Como calcular o peso molecular das unidades de repetição de poliéster?

M (unidade) = m (ácido)+m (álcool) & menos; 2m (água) (11-51)

Onde:

M (unidade) — Peso molecular da unidade de repetição de poliéster

M (ácido) — Peso molecular do ácido dicarboxílico

M (álcool) — Peso molecular do diol

M (água) — Peso molecular da água (18)

A fórmula (11-51) se aplica a uma reação de sistema único envolvendo apenas um ácido e um álcool. No entanto, na produção real, uma mistura de vários ácidos e álcoois é normalmente usada. Portanto, em condições de síntese de ácido misto e álcool, o peso molecular médio dos ácidos e álcoois mistos deve ser calculado primeiro usando as seguintes fórmulas:

Peso molecular médio de ácidos mistos ou álcoois = (njmj + nxmx)/(nj + nx) (11-52)

Se as frações de massa de cada componente forem conhecidas, o peso molecular médio do ácido misto (ou álcool) deve ser calculado usando:

Peso molecular médio de ácido misto (álcool) = (mnjmnk)/[mnka + mnj (1 & menos; a)] (11-53)

Onde:

A — Fração em massa de MNJ

(1 & menos; a) — Fração em massa de mnk

Exemplo:

Para reduzir o custo e melhorar a fluxo do poliéster, uma formulação usando ácido adipico, etileno glicol e dietileno glicol visa para que o dietileno glicol seja responsável por 40% do conteúdo total de diol.

Usando a fórmula (11-53):

Dado que o etileno glicol tem um peso molecular de 62 e representa 60% do conteúdo de diol, enquanto o dietileno glicol tem um peso molecular de 106 e representa 40%, o peso molecular médio do álcool misto é:

(62×106)/(106×0.6 + 62×0.4) = 6572 / (63.6 + 24.8) = 74.34

Muitas pessoas ignoram o conceito de média numérica ao calcular o peso molecular médio de ácidos ou álcoois mistos. Eles costumam calcular por engano como:

62×60% + 106×40% = 37.2 + 42.4 = 79.6

Isso difere significativamente do resultado correto de 74,34 obtidos usando a fórmula (11-53), potencialmente causando erros de formulação.

Uma vez que os pesos moleculares médios do ácido misto e do álcool são conhecidos, o peso molecular médio teórico da unidade de repetição de poliéster pode ser calculado usando a fórmula (11-51).