یک ترکیب ماکرومولکولی تعریف، ترکیب، ویژگی ها، خواص

2024 نویسنده: Angel Austin | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-02 17:45

ترکیبات با وزن مولکولی بالا پلیمرهایی هستند که وزن مولکولی زیادی دارند. آنها می توانند ترکیبات آلی و معدنی باشند. بین مواد بی شکل و کریستالی که از حلقه های مونومر تشکیل شده اند تمایز قائل شوید. دومی ماکرومولکول هایی هستند که توسط پیوندهای شیمیایی و هماهنگی به هم متصل شده اند. به عبارت ساده تر، یک ترکیب با مولکولی بالا یک پلیمر است، یعنی مواد مونومری که وقتی همان ماده «سنگین» به آنها متصل می شود، جرم خود را تغییر نمی دهند. در غیر این صورت، ما در مورد الیگومر صحبت خواهیم کرد.

علم ترکیبات ماکرومولکولی چه چیزی را مطالعه می کند؟

شیمی پلیمرهای ماکرومولکولی مطالعه زنجیره های مولکولی متشکل از زیر واحدهای مونومر است. این حوزه وسیعی از تحقیقات را در بر می گیرد. بسیاری از پلیمرها اهمیت صنعتی و تجاری قابل توجهی دارند. در آمریکا همزمان با کشف گاز طبیعی، پروژه بزرگی برای ساخت کارخانه تولید پلی اتیلن راه اندازی شد. اتان حاصل از گاز طبیعی تبدیل می شودبه اتیلن، مونومری که می توان از آن پلی اتیلن ساخت.

یک پلیمر به عنوان یک ترکیب ماکرومولکولی است:

• هر یک از دسته ای از مواد طبیعی یا مصنوعی که از مولکول های بسیار بزرگی به نام ماکرومولکول تشکیل شده است.
• بسیاری واحدهای شیمیایی ساده‌تر به نام مونومر.
• پلیمرها مواد بسیاری را در موجودات زنده تشکیل می دهند، از جمله، به عنوان مثال، پروتئین، سلولز، و اسیدهای نوکلئیک.
• علاوه بر این، آنها اساس مواد معدنی مانند الماس، کوارتز و فلدسپات و همچنین مواد ساخت بشر مانند بتن، شیشه، کاغذ، پلاستیک و لاستیک را تشکیل می دهند.

کلمه "پلیمر" تعداد نامحدودی از واحدهای مونومر را نشان می دهد. هنگامی که مقدار مونومرها بسیار زیاد است، گاهی اوقات به این ترکیب به عنوان پلیمر بالا گفته می شود. این به مونومرهایی با ترکیب شیمیایی یا وزن مولکولی و ساختار یکسان محدود نمی شود. برخی از ترکیبات آلی طبیعی با وزن مولکولی بالا از یک نوع مونومر تشکیل شده اند.

با این حال، بیشتر پلیمرهای طبیعی و مصنوعی از دو یا چند نوع مختلف مونومر تشکیل می شوند. چنین پلیمرهایی به عنوان کوپلیمر شناخته می شوند.

مواد طبیعی: نقش آنها در زندگی ما چیست؟

ترکیبات آلی با وزن مولکولی بالا نقش مهمی در زندگی افراد ایفا می کنند، مواد اولیه ساختاری را فراهم می کنند و در فرآیندهای حیاتی شرکت می کنند.

• برای مثال، اجزای جامد همه گیاهان از پلیمرها تشکیل شده اند. اینها شامل سلولز، لیگنین و رزین‌های مختلف است.
• پالپ استپلی ساکارید، پلیمری که از مولکول های قند تشکیل شده است.
• لیگنین از شبکه سه بعدی پیچیده ای از پلیمرها تشکیل شده است.
• رزین های درختی پلیمرهای یک هیدروکربن ساده، ایزوپرن هستند.
• یکی دیگر از پلیمرهای ایزوپرن آشنا لاستیک است.

دیگر پلیمرهای طبیعی مهم عبارتند از پروتئین ها که پلیمرهای اسیدهای آمینه هستند و اسیدهای نوکلئیک. آنها انواع نوکلئوتیدها هستند. اینها مولکولهای پیچیده ای هستند که از بازهای حاوی نیتروژن، قندها و اسید فسفریک تشکیل شده اند.

اسیدهای نوکلئیک حامل اطلاعات ژنتیکی در سلول هستند. نشاسته، منبع مهم انرژی غذایی از گیاهان، پلیمرهای طبیعی هستند که از گلوکز تشکیل شده اند.

شیمی ترکیبات ماکرومولکولی پلیمرهای معدنی آزاد می کند. آنها همچنین در طبیعت یافت می شوند، از جمله الماس و گرافیت. هر دو از کربن ساخته شده اند. ارزش دانستن:

• در الماس، اتم های کربن در یک شبکه سه بعدی به هم متصل شده اند که به ماده سختی آن را می دهد.
• در گرافیت، که به عنوان روان کننده و در مداد "سرب" استفاده می شود، اتم های کربن در صفحاتی که می توانند روی یکدیگر بلغزند به هم متصل می شوند.

بسیاری از پلیمرهای مهم حاوی اتم های اکسیژن یا نیتروژن و همچنین اتم های کربن در ستون فقرات هستند. چنین مواد درشت مولکولی با اتم‌های اکسیژن شامل پلی استال‌ها می‌شود.

ساده ترین پلی استال، پلی فرمالدئید است. دارای نقطه ذوب بالا، کریستالی، مقاوم در برابر سایش وعمل حلال ها رزین های استال بیشتر از هر پلاستیک دیگر شبیه فلز هستند و در ساخت قطعات ماشین آلات مانند چرخ دنده ها و یاتاقان ها استفاده می شوند.

مواد به دست آمده به طور مصنوعی

ترکیبات ماکرومولکولی مصنوعی در انواع مختلف واکنش ها تولید می شوند:

1. بسیاری از هیدروکربن های ساده مانند اتیلن و پروپیلن را می توان با افزودن مونومر یکی پس از دیگری به زنجیره رشد به پلیمر تبدیل کرد.
2. پلی اتیلن، متشکل از مونومرهای تکرار شونده اتیلن، یک پلیمر افزودنی است. این می تواند تا 10000 مونومر متصل در زنجیره های مارپیچ بلند داشته باشد. پلی اتیلن کریستالی، نیمه شفاف و ترموپلاستیک است، به این معنی که با حرارت دادن نرم می شود. برای پوشش‌ها، بسته‌بندی، قطعات قالب‌گیری شده و بطری‌ها و ظروف استفاده می‌شود.
3. پلی پروپیلن نیز کریستالی و ترموپلاستیک است، اما سخت تر از پلی اتیلن است. مولکول های آن می تواند از 50000 تا 200000 مونومر تشکیل شده باشد.

این ترکیب در صنعت نساجی و قالب‌گیری استفاده می‌شود.

سایر پلیمرهای افزودنی عبارتند از:

• پلی بوتادین؛
• پلی سوپرن؛
• پلی کلروپرن.

همه در تولید لاستیک های مصنوعی مهم هستند. برخی از پلیمرها مانند پلی استایرن در دمای اتاق شیشه ای و شفاف هستند و همچنین ترموپلاستیک هستند:

1. پلی استایرن را می توان به هر رنگی رنگ کرد و در ساخت اسباب بازی ها و سایر پلاستیک ها استفاده می شود.موارد.
2. وقتی یک اتم هیدروژن در اتیلن با یک اتم کلر جایگزین می شود، وینیل کلرید تشکیل می شود.
3. به پلی وینیل کلرید (PVC) پلیمریزه می شود، ماده ای بی رنگ، سخت، سفت و سخت و ترموپلاستیک که می تواند به اشکال مختلفی از جمله فوم، فیلم و الیاف ساخته شود.
4. وینیل استات که از واکنش بین اتیلن و اسید استیک تولید می شود، به رزین های آمورف و نرم تبدیل می شود که به عنوان پوشش و چسب استفاده می شود.
5. با وینیل کلرید کوپلیمریزه می شود و خانواده بزرگی از مواد ترموپلاستیک را تشکیل می دهد.

یک پلیمر خطی که با تکرار گروه های استر در طول زنجیره اصلی مشخص می شود، پلی استر نامیده می شود. پلی استرهای زنجیره باز مواد بی رنگ، کریستالی و ترموپلاستیک هستند. آن دسته از ترکیبات ماکرومولکولی مصنوعی که وزن مولکولی بالایی دارند (از 10000 تا 15000 مولکول) در تولید فیلم استفاده می شوند.

پلی آمیدهای مصنوعی کمیاب

پلی آمیدها شامل پروتئین های کازئین طبیعی موجود در شیر و زین موجود در ذرت است که برای ساخت پلاستیک، الیاف، چسب و پوشش استفاده می شود. شایان ذکر است:

• پلی آمیدهای مصنوعی شامل رزین های اوره فرمالدئید هستند که گرما سخت هستند. از آنها برای ساخت اشیاء قالب‌گیری شده و به‌عنوان چسب و پوشش برای منسوجات و کاغذ استفاده می‌شود.
• همچنین رزین های پلی آمیدی معروف به نایلون مهم هستند. آن ها هستندبادوام، مقاوم در برابر حرارت و سایش، غیر سمی. آنها را می توان رنگ کرد. معروف ترین کاربرد آن به عنوان الیاف نساجی است، اما کاربردهای بسیار دیگری نیز دارند.

خانواده مهم دیگری از ترکیبات شیمیایی مصنوعی با وزن مولکولی بالا از تکرارهای خطی گروه یورتان تشکیل شده است. پلی اورتان ها در ساخت الیاف الاستومری معروف به اسپندکس و در ساخت پوشش های پایه استفاده می شوند.

دسته دیگری از پلیمرها ترکیبات آلی- معدنی مخلوط هستند:

1. مهمترین نمایندگان این خانواده از پلیمرها سیلیکونها هستند. ترکیبات با وزن مولکولی بالا حاوی اتم‌های سیلیسیم و اکسیژن متناوب با گروه‌های آلی متصل به هر یک از اتم‌های سیلیکون هستند.
2. سیلیکون های با وزن مولکولی کم روغن و گریس هستند.
3. گونه های با وزن مولکولی بالاتر مواد الاستیک همه کاره ای هستند که حتی در دماهای بسیار پایین نیز نرم باقی می مانند. آنها همچنین در دماهای بالا نسبتاً پایدار هستند.

پلیمر می تواند سه بعدی، دو بعدی و تک باشد. واحدهای تکرار شونده اغلب از کربن و هیدروژن و گاهی از اکسیژن، نیتروژن، گوگرد، کلر، فلوئور، فسفر و سیلیکون تشکیل شده اند. برای ایجاد یک زنجیره، بسیاری از واحدها از نظر شیمیایی به یکدیگر متصل یا پلیمریزه می شوند، بنابراین ویژگی های ترکیبات با وزن مولکولی بالا تغییر می کند.

مواد ماکرومولکولی چه ویژگی هایی دارند؟

بیشتر پلیمرهای تولید شده ترموپلاستیک هستند. بعد ازپلیمر تشکیل می شود، می توان آن را گرم کرد و دوباره اصلاح کرد. این خاصیت کار با آن را آسان می کند. گروه دیگری از گرماسخت ها را نمی توان دوباره ذوب کرد: هنگامی که پلیمرها تشکیل شدند، گرم کردن مجدد تجزیه می شود اما ذوب نمی شود.

ویژگی‌های ترکیبات ماکرومولکولی پلیمرها در نمونه بسته‌ها:

1. می تواند در برابر مواد شیمیایی بسیار مقاوم باشد. تمام مایعات پاک کننده در خانه خود را که در بسته بندی پلاستیکی هستند در نظر بگیرید. تمام عواقب تماس با چشم، اما پوست را شرح داد. این دسته خطرناکی از پلیمرهاست که همه چیز را حل می کند.
2. در حالی که برخی از پلاستیک ها به راحتی توسط حلال ها تغییر شکل می دهند، سایر پلاستیک ها در بسته های نشکن برای حلال های تهاجمی قرار می گیرند. آنها خطرناک نیستند، اما فقط می توانند به انسان آسیب برسانند.
3. محلول‌های ترکیبات ماکرومولکولی اغلب در کیسه‌های پلاستیکی ساده عرضه می‌شوند تا درصد برهمکنش آنها با مواد داخل ظرف کاهش یابد.

به عنوان یک قاعده کلی، پلیمرها از نظر وزن بسیار سبک با درجه استحکام قابل توجهی هستند. طیف وسیعی از کاربردها را در نظر بگیرید، از اسباب بازی ها گرفته تا ساختار قاب ایستگاه های فضایی، یا از الیاف نایلونی نازک در جوراب شلواری گرفته تا کولار مورد استفاده در زره بدن. برخی از پلیمرها در آب شناور می شوند، برخی دیگر غرق می شوند. در مقایسه با چگالی سنگ، بتن، فولاد، مس یا آلومینیوم، همه پلاستیک ها مواد سبک وزنی هستند.

خواص ترکیبات ماکرومولکولی متفاوت است:

1. پلیمرها می توانند به عنوان عایق حرارتی و الکتریکی عمل کنند: لوازم خانگی، کابل ها، پریزهای برق و سیم کشی هایی که با مواد پلیمری ساخته یا پوشانده شده اند.
2. وسایل آشپزخانه مقاوم در برابر حرارت با دسته قابلمه و ماهیتابه رزینی، دسته قابلمه قهوه، فوم یخچال و فریزر، فنجان های عایق، خنک کننده و ظروف قابل استفاده در مایکروویو.
3. لباس زیر حرارتی که توسط بسیاری از اسکی بازان پوشیده می شود از پلی پروپیلن ساخته شده است، در حالی که الیاف در کت های زمستانی از اکریلیک و پلی استر ساخته شده است.

ترکیبات با وزن مولکولی بالا موادی هستند با طیف نامحدودی از ویژگی ها و رنگ ها. آنها دارای خواص زیادی هستند که می توان آنها را با طیف گسترده ای از افزودنی ها برای گسترش کاربرد بهبود داد. پلیمرها می توانند به عنوان پایه ای برای تقلید پنبه، ابریشم و پشم، چینی و مرمر، آلومینیوم و روی عمل کنند. در صنایع غذایی از آنها برای دادن خواص خوراکی قارچ ها استفاده می شود. مثلا پنیر آبی گران قیمت. به لطف پردازش پلیمری می توان آن را با خیال راحت خورد.

فرآوری و کاربرد ساختارهای پلیمری

پلیمرها را می توان به روش های مختلف پردازش کرد:

• Extrusion اجازه تولید الیاف نازک یا لوله های سنگین سنگین، فیلم ها، بطری های مواد غذایی را می دهد.
• قالب‌گیری تزریقی امکان ایجاد قطعات پیچیده مانند قطعات بزرگ بدنه خودرو را فراهم می‌کند.
• پلاستیک ها را می توان در بشکه ریخت یا با حلال ها مخلوط کرد تا به پایه های چسبنده یا رنگ تبدیل شود.
• الاستومرها و برخی از پلاستیک ها کشش و انعطاف پذیر هستند.
• برخی از پلاستیک ها در طول پردازش برای حفظ شکل خود منبسط می شوند، مانند بطری های آب آشامیدنی.
• سایر پلیمرها مانند پلی استایرن، پلی اورتان و پلی اتیلن را می توان فوم کرد.

خواص ترکیبات ماکرومولکولی بسته به عملکرد مکانیکی و روش به دست آوردن ماده متفاوت است. این امر امکان استفاده از آنها را در صنایع مختلف فراهم می کند. ترکیبات ماکرومولکولی اصلی طیف وسیع تری از اهداف را نسبت به ترکیباتی که در خواص ویژه و روش های آماده سازی متفاوت هستند، دارند. جهانی و "هوس انگیز" خود را در بخش مواد غذایی و ساختمانی "پیدا می کنند":

1. ترکیبات با وزن مولکولی بالا از روغن تشکیل شده اند، اما نه همیشه.
2. بسیاری از پلیمرها از واحدهای تکراری که قبلاً از گاز طبیعی، زغال سنگ یا نفت خام تشکیل شده بودند، ساخته می شوند.
3. برخی از مصالح ساختمانی از مواد تجدیدپذیر مانند اسید پلی لاکتیک (از ذرت یا سلولز و پنبه) ساخته می شوند.

همچنین جالب است که جایگزین کردن آنها تقریبا غیرممکن است:

• می توان از پلیمرها برای ساخت اقلامی استفاده کرد که جایگزین مواد دیگری ندارند.
• آنها به صورت فیلم های شفاف ضد آب ساخته می شوند.
• PVC برای ساخت لوله های پزشکی و کیسه های خون استفاده می شود که عمر مفید محصول و مشتقات آن را افزایش می دهد.
• PVC به طور ایمن اکسیژن قابل اشتعال را به لوله های انعطاف پذیر غیر قابل اشتعال می رساند.
• و مواد ضد ترومبوژن مانند هپارین را می توان در دسته کاتترهای PVC انعطاف پذیر قرار داد.

بسیاری از دستگاه‌های پزشکی بر روی ویژگی‌های ساختاری ترکیبات ماکرومولکولی تمرکز می‌کنند تا از عملکرد مؤثر اطمینان حاصل کنند.

محلول مواد درشت مولکولی و خواص آنها

از آنجایی که اندازه فاز پراکنده به سختی قابل اندازه گیری است و کلوئیدها به شکل محلول هستند، گاهی اوقات ویژگی های فیزیکوشیمیایی و انتقال را شناسایی و مشخص می کنند.

فاز کلوئید	سخت	محلول تمیز	نشانگرهای بعدی
	اگر کلوئید از یک فاز جامد پراکنده در مایع تشکیل شده باشد، ذرات جامد از طریق غشاء پخش نمی شوند.	یونها یا مولکولهای محلول در غشاء با انتشار کامل پخش می شوند.	به دلیل حذف اندازه، ذرات کلوئیدی نمی توانند از منافذ غشای UF کوچکتر از اندازه خود عبور کنند.
غلظت در ترکیب محلولهای ترکیبات ماکرومولکولی	غلظت دقیق املاح واقعی به شرایط آزمایشی مورد استفاده برای جداسازی آن از ذرات کلوئیدی پراکنده در مایع بستگی دارد.	به واکنش ترکیبات ماکرومولکولی هنگام انجام مطالعات حلالیت برای موادی که به راحتی هیدرولیز می شوند مانند Al، Eu، Am، Cm بستگی دارد.	هرچه اندازه منافذ غشای اولترافیلتراسیون کوچکتر باشد، غلظت آن کمتر است.ذرات کلوئیدی پراکنده باقی مانده در مایع اولترافیلتر شده.

هیدروکلوئید به عنوان یک سیستم کلوئیدی تعریف می شود که در آن ذرات مولکول های درشت مولکولی پلیمرهای آبدوست پراکنده در آب هستند.

اعتیاد به آب	اعتیاد به گرما	وابستگی به روش تولید
هیدروکلوئید ذرات کلوئیدی پراکنده در آب هستند. در این مورد، نسبت دو جزء بر شکل پلیمر تأثیر می گذارد - ژل، خاکستر، حالت مایع.	هیدروکلوئیدها می توانند برگشت ناپذیر (در یک حالت) یا برگشت پذیر باشند. به عنوان مثال، آگار، یک هیدروکلوئید برگشت پذیر از عصاره جلبک دریایی، می تواند در حالت ژل و جامد وجود داشته باشد یا با افزودن یا حذف گرما بین حالت های متناوب قرار گیرد.	به دست آوردن ترکیبات ماکرومولکولی مانند هیدروکلوئیدها به منابع طبیعی بستگی دارد. به عنوان مثال، آگار آگار و کاراگینان از جلبک دریایی، ژلاتین از هیدرولیز پروتئین های گاو و ماهی و پکتین از پوست مرکبات و تفاله سیب استخراج می شود.
دسرهای ژلاتینی که از پودر تهیه می شوند، در ترکیب خود هیدروکلوئید متفاوتی دارند. او مایع کمتری دارد.	هیدروکلوئیدها در غذا عمدتاً برای تأثیرگذاری بر بافت یا ویسکوزیته (مثلاً سس) استفاده می شوند. با این حال، قوام از قبل به روش عملیات حرارتی بستگی دارد.	پانسمان های پزشکی مبتنی بر هیدروکلوئید برای درمان پوست و زخم استفاده می شود. ATتولید بر اساس تکنولوژی کاملا متفاوتی است و از همان پلیمرها استفاده می شود.

سایر هیدروکلوئیدهای اصلی عبارتند از صمغ زانتان، صمغ عربی، صمغ گوار، صمغ لوبیا، مشتقات سلولز مانند کربوکسی متیل سلولز، آلژینات و نشاسته.

برهمکنش مواد درشت مولکولی با ذرات دیگر

نیروهای زیر نقش مهمی در برهمکنش ذرات کلوئیدی دارند:

• دافعه بدون توجه به حجم: این به عدم همپوشانی بین ذرات جامد اشاره دارد.
• برهمکنش الکترواستاتیک: ذرات کلوئیدی اغلب حامل بار الکتریکی هستند و بنابراین یکدیگر را جذب یا دفع می کنند. بار فازهای پیوسته و پراکنده، و همچنین تحرک فازها، عوامل مؤثر بر این تعامل هستند.
• نیروهای واندروالس: این به دلیل برهمکنش بین دو دوقطبی است که دائمی یا القایی هستند. حتی اگر ذرات یک دوقطبی دائمی نداشته باشند، نوسانات چگالی الکترون منجر به یک دوقطبی موقت در ذره می شود.
• نیروهای آنتروپی. طبق قانون دوم ترمودینامیک، سیستم وارد حالتی می شود که در آن آنتروپی به حداکثر می رسد. این می تواند منجر به ایجاد نیروهای موثر حتی بین کره های سخت شود.
• نیروهای فضایی بین سطوح پوشش داده شده با پلیمر یا در محلول های حاوی آنالوگ غیر جاذب می توانند نیروهای بین ذره ای را تعدیل کنند و نیروی دافع فضایی اضافی ایجاد کنند.به طور عمده در طبیعت آنتروپیک است، یا یک نیروی تخلیه در میان است.

اثر اخیر با فوق روان‌کننده‌های فرموله‌شده ویژه‌ای که برای افزایش کارایی بتن و کاهش محتوای آب آن طراحی شده‌اند، جستجو می‌شود.

کریستال های پلیمری: کجا پیدا می شوند، چه شکلی هستند؟

ترکیبات با مولکولی بالا شامل کریستال های حتی می شوند که در دسته مواد کلوئیدی قرار می گیرند. این آرایه بسیار منظمی از ذرات است که در فاصله بسیار زیاد (معمولاً در حدود چند میلی متر تا یک سانتی متر) تشکیل می شوند و شبیه به همتایان اتمی یا مولکولی خود هستند.

نام کلوئید تبدیل شده	نمونه سفارش	تولید
عقیق گرانبها	یکی از بهترین نمونه های طبیعی این پدیده در رنگ طیفی خالص سنگ یافت می شود	این نتیجه سوله های بسته بندی شده از کره های دی اکسید سیلیکون کلوئیدی آمورف (SiO2) است

این ذرات کروی در مخازن بسیار سیلیسی نهشته شده اند. آنها پس از سالها ته نشینی و فشرده سازی تحت تأثیر نیروهای هیدرواستاتیکی و گرانشی، توده های بسیار منظمی را تشکیل می دهند. آرایه‌های تناوبی ذرات کروی زیر میکرومتری، آرایه‌های فضای خالی بینابینی مشابهی را ارائه می‌کنند که به عنوان یک توری پراش طبیعی برای امواج نور مرئی عمل می‌کنند، به‌ویژه زمانی که فاصله میان‌بستری به اندازه موج نور فرودی باشد.

بنابراین مشخص شد که به دلیل دافعهبرهمکنش‌های کولن، ماکرومولکول‌های باردار الکتریکی در یک محیط آبی می‌توانند همبستگی‌های کریستالی‌مانند دوربرد را با فواصل بین ذرات اغلب بسیار بزرگ‌تر از قطر ذرات جداگانه نشان دهند.

در همه این موارد، بلورهای یک ترکیب ماکرومولکولی طبیعی همان رنگین کمانی درخشان (یا بازی رنگ ها) را دارند که می توان آن را به پراش و تداخل سازنده امواج نور مرئی نسبت داد. آنها قانون براگ را برآورده می کنند.

تعداد زیادی آزمایش بر روی مطالعه به اصطلاح "بلورهای کلوئیدی" در نتیجه روش های نسبتاً ساده ای که در 20 سال گذشته برای به دست آوردن کلوئیدهای تک پراکنده مصنوعی (هم پلیمری و هم معدنی) توسعه یافته اند، به وجود آمدند. از طریق مکانیسم های مختلف، شکل گیری یک نظم دوربرد تحقق یافته و حفظ می شود.

تعیین وزن مولکولی

وزن مولکولی خاصیت حیاتی یک ماده شیمیایی است، به ویژه برای پلیمرها. بسته به مواد نمونه، روش های مختلفی انتخاب می شود:

1. وزن مولکولی و همچنین ساختار مولکولی مولکول ها را می توان با استفاده از طیف سنجی جرمی تعیین کرد. با استفاده از روش تزریق مستقیم، نمونه ها را می توان مستقیماً به آشکارساز تزریق کرد تا ارزش یک ماده شناخته شده را تأیید کند یا مشخصات ساختاری یک ناشناخته را ارائه دهد.
2. اطلاعات وزن مولکولی پلیمرها را می توان با استفاده از روشی مانند کروماتوگرافی حذف اندازه برای ویسکوزیته و اندازه تعیین کرد.
3. برایتعیین وزن مولکولی پلیمرها مستلزم درک حلالیت یک پلیمر معین است.

جرم کل یک ترکیب برابر است با مجموع جرم های اتمی هر اتم در مولکول. این روش طبق فرمول انجام می شود:

1. فرمول مولکولی مولکول را تعیین کنید.
2. برای یافتن جرم اتمی هر عنصر در یک مولکول از جدول تناوبی استفاده کنید.
3. جرم اتمی هر عنصر را در تعداد اتم های آن عنصر در مولکول ضرب کنید.
4. عدد حاصل با یک زیرنویس در کنار نماد عنصر در فرمول مولکولی نشان داده می شود.
5. همه مقادیر را برای هر اتم در مولکول به هم وصل کنید.

نمونه ای از یک محاسبه ساده با وزن مولکولی کم: برای یافتن وزن مولکولی NH_{3، اولین گام یافتن جرم اتمی نیتروژن (N) و هیدروژن است. (H). بنابراین، H=1، 00794N=14، 0067.}

سپس جرم اتمی هر اتم را در تعداد اتم های ترکیب ضرب کنید. یک اتم نیتروژن وجود دارد (هیچ زیرنویسی برای یک اتم داده نشده است). سه اتم هیدروژن وجود دارد، همانطور که توسط زیرنویس نشان داده شده است. بنابراین:

• وزن مولکولی یک ماده=(1 x 14.0067) + (3 x 1.00794)
• وزن مولکولی=14.0067 + 3.02382
• نتیجه=17, 0305

نمونه ای از محاسبه وزن مولکولی پیچیده Ca₃(PO₄)_{2 گزینه محاسبه پیچیده تر است:}

از جدول تناوبی، جرم اتمی هر عنصر:

• Ca=40, 078.
• P=30، 973761.
• O=15.9994.

بخش دشوار این است که بفهمیم هر اتم در ترکیب چند عدد است. سه اتم کلسیم، دو اتم فسفر و هشت اتم اکسیژن وجود دارد. اگر قسمت join داخل پرانتز است، زیرنویس را بلافاصله بعد از کاراکتر عنصر در زیرنویسی که پرانتزها را می‌بندد ضرب کنید. بنابراین:

• وزن مولکولی یک ماده=(40.078 x 3) + (30.97361 x 2) + (15.9994 x 8).
• وزن مولکولی پس از محاسبه=120, 234 + 61, 94722 + 127, 9952.
• نتیجه=310, 18.

اشکال پیچیده عناصر با قیاس محاسبه می شوند. برخی از آنها از صدها مقدار تشکیل شده‌اند، بنابراین ماشین‌های خودکار اکنون با پایگاه داده‌ای از تمام مقادیر g/mol استفاده می‌شوند.