粘度法测定高聚物的分子量.PPT

粘度法测定高聚物的分子量*n实验目的n实验原理n仪器和试剂n实验步骤n数据处理n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;α是与分子形状有关的经验参数 K和α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α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0.5～1之间K与α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［η］ 实验原理—基本概念 纯溶剂粘度η0: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η: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ηr:ηr=η/η0 溶液粘度对溶剂粘度的相对 值 增比粘度ηsp:ηsp=(η-η0)/η0=η/η0-1=ηr-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ηsp/C:单位浓度下所显示出的增比粘度 特性粘度［η］: 反映高分子与溶剂分子之间的内摩 擦 实验原理特性粘度:［η］ 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［η］: 方法有二种: 一种是以ηSP/C对对C作图图，外推到C→0的截距值值; 另一种是以lnηr/C对对C作图图，也外推到C→0的截距值值 实验原理比浓粘度 相对粘度ηr 特性粘度［η］ 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nη为液体的粘度;ρ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/L<<1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 n 实验原理当溶液的密度和溶剂的密度近似相等，因此可 将ηr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ηr，再 由图求得［η］ 仪器和试剂nA:加液体nB:毛细管,测流出时间nC: 通大气(连接乳胶管 ,并用止水夹夹注)n 打气，使溶液混合均 匀na-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 (g·cm-3); 恒温温度 25 ℃ .数据处理2.作ηSP/C—C及lnηr/C—C图，并外推到C→0由截 距求出［η］ 3.由公式(1)计算聚乙二醇的粘均分子量，K，α值查 附录二聚乙二醇：25℃ K=1.56×10-1dm3·Kg-1,α=0.5030℃ K=1.26×10-2dm3·Kg-1,α=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n1.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? n2.粘度计的毛管太粗或太细有什么缺点? n3.用乌氏黏度计测量溶液的流出时间时，为什么 要打开C管的夹子使毛细管末端通大气？如果不 打开，对流出时间测定会有什么影响？影响流出 时间测定准确性的因素有哪些？n4.利用黏度法测定高聚物分子量的局限性如何？ 适用的分子量范围是多大？ 。