粘度法测定高聚物的分子量

粘度法测定高聚物的分子量,实验目的实验原理仪器和试剂实验步骤数据处理思考题,粘度法测定高聚物的分子量,实验目的,1. 测定聚乙二醇的粘均分子量。 2.掌握用乌贝路德(Ubbelohde)粘度计(乌式粘度计)测定粘度的方法。,实验原理,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。如果高聚物分子的分子量愈大，则它与溶剂间的接触表面也愈大，摩擦就大，表现出的特性粘度也大。特性粘度和分子量之间的经验关系式为: (1)M为粘均分子量; K为比例常数;是与分子形状有关的经验参数。K和值与温度、聚合物、溶剂性质有关，也和分子量大小有关。 K值受温度的影响较明显，而值主要取决于高分子线团在某温度下，某溶剂中 舒展的程度，其数值介于0.51之间。 K与的数值可通过其它绝对方法确定，例如渗透压法、光散射法等，从粘度法只能测定得。,实验原理基本概念,纯溶剂粘度0:溶剂分子与溶剂分子间的内摩擦表现出来的粘度 溶液粘度:溶剂分子与溶剂分子之间、高分子（溶剂分子）与高分子（溶剂分子）之间和高分子与溶剂分子之间，三者内摩擦的综合表现 相对粘度r:r=/0 溶液粘度对溶剂粘度的相对值增比粘度sp:sp=(-0)/0=/0-1=r-1高分子与高分子之间，纯溶剂与高分子之间的内摩擦效应比浓粘度sp/C:单位浓度下所显示出的增比粘度 特性粘度: 反映高分子与溶剂分子之间的内摩擦,实验原理,特性粘度: 反映高分子与溶剂分子之间的内摩擦在无限稀释条件下 (2)用外推法求:方法有二种:一种是以SP/C对C作图，外推到C0的截距值;另一种是以lnr/C对C作图，也外推到C0的截距值,实验原理,比浓粘度,相对粘度r,特性粘度,实验原理,测定粘度的方法主要有毛细管法、转筒法和落球法。在测定高聚物分子的特性粘度时，以毛细管流出法的粘度计最为方便。 若液体在毛细管粘度计中，因重力作用流出时，可通过泊肃叶公式计算粘度。,实验原理,为液体的粘度;为液体的密度;L为毛细管的长度;r为毛细管的半径;t为流出的时间;h为流过毛细管液体的平均液柱高度;V为流经毛细管的液体体积;m为毛细管末端校正的参数(一般在r/L1时，可以取m=1)。对于某一只指定的粘度计而言，可以写成下式,实验原理,当溶液的密度和溶剂的密度近似相等，因此可将r写成: t为溶液的流出时间; t0为纯溶剂的流出时间。 通过溶剂和溶液在毛细管中的流出时间，求得r，再由图求得。,仪器和试剂,A:加液体B:毛细管,测流出时间C: 通大气(连接乳胶管,并用止水夹夹注) 打气，使溶液混合均匀a-b:液体流经a-b之间的时间即为流出时间,乌贝路德粘度计,2.药品： 聚乙二醇,1.仪器,实验步骤,1.先用洗液将粘度计洗净，再用自来水、蒸馏水分别冲洗几次，洗好后烘干备用。恒温25。 (若不烘干,残留的水会将溶液稀释)2.溶液流出时间的测定： (1)加原始浓度的溶液: 用移液管吸取已知浓度( )的聚乙二醇溶液10mL/ 15mL ，由A管注入粘度计中; (2) 混合均匀: 在C管处用洗耳球打气，使溶液混合均匀，浓度记为C1 ，进行测定。,(3)读取流出时间: 测定方法如下: 将C管用夹子夹紧使之不通气，在B管用洗耳球(吸气)将溶液从F球经D球、毛细管、E球抽至G球1/2处，拿走洗耳球后，再解去C管夹子，让C管通气（防止先解去夹子后，气体相通，气泡进入毛细管，液体借洗耳球内的吸力而进入洗耳球，影响以后步骤中溶液的粘度）让C管通大气，此时D球内的溶液即回入F球，使毛细管以上的液体悬空。毛细管以上的液体下落，当液面流经a刻度时，立即按停表开始记时间，当液面降至b刻度时，再按停表，测得刻度a、b之间的液体流经毛细管所需时间,即为流出时间. 3次，相差不大于0.3s，取平均值。,(4)然后依次由A管用移液管加入5mL、5mL、10mL、10mL蒸馏水，将溶液稀释（稀释后浓度分别为2/3，1/2，1/3，1/4），使溶液浓度分别为C2、C3、C4、C5，用同法测定每份溶液流经毛细管的时间t2、t3、t4、t5。 应注意每次加入蒸馏水后，要充分混合均匀，并由B管 抽气 ,抽洗粘度计的E球和G球，使粘度计内溶液各处的浓度相等（淋洗2-3次）。,3.溶剂流出时间的测定： 将粘度计内的溶液倒掉后,用蒸馏水洗净粘度计，尤其要反复流洗粘度计的毛细管部分。然后由A管加入约10mL蒸馏水。用同法测定溶剂流出的时间t0，3次，取平均值。,1.将所测的实验数据及计算结果填入下表中。 原始溶液浓度C0 (gcm-3); 恒温温度 25 .,数据处理,2.作SP/CC及lnr/CC图，并外推到C0由截距求出。 3.由公式(1)计算聚乙二醇的粘均分子量，K，值查附录二。聚乙二醇：25 K=1.5610-1dm3Kg-1,=0.50 30 K=1.2610-2dm3Kg-1,=0.78,数据处理,注意事项:,1.粘度计必须洁净，高聚物溶液中若有絮状物不能将它移入粘度计中。 2.每加入一次溶剂进行稀释时必须混合均匀，并抽洗E球和G球。 4.粘度计要垂直放置，实验过程中不要振动粘度计。,思考题,1.乌贝路德粘度计中支管C有何作用？除去支管C是否可测定粘度? 2.粘度计的毛管太粗或太细有什么缺点?