黏度法高聚物.doc

黏度法测定水溶性高聚物相对分子质量姓名：王军帅 班级：10应用化学班 学号：20105052010一、实验目的1、掌握用乌贝路德粘度计测定黏度的原理和方法2、测定聚乙二醇的平均相对分子质量二、实验原理黏度是指液体对流动所表现的阻力，这种力反抗液体中邻接部分的相对移动，因此可看作是一种内摩擦当相距为ds的两个液层以不同速率（v和v+dv）移动时，产生的流速梯度为dv/ds当建立平稳流动时，维持一定流速所需要的力（即液体对流动的阻力）f‵与液层的接触面积A以及流速梯度dv/ds成正比，即 f‵=η·A·(dv/ds)若以f表示单位面积液体的黏滞阻力，f= f‵/A，则f=η·(dv/ds)此式成为牛顿黏度定律表示式，比例常数η称为黏度系数，简称黏度，单位Pa·s高聚物稀溶液的黏度，主要反映了液体在流动时存在着内摩擦其中因溶剂分子之间的内摩擦表现出来的黏度叫纯溶剂黏度，记作η0；此外还有高聚物分子相互之间的内摩擦，以及高分子与溶剂分子之间的内摩擦三者之和表现为溶液的黏度η在同一温度下，一般来说，η〉η0相对于溶剂，其溶液黏度增加的分数，称为增比黏度，记作ηsp，即ηsp=(η-η0)/ η0而溶液黏度与纯溶剂黏度之比为相对黏度，记作ηr，即ηr=η/η0，ηr=t/t0其中t是溶液通过毛细管的时间, t0是纯溶剂通过毛细管的时间。

ηr和ηsp都是无因次量则ηsp=η/η0-1=ηr-1而对于高分子溶液,增比黏度ηsp往往随溶液的浓度c的增加而增加ηsp/c是比浓粘度，而lnηsp/c称为比浓对数黏度将溶液浓度无限稀释,使得每个高聚物分子彼此相隔极远,其相互干扰可以忽略不计这一黏度的极限值记为：当c→0时ηsp/c‵→[η]，[η]被称为特性黏度，其值与浓度无关实验证明，当聚合物、溶剂和温度确定以后，[η]的数值只与高聚物平均相对分子质量M，它们之间的半经验关系：[η]=KMα，其中K为比例常数，α是与分子形状有关的经验常数用外推法求得[η]:它们都与温度、聚合物和溶剂性质有关，在一定的相对分子质量范围内与相对分子质量无关对于聚乙二醇K=1.56×10-3，α=0.5三、实验仪器乌氏粘度计；移液管（10mL）；秒表； 铁架台；洗耳球；聚乙二醇四、实验装置图五、实验内容1.洗涤粘度计：粘度计先用洗液或洗涤净浸泡，再用自来水、蒸馏水分别冲洗，然后吸干粘度计尤其要注意毛细管要洗净，不能粘有任何高聚物）2.开启恒温水浴和搅拌器电源，调节温度为25℃，先在黏度计的C管和B管的上端套上干燥清洁的橡皮管，在铁架台上调节好黏度计的垂直度和高度，然后将黏度计安放在恒温水浴中（G球及以下部分应在水浴的液面下）。

从A管加入10ml左右的蒸馏水，并用夹子夹住C管上的橡皮管下端，使其不通大气在B管的橡皮管管口用针筒将水从F球经D球、毛细管、E球抽至G管中部，取下针筒，同时松开C管上夹子，使其通大气此时溶液顺毛细管而流下，当液面流经刻度α线处时，立刻按下秒表开始计时，至b处则停止记时记下液体流经a，b之间所需的时间此值为t03.用移液管移取8ml0.04g/mol聚乙二醇，从A管加入，并用夹子夹住C管上的橡皮管下端，使其不通大气在B管的橡皮管管口用针筒将水从F球经D球、毛细管、E球抽至G管中部，取下针筒，同时松开C管上夹子，使其通大气此时溶液顺毛细管而流下，当液面流经刻度α线处时，立刻按下秒表开始计时，至b处则停止记时记下液体流经a，b之间所需的时间4.分别用移液管去蒸馏水3ml、6ml、9ml、12 ml分别加入至A管中测定液体流经a，b之间所需的时间5.整理仪器，关闭电源六、数据记录与处理1、时间记录表格序号012345时间t/s112.75134.28128.34124.31121.68119.862、数据处理表格序号12345c’10.7270.5710.4710.400ηr1.2081.1511.0941.0751.057lnηr/c’0.1890.1930.1580.1790.138ηsp0.2080.1510.0940.0760.076ηsp/c’0.2080.2070.1650.1850.1412、以lnηr/c’对c’作图：3、以ηsp/c’对c’作图：由图1可得A1=0.149，由图2可得A2=0.159故A=（A1+A2）/2=0.155又已知C0=0.04可得M=6.31×106七、注意事项1、粘度计的安装要竖直。

2、粘度计必须洁净 3、溶液混合要均匀4、实验结束后，需要注入纯溶剂浸泡，以免残存的高聚物在毛细管壁上结聚八、思考题1、用乌氏黏度计测黏度时，乌氏黏度计C管起什么作用？无C管对实验有什么影响？如何消除？答：支管C的作用是与大气相通，使得B管中的液体完全是靠重力落下而不受其它因素影响除去支管C仍可测定粘度，只不过此时标准液体和待测液体体积必须相同，因为此时的液体下流时所受的压力差与A管中液面高度有关。