Elektrophorese-NMR an Polyelektrolyten und Polyelektrolytkomplexen

• Antragsteller: Dr. Ulrich Scheler
• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Molekülen, Flüssigkeiten und Grenzflächen, Biophysikalische Chemie
• Förderung: Förderung von 1999 bis 2003
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5153168

Die Eigenschaften von Elektrolyten werden durch Polymereigenschaften wie das Molekulargewicht und die elektrische Ladung bestimmt. Die verfügbare Ladung wird durch die Gegenionenkondensation beschränkt und hängt vom pH-Wert, der Ionenstärke und -wertigkeit des umgebenden Mediums ab. Entsprechend variieren die elektrostatischen Wechselwirkungen, welche die Konformation und damit die Ausdehnung wesentlich beeinflussen. Mittels Selbstdiffusionsmessungen wird der hydrodynamische Radius als Maß für die räumliche Ausdehnung der Polyelektrolyte bestimmt. Aus seiner Abhängigkeit von der Molmasse kann für jede Ionenstärke (Debeye-Länge) die fraktale Dimension, die Maß für die Raumerfüllung der Moleküle liefert, bestimmt werden. Diese wird mit der effektiven Ladung der Polyelektrolyte, die aus der Kombination aus Diffusions- und Elektrophorese-NMR modellfrei gewonnen wird, korreliert. Bei bekannten Reibungskoeffizienten kann man aus der elektrophoretischen Beweglichkeit die Ladung der bewegten Spezies bestimmen. Die erhaltenen Resultate werden in Relation zu den bestehenden Theorien und zu Ergebnissen von Simulationen gesetzt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen