烯 分子量是物质分子或特定单元的平均质量与核素碳12（原子量为12的碳原子）原子质量的1/12之比，等于分子中原子的原子量之和。如二氧化硫(SO2)的分子量为64.06，即为一个硫原子和两个氧原子的原子量之和。分子量 molecular weight 分子中各原子量的总和。聚合物是不同分子量同系物的混合物，其分子量需以统计平均分子量表示。 我们过去长期习惯使用着的“分子量”实际上都是相对的分子质量。因此，国标指出“以前称为分子量”的即是“相对分子质量”(relative molecular mass)，并将后者定义为“物质的分子或特定单元的平均质量与核素12C原子质量的1/12之比”。相对分子质量是两个质量之比，也在计算表达形式上进一步明确了“相对”的含义。[1] § 相对分子质量 相对分子质量：化学式中各原子的相对原子质量的总和与原子的质量计量一样，分子的质量计量也先后存在3个量名称：相对分子质量、分子质量和分子量。众所周知， 沸点与相对分子质量的关系分子的质量为组成分子的各原子的质量之和。在日常专业工作中，不论是单质还是化合物，它们的分子质量都是根据各元素原子的个数和各元素的“相对原子质量”(由元素周期表上查到)计算得到。既然元素的相对原子质量是一个单位为“1”的相对质量，那么由此计算得到的分子质量必然也是一个单位为“1”的相对质量。对于某些结构复杂的生物大分子，往往都是通过电泳、离心或色谱分析等方法测得其近似分子质量，因而更是一个相对概念的量值。所以，我们过去长期习惯使用着的“分子量”实际上都是相对的分子质量。因此，国标指出“以前称为分子量”的即是“相对分子质量”(relative molecular mass)，并将后者定义为“物质的分子或特定单元的平均质量与核素12C原子质量的1/12之比”。相对分子质量是两个质量之比，也在计算表达形式上进一步明确了“相对”的含义。对于定义中的“特定单元”，主要是指空气等组成成分基本不变的特殊混合物，它们的相对质量可根据其组成成分(N2，O2，CO2，Ar等)的相对分子质量和其在空气中的体积分数计算其平均质量，然后与 12C原子质量的1/12相比即可获得。相对分子质量的量符号为Mr，单位为“1”。 对于过去长期使用的“分子量”，其英文为molecular weight，确切原意为“分子重量”。它既不是质量概念，又没有相对的含意，因而也是一个不够准确和不够科学的量名称。根据国标规定，“分子量”应停止使用，凡过去使用“分子量”的场合都应换以使用“相对分子质量”。另外，过去一直以“Dalton”、“D”和“kD”作为分子量的单位，后来也曾有人提出以“u”作为分子量的单位，这些都是不恰当的用法。相对分子质量的单位只能是“1”，而不是“Dalton”，“D”，“kD”或“u”。 至于分子质量，国标中仅给出了一个量符号m，其单位为分子量“kg”和“u”。从理论上说，分子质量应是一个与“原子质量”对应的绝对意义的质量。但在现实中，这样的“分子质量”几乎是不可能得到的，而且在实际工作中也不可能接触和使用它。因此，我们可以不必花费精力去研究它。 “kD”又常写为“kDa”,意义为“千道尔顿”。“D”(“道尔顿”)是英国化学家John Daleon(1766～1844年)1803年创立倍比定律时的确定的相对原子量的旧单位符号［7］,虽然属非SI单位即非法定计量单位,但至今仍在被国内外文献中大量使用。中国期刊界已有不少人著文要求取缔“D”及其衍生单位符号如kD、MD等。但取缔后的表达形式却不尽相同。有人认为应该用法定的原子质量单位符号“u”取而代之［1,5,6］,如将“5 kD”写为“5 ku”。又有人同时认为,可以用相对分子质量(Mr)或相对原子质量(Ar)的单位“1”取代,如将“5 kD”写“5×103”［1］。 D”本身意义就为相对原子量”［7］,因而用“u”取代“D”虽然在生物学领域中数值方面显不出差异,但“u”与“D”的原始概念并不相同。因此,我刊认为在处理“kD”之类的单位时,至少应建议作者区别不同单位符号与不同量符号之间的匹配:如5 kD改为5 ku,则其量符应使用m(如m=5 ku);如用改为5×103,则应用“Mr”或“Ar”表达。 此外,鉴于目前科学界尚有大量使用“D”或“kD”的文献存在,在某些类型的论文写作中,作者往往会坚持在某些数据中使用“D”或“kD”。例如在综述类论文中,被引用文献数据中“D”常常不可避免。在这种情况下,我们认为应尊重作者的选择,虽然期刊中会出现“非法的”D,但不应视为“违法”。 在法定计量中,有两个不同意义的u。一个“u”是可与SI单位并用的中国法定计量单位;其与SI单位的关系为1 u≈1.660 540×10-27 kg,其量名称为质量;单位名称为“原子质量单位”［2］。因而其量符号应为m。例如某物质X的质量为5 ku,可写为m(X)=5 ku。另一个u是SI量“原子分子量质量常量”(“mu”)的单位符。原子质量单位常量(量符号为mu)的定义为:“一个12C中性原子处于基态的静止质量的1/12”;u的名称也为“原子质量单位”,但 1 u=(1.6605402±0.0000010)×10-27 kg［8］。 据法定计量GB3102.8-93［3］,当需要用u表达质量m时,则应有m=Mr *mu［3］。这样看来,如果用来代替kD的ku若是原子质量常量的单位,则应先知道被计量的物质X的相对分子质量Mr(X),因为m(X)=Mr(X)*mu。 再比较“mu”的定义和“Ar”或“Mr”定义。mu的定义: mu=m(12C)/12［8］;而Ar(或Mr)的定义为:“元素的(或分子的)平均原子质量与核素12C原子质量的1／12之比［3］”。两者在本质上是不同的。鉴于以上认识,根据法定计量表达规则［10］,我们认为不宜将u或ku作为Ar或Mr的单位符号使用。 § 分子量分布 molecular weight distribution，组成聚合物中 不同分子量分布的产品不同分子量聚合物的相对量。此相对量按一定的概率函数分布，通常以分子量分布曲线表示。分子量分布（Molecular Weight Distribution, MWD ）：由于高聚物一般由不同分子量的同系物组成的混合物，因此它的分子量具有一定的分布，分子量分布一般 有分布指数和分子量分布曲线两种表示方法。 § 质均分子量 聚合物中按分子数按质量平均的相对分子质量。质均分子量的测定，高聚物的分子量及分子量分布，是研究聚合物及高分子材料性能的最基本数据之一。它涉及到高分子材料及其制品的力学性能，高聚物的流变性质，聚合物加工性能和加工条件的选择。也是在高分子化学、高分子物理领域对具体聚合反应，具体聚合物的结构研究所需的基本数据之一。 粘度法测质均分子量，粘均分子量Mη）用乌式粘度计，测高 超高分子量聚乙烯管材生产 分子稀释溶液的特性粘数[η]，根据Mark-Houwink公式[η]＝kMα，从文献或有关手册查出k、α值，计算出高分子的分子量。其中，k、α值因所用溶剂的不同及实验温度的不同而具有不同数值。 当入射光电磁波通过介质时，使介质中的小粒子（如高分子）中的电子产生强迫振动，从而产生二次波源向各方向发射与振荡电场（入射光电磁波）同样频率的散射光波。这种散射波的强弱和小粒子（高分子）中的偶极子数量相关，即和该高分子的质量或摩尔质量有关。根据上述原理，使用激光光散射仪对高分子稀溶液测定和入射光呈小角度（2℃－7℃）时的散射光强度，从而计算出稀溶液中高分子的绝对重均分子量（MW）值。采用动态光散射的测定可以测定粒子（高分子）的流体力学半径的分布，进而计算得到高分子分子量的分布曲线。 当高分子溶液通过填充有特种多孔性填料的柱子时，溶液中高分子因其分子量的不同，而呈现不同大小的流体力学体积。柱子的填充料表面和内部存在着各种大小不同的孔洞和通道，当被检测的高分子溶液随着淋洗液引入柱子后，高分子溶质即向填料内部孔洞渗透，渗透的程度和高分子体积的大小有关。大于填料孔洞直径的高分子只能穿行于填料的颗粒之间，因此将首先被淋洗液带出柱子，而其他分子体积小于填料孔洞的高分子，则可以在填料孔洞内滞留，分子体积越小，则在填料内可滞留的孔洞越多，因此被淋洗出来的时间越长。按此原理，用相关凝胶渗透色谱仪，可以得到聚合物中分子量分布曲线。配合不同组分高分子的质谱分析，可得到不同组分高分子的绝对分子量。用已知分子量的高分子对上述分子量分布曲线进行分子量标定，可得到各组分的相对分子量。由于不同高分子在溶剂中的溶解温度不同，有时需在较高温度下才能制成高分子溶液，这时GPC柱子需在较高温度下工作。 § 碱基的代码和分子量 Base MW A 312 C 288 G 328 T 303 § DNA的碱基数与分子量的换算 DNA碱基对（钠盐）的平均分子量 = 650 道尔顿 A260 unit ds DNA = 50 µg/ml = 0.15 mM (in nucleotides) A260 unit ss DNA = 33 µg/ml = 0.10 mM (in nucleotides) A260 unit ss RNA = 40 µg/ml = 0.11 mM (in nucleotides) 双链DNA分子的分子量(道尔顿) = 碱基对 目×650 双链DNA分子的末端摩尔数 = 2 ×DNA质量（克）/ DNA分子量（道尔顿） 限制性内切酶酶切后的DNA末端摩尔数： 环状DNA分子： 2 × DNA摩尔数× 位点数 线性DNA分子： 2 × DNA摩尔数×位点数 + 2 × DNA摩尔数 1 µg 1000 bp DNA = 1.52 pmol = 9.1 × 1011 molecules 1 µg pUC18/19 DNA (2686 bp) = 0.57 pmol = 3.4 × 1011 molecules 1 µg pBR322 DNA (4361 bp) = 0.35 pmol = 2.1 × 1011 molecules 1 µg M13mp18/19 DNA (7249 bp) = 0.21 pmol = 1.3 × 1011 molecules 1 µg λDNA (48502 bp) = 0.03 pmol = 1.8 ×1010 molecules 1 pmol 1000 bp DNA = 0.66 µg 1 pmol pUC18/19 DNA (2686 bp) = 1.77 µg 1 pmol pBR322 DNA (4361 bp) = 2.88 µg 1 pmol M13mp18/19 DNA (7249 bp) = 4.78 µg 1 pmol λDNA (48502 bp) = 32.01 µg kb DNA = 333个氨基酸的编码量≈ 37,000 道尔顿蛋白质 10,000道尔顿蛋白质≈270 bp DNA 50,000道尔顿蛋白质≈ 1.35 kb DNA |
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