9.大分子化学 9.3-9.6摩尔质量测定.ppt

第三 六节大分子溶液性质和摩尔质量测定 一 大分子溶液的渗透压 渗透压正偏差 cRT 校正项 c mol m 3 c kg m 3 写成维利方程形式 A2 A3 称维利 Vilial 系数 对于稀溶液 1 渗透压公式 一 大分子溶液的渗透压 对于稀溶液 求M 斜率 RTA2求得A2 A2是大分子与溶剂相容性的量度 良溶剂A2较大 非理想性强 不良溶剂A2较小 非理想性弱 A2 0 分子缩成一团 与理想溶液相同 1 渗透压公式 一 大分子溶液的渗透压 渗透平衡法 由平衡时 h计算速率终点法 初始 h 速率作图 外推速率 0时的 h升降中点法 h 时间t作图的中点 2 渗透压测定方法 二 大分子溶液的光散射 大分子溶液光散射很弱 散射机理 浓度局部涨落 折光率局部涨落 光散射产生 测定原理 由散射强度 局部浓度变化 渗透压局部变化 与摩尔质量相关 常数K由溶液确定 测定不同浓度c时的相对瑞利比R 计算摩尔质量 三 大分子溶液的流变性质 流变性质 流体的流动变形性质粘度 描述流变性质的重要物理量 三 大分子溶液的流变性质 对面积为A的流体施加力F 形变时 在dx距离上以dv速度移动 则 牛顿粘度公式 切应力 粘度 速梯度 粘度物理意义 保持速梯度为1时 所需要施加的切应力 粘度单位 Pa s 牛顿流体 符合 为常数非牛顿流体 不符合 不为常数 A 演示 1 牛顿粘度公式 三 大分子溶液的流变性质 粘度 与下列因素有关 质点形状 线状 球状 2 溶剂化 若溶剂化强 3 摩尔质量 若M 4 带电 带电后 称电粘效应粘度测定方法 毛细管法 同心转筒法等 2 牛顿流体 溶胶 大分子稀溶液 三 大分子溶液的流变性质 塑性粘度 分几种类型 1 塑流型 实例 牙膏 油漆 泥胚 BaSO4胶浆 屈服值 2 假塑流型 0 n 1 特点 无屈服值 随 a 流动越快 越显得稀解释 静态 分子取向各异 a大 流动后 取向较一致 a 3 非牛顿流体 大多数高浓度分散系 三 大分子溶液的流变性质 3 胀流型 上式中n 1 解释 静态 分散不聚结 a小 流动后 分子搅在一起 a 实例 40 50 淀粉浆 4 触变流型 特点 当 a 象假塑流型 但当 不立即恢复 上行线与下行线不重合解释 静态时 针状片状质点形成网状结构 a大 撤消后 网状结构不能立即恢复 三 大分子溶液的流变性质 1 相关概念 相对粘度 比浓粘度 特性粘度 与分子结构 大小 M 有关 2 M关系 Standinger经验式 KM 团型 0 5线型 0 5 1刚性棒状 2 粘度法不是一个独立的测定方法 K 值首先从其它方法确定优点 简便 快速 精确 4 粘度法测大分子摩尔质量 三 大分子溶液的流变性质 3 的测定 测定相对粘度 用乌氏粘度计 求法有两种 Huggius经验式 线性关系 截距 线性关系 截距 两线斜率中K1 K2 且K1 K2 0 5 四 大分子溶液的离心沉降和沉降平衡 离心机 可用于溶胶 大分子的沉降分析转速可达105rpm 离心力104g以上 离心力场 104g沉降 扩散平衡 从平衡分布求质点摩尔质量 104g扩散可不考虑 从沉降速度求质点r和M x 0 扇形离心池 质点沿径向沉降 避免对流 四 大分子溶液的离心沉降和沉降平衡 1 离心沉降速度 离心力场中 沉降速度v与所加的离心力场大小有关 1 离心沉降系数S 离心加速度 2x 角速度 弧度 s 1x 离转轴距离 定义S为单位力场中沉降速度 观察时间t1 t2时 移动x1 x2 计算S 单位 s 四 大分子溶液的离心沉降和沉降平衡 2 由S计算颗粒大小r和摩尔质量M 力平衡 F阻 F沉 F沉 F离 F浮 6 r v 沉降速度 或 用于计算r 用于计算M 也可用比容代替密度 四 大分子溶液的离心沉降和沉降平衡 若与扩散系数联系 四 大分子溶液的离心沉降和沉降平衡 2 离心沉降平衡 力平衡 F扩 F沉 求r 求M 四 大分子溶液的离心沉降和沉降平衡 例某球形蛋白质在298K和183rps转速下达到离心平衡 测得x1 4 9cm和x2 5 15cm处浓度比c2 c1 1 79蛋白质比容 0 75 10 3m3 kg 1 介质密度 990kg m 3 1 蛋白质平均摩尔质量 2 在粘度为0 001Pa s的介质中的沉降系数S和扩散系数D 3 若转速增加10倍 从x1 4 9cm移动到x2 5 15c