⑴ 粘度法测定高聚物分子量实验报告聚如果粘度计破损没测水的粘性,需不需要重测
实验二 粘度法测定高聚物的分子量 [适用对象] 化学教育 [实验学时] 5 学时 一、 实验目的 1、 掌握粘度法测定高聚物相对分子质量的原理.
⑵ 如何采用粘度法测定高聚物的分子量中的K以及α,请给出测试方法及具体过程!(得有依据!)
高聚物在稀溶液中的粘度,主要反映了液体在流动时存在着内摩擦。在测高聚物溶液粘度求分
子量时,常用到下面一些名词
1)相对粘度ηr
ηr=η/ηo (1)
式中为溶液的粘度,为纯溶剂的粘度,因此表示溶液的粘度相当于纯溶剂的粘度的倍数
2)增比粘度ηsp
ηsp=(η-ηo)/ηo=ηr-1 (2)
表示溶液的粘度比纯溶剂粘度增加的倍数。
3)比浓度粘度ηsp/C
4)比浓对数粘度 lnηr/C
5)特性粘数[η]
(4)
[η]的单位是[毫升/克],表示单位重量高分子在溶液中所占的流体力学体积的相对大小。
2.高分子溶液粘度的浓度依赖性
由式(4),高聚物的特性粘数[η]为ηsp/C或lnηr/C在C->0时的外推值,所以要得到[η],必须
了解溶液粘度与浓度的依赖关系,才能合理外推。这样的经验关系很多,应用较多的有:
(5)
k‘ ,β均为常数,其中 称为哈金斯(Huggins)参数,对于线形柔性链高分子-良溶剂体系,
k‘=0.3-0.4,k‘+β=0.5。如果溶剂变劣,接近Θ温度时k‘变大。如果高分子链有支化,k‘值随
支化度增大而显著增加。对于刚性蛋白质分子,k‘值接近于刚性圆球的理论值(k‘=1.77-2.2)。
溶液粘度实验可得用毛细管粘度计时。在一定温度下,测定一定量的纯溶剂流过毛细管的时
间to,和各个不同浓度的高分子溶液流过毛细管的时间t,从而计算出*和*
(6)
然后依照式(5)用ηsp/C对C或lnηr/C对C作图,并直线外推至C->0即可求得[η](图7),
(7)
实验测定时溶液浓度一般在0.01克/毫升以下值在1.05-2.5之间最为适宜。
3.特性粘数-分子量关系
高分子溶液理论表明,在溶液中的高分子线团若卷曲紧密,流动时线团的溶剂分子随高分子
一起流动,[η]M½;若高分子线团松懈,流动时线团内的溶剂分子是完全自由的,即高分子线
团可为溶剂分子自由穿透,[η]M。所以*-M关系取决于高分子-溶剂体系的本质和测定的温度。
可用一个含有两面个参数的议程表示:
(8)
上式称为马克-霍温克(Mark-Houwink)方程。α一般为0.5—1,在一定的分子量范围内α为
常值。支化比相同聚合度的线形高分子在溶液中的尺寸要小些,所以α值也小。对于良溶剂中
的线形柔性链高分子,α接近于0.8,溶剂分子与高分子链段的相互作用使线团扩张。当溶剂能
力减弱时,α值降低。在Θ溶剂中α=1/2,此时高分子线团符合高斯线团模型。
这样的经验方程可以在有关手册中查到。但由于它只是在一定分子量范围内的近似内插公
式,所以使用时必须注意到所测试样的分子量旰否在所定方程的分子量范围内。
4.[η]-M方程中参数K和α的订定
先将具有不同分子量的高聚物试样进行分级,取得分子量从小到大且比较均一的一组级分。
测定各级分的分子量及特性粘数。以lg[η]对lgM作图(图9),其斜率即为α,截距为lgK。
(9)
在订定[η]-M方程时,级分分子量多分散性对K值影响较大,但对α无影响。用不同的实验方法
测定级分的分子量,多分散性对K值的影响也不一样,用Mn时,多分散性使K值增大;用Mw时,多
分散性使K值减小,但前者影响比后者显著得多。
5.弗洛利(Flory)特性粘数理论
理论表明,特性粘数正比于溶液中高分子的有效体积。在高分子溶液中,假如溶剂和高分子
的相互作用使高分子扩张,[η]就大;若高分子线团紧缩,[η]就小。具体表达式为:
[η]=Φ(h2)2/3/M (10)
这里Φ为与高分子、溶剂和温度无关的普适常数
(Φ=2.0 • 1021-2.8 • 1021) (11)
h2为高分子的均方末端距。若以h2=h2X2代入,式(10)可写为:
[η]=(Φ(h2)2/3/M )*X3 (12)
X为一维扩张因子。
在Θ温度时,X=1
[η]Θ=Φ(h2)2/3/M (13)
因为h2=M
所以
[η]Θ=KM1/2(14)
在高分子-良溶剂体系中,X>1。根据弗洛利一维均匀扩张理论,可推得:
X5-X3=2M(1-Θ/T)M1/2(15)
M,ψ1均为常数。对于指定的高分子-溶剂体系,在一定温度时,2M(1-Θ/T)为定值,即
X5-X3M1/2(16)
当X>>1时,X5M1/2,X3M0.1
所以
[η]=K‘M1/2 • X3(17)
此外,从特性粘数的测定可以计算高分子在溶液中的扩张因子。
X3=[η]/[η]Θ(18)
6.用粘度法测定分子量的统计平均意义:
由式(8)
[η]=(ηsp/C)c->0=KMa
则
(ηsp)c->0=K∑(i)CiMia=KC∑(i)(Ci/C)Mia=KC∑(i)WiMia=kcMηa
所以实验测得的为粘均分子量Mη
⑶ 求黏度法测定高聚物的摩尔质量的实验报告
高聚物高聚物是聚丙烯酰胺
聚丙烯酰胺
应该就是这个了吧
⑷ 在黏度测定实验中,特性粘度是怎样测定的,为什么
黏度是液体流动时内摩擦力大小的反映.纯溶剂黏度反映了溶剂分子间的内摩擦力效应,聚合物溶液的黏度是体系中溶剂分子间、溶质分子间及他们相互间内摩擦效应之和.增比黏度ηsp定义为:ηsp=(ŋ- ŋ0)/ŋ0= ŋr-1η为聚合物溶液的黏。
通常是通过测定4~5个不同浓度下的增比粘度(nsp)和相对粘度(nr),再以nsp/c及lnnr/c对c作图得两条直线,这两条直线在纵坐标上交于一点,该点(即截距)所对应的纵坐标读数即为溶液的特性粘度。
⑸ 黏度法测高聚物分子量实验中,在完成溶液的黏度测定后,因所用黏度计破损没能测定水的黏度,此时需要实验
严格说标规定所用乌式黏度计型号毛细管直径C管溶液流速度影响叁管乌式黏度计与两管乌式黏度计应测试范围同
⑹ 粘度法测定高聚物的分子量实验中哪些因素会影响实验结果
粘度法测高聚物分子量受诸多因素影响,比如:温度,气压(液体上下表面气压差),粘度管口径,粘度管是否垂直及是否干净,溶液密度,人的读数误差,秒表精度等;而其测定的分子质量有限,只能在10^4-10^7的高聚物,超过或不满的都不能测定。