粘度法测定水溶性高聚物相对分子量(仅供参照)

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1、粘度法测定水溶性高聚物相对分子量(仅供参照) 实验:黏度法测定水溶性高聚物相对分子量 一、目的要求 1. 测定聚乙二醇的平均相对分子量 2. 掌握乌氏黏度计的原理及使用方法 3. 了解溶剂、温度、浓度对黏度的影响 二、基本原理 黏度是指液体对流动所表现的助力,这种助力反抗液体相邻部分的相对移动,可看作由液体内部分子间的内摩擦而产生。 相距为ds 的两液层以不同速度(v 和v dv +)移动时,产生的流速梯度为dv ds 。建立平稳流动时,维持一定流速所需要的力/ f 与液层的接触面积A 以及流速梯度dv ds 成正比: / dv f A ds =? 若以f 表示单位面积的阻力,则 dv f d

2、s =? 上式称为牛顿黏度定律表示式,比例系数称为黏度系数,简称黏度,单位:a p s ?。 溶液黏度的各种定义及表达式: 相对黏度:0r = (0为溶剂黏度) 增比黏度:00 1sp r -=- 比浓黏度: 1 sp r C C -= 比浓对数黏度:()ln 1ln sp r C C += 特性黏度:0 0ln lim lim sp r C C C C = 的数值与高聚物平均相对分子质量M 之间的半经验麦克非线性方程: K M =? 聚乙二醇水溶液在35时,316.610K L Kg -=?,0.82= 在毛细管黏度计中,液体在重力的作用下流动符合泊肃叶定律: 488hgr t V m lV

3、 lt =- 对同一支黏度计而言,令 4 8hgr lV = ,8mV l = , 则上式可改写为: t t =- 式中1p ,当100t s f 时,等式右边第二项可省略,则 t =, 对于溶剂:000t = 设溶液的密度与溶剂的密度0近似相等,由两式可得 00 r t t = 这样,通过分别测定溶液和溶剂的流出时间t 和0t ,就可求出r 。进而分别求出 sp 、sp 、 ln r C 的值。配制不同浓度溶液分别进行测定,分别作sp C C :和ln r C C :两条直线, 用外推法得到,然后代入K M =?,即可求出M 。 sp C ln r C ln r C sp C 或 C 图1

4、外推法求值 sp C 、 ln r C 与浓度之间经验关系式: 2 sp k C C =+ 2 ln r C C =- 三、实验步骤 聚乙二醇原始配制浓度为:3 0C 0.02kg dm -=?,要求测定纯水及0C 、056 C 、046 C 、036 C 、 02 6 C 不同浓度溶液的流出时间t ,流出时间t 取三次测量的平均值。 1.测定不同浓度溶液的流处时间 22221020002M 5.010ml H O H O ml ml H O H O ?恒温.ml 混匀恒温 3.0ml 混匀恒温 .聚乙二醇混匀恒温 混匀恒温 干净乌氏黏度计测定t 测定t 测定t 测定t 测定t 2.测定蒸馏水的流出时间 210H O ml ?恒温 0洗净乌氏黏度计测定t 四、数据处理 1、根据实验对不同浓度的溶液测得的相应流出时间计算r 、sp 、sp /c 和ln r /c 。 2、用sp /c 对浓度c 作图,得一直线,外推至c=0处,求出。 3、将值代入 K M =?式,计算- M 。 4、35时,聚乙二醇水溶液的参数 316.610K L Kg -=?,0.82=。 3 / 3

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