聚合物分子量的测定---粘度法
粘度法测定聚合物的分子量
一、实验目的1、掌握用乌氏粘度计测定高分子溶液粘度的方法；2、了解稀释粘度法测定高聚物分子量的基本原理；3、学会外推法作图求[η]并计算粘均分子量M η。
二、实验原理高聚物的分子量是反映高聚物特性的重要指标，是高分子材料最基本的结构参数之一。
其测定方法有：端基测定法、渗透压法、光散射法、超速离心法以及粘度法等。
其中粘度法测试仪器比较简单，操作方便，并有较好的精确度，应用普遍。
高分子溶液具有比纯溶剂高得多的粘度，其粘度大小与高聚物分子的大小、形状、溶剂性质以及溶液运动时大分子的取向等因素有关。
因此，利用高分子粘度法测定高聚物的分子量基于以下经验式：Mark 经验式：式中：[η]－特性粘数M －粘均分子量 K －比例常数α－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］。
粘度除与分子量有密切关系外，对溶液浓度也有很大的依赖性，故实验中首先要消除浓度对粘度的影响，常以如下两个经验公式表达粘度对浓度的依赖关系：式中：r η－相对粘度 sp η－增比粘度 sp η/c －比浓粘度c －溶液浓度[]αηKM =（8-1） （8-2）βκ,－均为常数1-=r spηη （8-4）式中：t －溶液流出时间0t －纯溶剂流出时间显然][η即是聚合物溶液的特性粘数，和浓度无关，由此可知，若以c sp /η和c sp /ln η分别对c 作图，则它们外推到0→c 的截距应重合于一点，其值等于][η。
ln rηspCη或C图1 外推法求[η]值图8-1 外推法求][η值三、实验仪器和材料试剂：PV A ，水 仪器：乌氏粘度计 四、实验步骤1、玻璃仪器的洗涤：粘度计先用经砂芯漏斗滤过的水洗涤，把粘度计毛细管上端小球存在的中沙粒等杂质冲掉。
实验粘度计法测定聚合物的分子量
实验一 粘度计法测定聚合物的分子量分子量是聚合物最基本的结构参数之一，与材料性能有着密切的关系，在理论研究和生产实践中经常需要测定分子量。
测定聚合物分子量的方法很多，不同测定方法所得出的统计平均分子量的意义不同，其适应的分子量范围也不相同。
在高分子工业和研究工作中最常用的是粘度法测定聚合物的分子量，它是一种相对的方法，适用于分子量在104～107范围的聚合物。
此法设备简单、操作方便，又有较高的实验精度。
通过聚合物体系粘度的测定，除了提供粘均分子量ηM 外，还可得到聚合物的无扰尺寸和膨胀因子，其应用最为广泛。
1 目的要求1） 掌握粘度法测定聚合物分子量的基本原理；2） 掌握用乌氏粘度计测定高聚物稀溶液粘度的实验技术及数据处理方法。
2 原理高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对运动所产生的内摩擦阻力。
内摩擦阻力越大，表现出来的粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、温度以及压力等因素有关。
对于高分子进入溶液后所引起的液体粘度的变化，一般采用下列有关的粘度物理量进行描述。
1）粘度比（相对粘度）用r η表示。
0/ηηη=r --------------------------------------------------（1-1）0η：纯溶剂的粘度（溶剂分子之间的内摩擦）。
η：同温度下溶液的粘度（溶剂分子之间的内摩擦，聚合物分子间的内摩擦，高分子与溶剂分子间的内摩擦）。
粘度比是一个无因次的量，随着溶液粘度的增加而增加。
对于低剪切速率下的高分子溶液，其值一般大于1。
2）粘度相对增量（增比粘度）用sp η表示。
sp η是相对于溶剂来说，溶液粘度增加的分数。
10-=-=r sp ηηηηη-------------------------------------------（1-2）sp η也是一个无因次量，与溶液的浓度有关。
3）粘数（比浓粘度），对于高分子溶液，粘度相对增量往往随溶液粘度的增加而增大，因此常用其与浓度c 之比来表示溶液的粘度，称为粘数。
聚合物分子量的测定—粘度法
中国石油大学（华东）渗流物理实验报告实验日期： 成绩 ：班级： 石工1205 学号： 姓名： 教师： 同组者：实验七 聚合物分子量的测定—粘度法一.实验目的学会一种测定分子量的方法二.实验原理由于聚合物具有多分散性，所以聚合物的分子量是一个平均值。
有许多测定分子量的方法（如光散射法、渗透压法、超速离心法、端基分析法等），但最简单、而使用范围又广的是粘度法。
由粘度法测得的聚合物的分子量叫粘均分子量，以 “ V M ” 表示。
粘度法又分多点法和一点法1. 多点法多点法测定聚合物粘均分子量的计算依据是：[η]=VM a (7-1)式中: ［η］－特性粘数；K,α - 与温度和溶剂有关的常数； αM - 聚合物的粘均分子量。
若设溶剂的粘度为η0,聚合物溶液浓度为 c(100mL 所含聚合物的克数表示)时的粘度为η，则聚合物溶液粘度与浓度间有如下关系：c k c c SP200][][ηηηηηη+=-= (7-2) c cc r 20][][)/ln(ln ηβηηηη-== (7-3)以ηSP /c,In ηr /c 对 c 作图，外推直线至 c 为 0（参考图 7－1）求［η］，即cLn lin c lin r SPηηη==][ （7-4）图 7-1 特性粘数 [ η]的求法由于 k 、α是与温度、溶剂有关的常数，所以对一定温度和特定的溶剂，k 、α有 确定的数值。
例如，30℃时，以 1mol/L 硝酸钠溶液作溶剂，用粘度法测定聚丙烯酰胺 粘均分子量的经验式可表示如下：3/2410*73.3][M-=η(7-5) 即： 2/35][10*40.1η-=V M (7-6) 因此，只要测定不同浓度下聚合物溶液的粘度，即可通过上述的数据处理，求出聚合物的粘均分子量V M 。
2. 单点法对低浓度的聚合物溶液，其特性粘数可由下式计算：)ln (21][r SP cηηη+= （7-7） 实验时，只要测定一个低浓度的聚合物溶液的相对粘度，即可由式 7－7 求得所试样的特性粘数。
01-粘度法测定聚合物的分子量
实验一 粘度法测定聚合物的分子量粘度法是一种测定聚合物分子量的相对方法，但因为其仪器设备简单，操作方便，分子量适用范围大，实验精度也较高，所以粘度法是聚合物分子量测定方法中最为常用的一种。
粘度法除了主要用来测定粘均分子量外，还可用于测定溶液中的大分子尺寸，测定聚合物的溶度参数等。
一、实验目的与要求熟练掌握测定聚合物溶液粘度的实验技术及粘度法测定聚合物分子量的基本原理。
二、实验原理在高分子溶液中，我们所感兴趣的不是溶液的绝对粘度，而是当高分子进入溶液后所引起的溶液粘度的变化。
如果用η0表示纯溶剂的粘度，η表示高分子溶液的粘度，则有：相对粘度 ηr ： 0r ηηη=(1.1)增比粘度 ηsp ： 01sp r ηηηηη-==- (1.2) 特性粘数 [η ]： 00ln []limlimsprc c c cηηη→→== (1.3)其中，spcη称为比浓粘度，表示浓度为c 的情况下，单位浓度增加对溶液增比粘度的贡献。
ln rcη称为比浓对数粘度，表示在浓度为c 的情况下，单位浓度增加对溶液相对粘度自然对数值的贡献。
它们都随溶液浓度的变化而变化。
特性粘数[η]表示高分子溶液浓度c →0时，单位浓度的增加对溶液增比粘度或相对粘度对数的贡献，其数值不随溶液浓度大小而变化，但随浓度的表示方法而异。
特性粘数的单位是浓度单位的倒数，即dl/g 或ml/g 。
高分子溶液的粘度与其分子量有关，同时对溶液的浓度也有很大的依赖性。
粘度法测定聚合物的分子量，就需要消除浓度对粘度的影响，因此，实验中主要是测量高分子溶液的特性粘数[η]。
表达溶液粘度与浓度关系的经验方程式很多，应用较为广泛的有如下两个：2[]'[]spk c cηηη=+ (1.4)2ln [][]rc cηηβη=- (1.5) 式中，'k 和β都是常数。
由此可以看出，只要配制几个不同浓度的高分子溶液，分别测定溶液及纯溶剂的粘度，然后计算出sp cη和ln r c η，在同一张图中分别作sp c c η 、ln r c c η的图可以得到两条直线，将两条直线外推至0c →，其共同的截距即为特性粘数[η]，如下图所示。
粘度法测定聚合物的粘均分子量
粘度法测定聚合物的粘均分子量一、实验目的1. 掌握使用粘度法测定聚合物分子量的基本原理2. 掌握乌氏粘度计测定聚合物稀溶液粘度的实验技术及数据处理方法3. 分析分子量大小对聚合物性能以及聚合物加工性能的关系及影响。
二、基本原理聚合物稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对运动所产生的内摩擦阻力。
内摩擦阻力与聚合物的结构、溶剂的性质、溶液的浓度及温度和压力等因素有关，它的数值越大，表明溶液的粘度越大。
聚合物溶液粘度的变化，一般采用下列的粘度量来描述。
1.相对粘度，又称粘度比，用ηr表示。
它是相同温度条件下，溶液粘度η与纯溶剂粘度η0之比，表示为：ηr=η/η0 （1）相对粘度是一个无因次量，随着溶液浓度增加而增加。
对于低剪切速率下聚合物溶液，其值一般大于1。
2.增比粘度（粘度相对增量），用ηsp表示，是相对于溶剂来说，溶液粘度增加的分数：ηsp =（η-η0）/η0 =ηr –1 （2）3. 比浓粘度（粘数），对于高分子溶液，粘度相对增量往往随溶液浓度的增加而增大，因此常用其与浓度c之比来表示溶液的粘度，称为比浓粘度或粘数，即：ηsp/c = (ηr-1)/c (3)粘数的因次是浓度的倒数，一般用 ml/g表示。
比浓对数粘度（对数粘度），其定义是相对粘度（粘度比）的自然对数与浓度之比，即： ( lnηr)/c = [ln(1+ηsp)]/c (4)单位为浓度的倒数，常用 ml/g表示。
特性粘度（极限粘度），其定义为比浓粘度（粘数）ηsp/c或比浓对数粘度（对数粘度）lnηr/c在无限稀释时的外推值，用[η]表示，即：[η] = lim(ηsp/c) = lim(lnηr/c) (5)c→0c→0[η] 称为特性粘度（或极限粘数），其值与浓度无关，量纲是浓度的倒数。
实验证明，对于给定聚合物，在给定的溶剂和温度下，[η]的数值仅有试样的分子量Mη所决定。
[η]和 Mη的关系如下：[η] =K Mηα (6)上式称为Mark-Houwink方程。
粘度法测定聚合物分子量
粘度法测定聚合物分子量粘度法是一种常见的测定聚合物分子量的方法。
它是通过测量聚合物溶液的流动性质，从而间接地推断出聚合物的相对分子量。
粘度法有多种变种，包括楔形管粘度法、圆柱粘度法和柱塞式粘度法等。
本文将重点介绍楔形管粘度法和圆柱粘度法。
楔形管粘度法是一种常用的粘度测定方法。
它的基本原理是利用溶液在楔形管中的流动阻力与溶液粘度成正比的关系。
聚合物分子量增大，溶液的粘度也会增加。
具体测定步骤如下：1.准备样品溶液：将待测聚合物溶解于适量的溶剂中，配制得一定浓度的溶液。
2.装置测试装置：将样品溶液注入楔形管中，确保楔形管内部和外部都被充分润湿。
3.测量压降：在一定温度下，施加压力使溶液从上方流经楔形管，测量上下两端的压降。
4.计算粘度：根据斯托克斯定律，通过测定的压降和流量，计算出溶液的粘度。
5.绘制扩张流动图：将测得的多组数据绘制在扩张流动图上，通过与已知相对分子量的标准聚合物的比较，推断出待测聚合物的相对分子量。
圆柱粘度法是另一种常见的粘度测定方法，其测量原理与楔形管粘度法类似，不同之处在于采用圆柱形试样。
1.准备样品溶液：将待测聚合物溶解于适量的溶剂中，配制得一定浓度的溶液。
2.装置测试装置：将样品溶液注入圆柱形试样中，确保试样内部和外部都被充分润湿。
3.测量压力：上下两端施加一定的压力使溶液通过圆柱形试样，测量上下两端的压力差。
4.计算粘度：根据斯托克斯定律，通过测定的压力差和流量，计算出溶液的粘度。
5.绘制流动曲线：将测得的多组数据绘制在流动曲线上，通过与已知相对分子量的标准聚合物的比较，推断出待测聚合物的相对分子量。
在实际应用中，粘度法通常与其他测量方法结合使用，以提高测定精度和可靠性。
在测定聚合物分子量时，还可以使用光散射法、凝胶渗透色谱法等进行验证和互相印证，以获得更准确的结果。
粘度法在聚合物领域的研究中具有重要的地位，对于深入了解聚合物的分子结构和性质具有重要意义。
聚合物分子量的测定-黏度法
NaNO3 溶液，
五、结果处理
实验数据记录表格
溶液 1mol/L NO3PAM 0.01g/100ml 由实验数据得：
—
时间/s t0 t
77.41 82.83
实验数据 77.15 82.38
77.10 82.33
t0=（t01+t02+t03）/3=77.22s
—
t=（t1+t2+t3）/3=82.51s c=0.01g/100mL 所以： (t-t。) η sp = =0.06851 t。 lnη r=ln（t/t0）=0.06626 1 [η ] =2c (η sp + lnη r)= 6.7385 所以： M v = 1.40×10 ×[η ]3/2=2.45×10 即，聚合物的粘均分子量为 2.45×10
中国石油大学 化学原理（二） 实验报告
班级： 石工 同组者： 学号： 实验日期： 姓名： 教师： 成绩： 耿杰
聚合物分子量的测定---粘度法
一、 实验目的
学会一种测定分子量的方法。
二、 实验原理
由于聚合物具有多分散性，所以聚合物的分子量是一个平均值。有许多测定分子量的 方法（如光散射法、渗透压法、超速离心法、端基分析法等） ，但最简单、而使用范围又广 是粘度法。由粘度法测的的聚合物的分子量叫做粘均分子量，以“ M v”表示。 粘度法又分多点法和一点法： 1．多点法 多点法测点聚合物粘均分子量的计算依据是： [η ] = k M vɑ 式中：[η ]— 特性粘度； k，ɑ—与温度和溶剂有关的常数； M v — 聚合物的粘均分子量。 若是溶剂的粘度为η
0
―― ―― ――Βιβλιοθήκη （7-1），聚合物溶液浓度为 c（100mL 所含聚合物的克数表示）时的粘
1.粘度法测定聚合物的粘均分子量
粘度法测定聚合物的粘均分子量分子量即相对分子质量是聚合物最基本的结构参数之一，与材料的性能有密切的关系。
测定聚合物相对分子质量的方法很多，不同测定方法所得出的统计平均相对分子质量的意义有所不同，其适应的分子量范围也不同。
在高分子工业和研究中最常用的方法是粘度法，它是一种相对的方法，适用于分子量在104 ~ 107范围的聚合物，测定方便，又有较高的实验精度。
通过聚合物溶液的粘度测定，除了提供粘均分子量v M 外，还可得到聚合物的无扰链尺寸和膨胀因子。
一、 实验目的（1） 掌握毛细管粘度计测定聚合物相对分子质量的原理；（2） 学会使用粘度法测定特性粘数。
二、 实验原理由于聚合物的相对分子质量远大于溶剂，因此将聚合物溶解于溶剂时，溶液的粘度（η）将大于纯溶剂的粘度（η0）。
可用多种方式来表示溶液粘度相对于溶剂粘度的变化，其名称及定义如表1-1所示。
表1-1 溶液粘度的各种定义及表达式溶液的粘度与溶液的浓度有关，为了消除粘度对浓度的依赖性，定义了一种特性粘数[η]，其定义式为cc c c r 0sp 0ln lim lim ][h h h ®®== (1-1) 特性粘数[η]又称为极限粘数，其值与浓度无关，量纲是浓度的倒数。
特性粘数取决于聚合物的相对分子质量和结构、溶液的温度和溶剂的特性，当温度和溶剂一定时，对于同种聚合物而言，其特性粘数就仅与其分子量有关。
因此，如果能建立相对分子质量与特性粘数之间的定量关系，就可以通过特性粘数的测定得到聚合物的分子量。
这就是用粘度法测定聚合物分子量的理论依据。
根据式（1-1）的定义式，只要测定一系列不同浓度下的比浓粘度和比浓对数粘度，然后对浓度作图，并外推到浓度为零时，得到的比浓粘度和比浓对数粘度就是特性粘数。
实验表明，在稀溶液范围内，比浓粘度和比浓对数粘度与溶液浓度之间呈线性关系，可以用两个近似的经验方程来表示：c k c 2sp][][h h h += (1-2)c c2r ][][ln h b h h -= (1-3) 式（1-2）和式（1-3）分别称为Huggins 和Kraemer 方程式。
实验二--粘度法测定聚合物的粘均分子量
实验二 粘度法测定聚合物的粘均分子量线型聚合物溶液的基本特性之一是粘度比较大，并且其粘度值与分子量有关，因此可利用这一特性测定聚合物的分子量。
粘度法尽管是一种相对的方法，但因其仪器设备简单，操作方便，分子量适用范围大，又有相当好的实验精确度，所以成为人们最常用的实验技术，在生产和科研中得到广泛的应用。
一. 实验目的掌握粘度法测定聚合物分子量的原理及实验技术。
二. 基本原理聚合物溶液与小分子溶液不同，甚至在极稀的情况下，仍具有较大的粘度。
粘度是分子运动时内摩擦力的量度，因溶液浓度增加，分子间相互作用力增加，运动时阻力就增大。
表示聚合物溶液粘度和浓度关系的经验公式很多，最常用的是哈金斯（Huggins ）公式：2[][]spk c cηηη=+ (1)在给定的体系中k 是一个常数，它表征溶液中高分子间和高分子与溶剂分子间的相互作用。
另一个常用的式子是：2[][]ln r c cηβηη=- (2)式中k 与β均为常数，其中k 称为哈金斯参数。
对于柔性链聚合物良溶剂体系，k ＝1/3，k+β= l/2。
如果溶剂变劣，k 变大；如果聚合物有支化，随支化度增高而显著增加。
从（1）式和（2）式看出，如果用 spc η 或 ln rcη 对c 作图并外推到c→0（即无限稀释），两条直线会在纵坐标上交于一点，其共同截距即为特性粘度[η]，如图2-1所示：00ln lim lim []sprc c c cηηη→→== (3)η=1.2~2.0范围内为直线关系。
当溶液浓度太高通常式（1）和式（2）只是在r或分子量太大均得不到直线，如图2-2所示。
此时只能降低浓度再做一次。
特性粘度[η]的大小受下列因素影响：（1）分子量：线型或轻度交联的聚合物分子量增大，[η]增大。
（2）分子形状：分子量相同时，支化分子的形状趋于球形，[η]较线型分子的小。
（3）溶剂特性：聚合物在良溶剂中，大分子较伸展，[η]较大，而在不良溶剂中，大分子较卷曲，[η]较小。
聚合物分子量的测定—粘度法
聚合物分子量的测定—粘度法聚合物分子量的测定是高分子科学领域中一项重要的研究内容，对于聚合物的性能、应用和合成路径具有重要意义。
粘度法是一种常用的测定聚合物分子量的方法，其原理是利用溶液中聚合物分子量对溶液粘度的影响来测定分子量。
下面将详细介绍粘度法测定聚合物分子量的基本原理、实验步骤和数据处理方法。
一、基本原理粘度法的基本原理是聚合物溶液的粘度与其分子量之间存在一定的关系。
在一定浓度范围内，溶液的粘度随着聚合物分子量的增加而增加。
因此，通过测量聚合物溶液的粘度，可以推测出聚合物的分子量。
根据Stokes-Einstein方程，聚合物溶液的粘度可表示为：η = kT/（R0[η]）其中，η为溶液粘度，k为常数，T为绝对温度，R0为聚合物分子在溶液中的均方根旋转半径，[η]为溶液粘度。
R0与聚合物分子量之间存在一定关系，可以通过聚合物化学结构和构象进行计算或通过实验测定。
因此，通过测量溶液的粘度和温度，可以求得聚合物分子量。
二、实验步骤1.样品准备首先，需要制备一定浓度的聚合物溶液。
通常采用溶剂溶解法，将聚合物溶于适当的溶剂中。
常用的溶剂包括苯、氯仿、二氯甲烷等。
制备溶液时需要注意聚合物完全溶解，并保持恒温。
2.粘度测量将制备好的聚合物溶液放入粘度计中，选择适当的转子，以得到最佳测量范围。
测量时需要注意保持恒温，并等待溶液充分搅拌后进行测量。
一般采用降扭法或升降法来测量溶液粘度。
3.温度控制在测量过程中，温度的控制对于保证测量结果的准确性非常重要。
可以通过恒温水浴或恒温控制装置来保持溶液温度恒定。
4.数据记录与处理记录测量得到的溶液粘度和温度数据。
根据Stokes-Einstein方程，结合聚合物化学结构和构象计算或通过实验测定R0值，进一步计算聚合物分子量。
三、数据处理方法数据处理是粘度法测定聚合物分子量的关键步骤。
通常采用最小二乘法或Origin 等数据处理软件进行数据的分析和拟合，得到聚合物分子量与溶液粘度的关系曲线。
粘度法测定高聚物分子量
粘度法测定高聚物分子量一、粘度法原理粘度法是通过测量高聚物溶液的粘度来确定其分子量的一种方法。
高聚物在溶液中的粘度与其分子间的相互作用力有关，而分子量与这些相互作用力有直接关系。
根据斯托克斯公式，高聚物溶液的粘度与聚合物分子量成正比，关系式为：η=kMα其中，η为溶液的粘度，k为比例常数，M为高聚物的分子量，α为斯托克斯常数，与高聚物的几何形状和溶媒性质有关。
二、粘度法测量步骤1.准备样品：将高聚物样品溶解在合适的溶剂中，制备浓度在0.1~1g/dL之间的溶液。
2.定标：使用已知分子量的聚合物标样，测量其溶液的粘度，并计算其分子量。
根据已知标样的分子量和粘度，可以得到α的值。
3.测量样品：使用粘度计测量高聚物溶液的粘度。
将样品注入测量槽中，控制温度和剪切速率，测量样品的粘度。
4.计算分子量：根据已知标样的分子量和粘度，计算出比例常数k。
将样品的粘度代入斯托克斯公式，计算出样品的分子量。
三、数据处理方法1.统计数据：进行多次测量，并计算平均值和标准偏差，以提高测量结果的准确性和可靠性。
2.校正：使用标定曲线校正测量结果，以消除仪器误差和操作误差对测量结果的影响。
3.分析结果：根据测量结果，对高聚物样品的分子量进行分析和评价。
可以比较不同样品的分子量，或者跟踪同一样品在不同处理条件下的分子量变化。
四、粘度法测量的优缺点1.优点：(1)粘度法测量方法简单，操作方便，不需要复杂的仪器设备。
(2)测量结果准确可靠，精度较高。
(3)可以测量大分子量的高聚物，范围广泛。
2.缺点：(1)粘度法的测试精度受到温度、剪切速率、溶液浓度等因素的影响。
(2)测量时需要保持样品的稳定温度和剪切速率，操作过程较为繁琐。
(3)有些高聚物在溶剂中可能发生聚合或降解反应，影响测量结果的准确性。
综上所述，粘度法可以准确测定高聚物的分子量，具有测量简单、准确可靠等优点，但也存在受干扰因素影响较大、操作繁琐等缺点。
在实际应用中，可以根据需求选择合适的测量方法，并结合其他分析手段提高测量结果的准确性和可靠性。
粘度法测定聚合物的粘均分子量
粘度法测定聚合物的粘均分子量粘度法是一种常见的测定聚合物粘均分子量的方法。
本文将详细介绍粘度法的原理、实验步骤以及误差分析。
一、原理粘度法通过测量溶液的粘度来推测其中分子的大小，进而求得聚合物的粘均分子量。
粘度与聚合物溶液中聚合物链的长度、空间构型以及分子之间的相互作用有关。
一般情况下，溶液的粘度与其浓度有关，由于聚合物浓度一般较低，可以近似认为单位体积溶液中分子的平均数为常数。
因此，可以根据下式推导粘度和粘均分子量的关系：η=K·M^a其中，η代表溶液的粘度，M代表聚合物的粘均分子量，K和a都是常数。
二、实验步骤1.准备样品：选取适当溶剂，将所需浓度的聚合物加入容器中制备溶液。
2.测量粘度：将粘度计完全浸入溶液中，使其在溶液中达到平衡。
根据粘度计读数和设备常数计算得到溶液的粘度。
3.测量溶液密度：使用密度计或其他方法测量溶液的密度。
4.计算聚合物的粘均分子量：根据实验数据，利用上述的粘度和粘均分子量关系公式计算聚合物的粘均分子量。
三、误差分析1.溶剂的选择：溶剂的选择对溶液的粘度测定有重要影响。
溶剂选择不当会影响粘度的测量结果。
2.温度的影响：温度对聚合物溶液的粘度有很大影响。
由于粘度和粘均分子量的关系式中包含温度参数，所以温度的误差会直接影响粘度和粘均分子量的计算结果。
3.实验仪器的误差：实验仪器的不准确性和使用方法的不当也会引入误差。
4.聚合物的结构和特性：聚合物的结构和特性也会影响粘度和粘均分子量的计算结果。
综上所述，粘度法是一种测定聚合物粘均分子量的常用方法，通过测量溶液的粘度来推断溶液中聚合物分子的大小，并据此计算聚合物的粘均分子量。
在实验过程中需注意溶剂的选择和温度控制，并考虑实验仪器的误差以及聚合物的结构和特性对结果的影响。
粘度法测定高聚物的分子量
粘度法测定高聚物的分子量粘度法是一种测定高聚物分子量的常用方法，它基于高聚物溶液的黏度与聚合物分子量之间的关系。
本文将详细介绍粘度法的原理、实验步骤以及一些注意事项。
1.原理：管式粘度法通过测量液体在两个不同的黏度计毛细管中流动所花费的时间来计算黏度。
旋转式粘度法则通过测量旋转式粘度计在聚合物溶液中旋转的速度和所需要的扭矩来计算黏度。
粘度与分子量之间的线性关系通过马尔斯科尔方程来表示：η=K×[η]+B其中，η表示黏度，[η]表示流体的比流速，K和B为实验常数。
2.实验步骤：（1）准备溶液：将精确称量的聚合物样品按需求溶解在适量的溶剂中，制备一系列不同浓度的溶液。
（2）操作黏度计：按照黏度计的说明书进行仪器的安装和调试，并校正黏度计的读数。
（3）测量黏度：将调整好浓度的聚合物溶液注入黏度计中，记录黏度计指针的初始位置。
（4）测量时间：测量溶液在黏度计中流动所需的时间，通常是由液体通过黏度计的两个刻度的时间差。
（5）重复测量：对同一浓度的溶液进行多次测量，计算其平均值。
（6）数据分析：根据测量结果和马尔斯科尔方程，计算出每个溶液的黏度和比流速。
（7）绘制图表：绘制黏度与浓度的图表，根据线性关系确定直线的斜率和截距。
（8）计算聚合物分子量：利用已知浓度和黏度的数据，带入马尔斯科尔方程，根据计算出的斜率和截距，计算聚合物的平均分子量。
3.注意事项：（1）选取适当的溶剂：溶液的黏度受到溶剂类型和浓度的影响，因此应选择适当的溶剂以获得准确的结果。
（2）稳定性：在进行测量之前应确保溶液的稳定性，以免溶液的流动受到影响。
（3）温度控制：粘度与温度密切相关，应控制好实验过程中的温度，保持稳定。
（4）重复测量：重复测量可以减小测量误差，提高结果的可靠性。
（5）仪器校准：在每次实验之前应对仪器进行校准，以确保准确性和可靠性。
总之，粘度法是一种常用的测定高聚物分子量的方法，通过测量聚合物溶液的黏度来推测聚合物的分子量。
聚合物分子量的测定
聚合物分子量的测定（聚合物分子量指重复单元的分子量与重复单元数的乘积或结构单元数与结构单元分子量的乘积。
）1.粘度法测相对分子量（粘均分子量Mη）用乌式粘度计，测高分子稀释溶液的特性粘数[η]，根据Mark-Houwink公式[η]＝kMα，从文献或有关手册查出k、α值，计算出高分子的分子量。
其中，k、α值因所用溶剂的不同及实验温度的不同而具有不同数值。
2.小角激光光散射法测重均分子量（Mw）当入射光电磁波通过介质时，使介质中的小粒子（如高分子）中的电子产生强迫振动，从而产生二次波源向各方向发射与振荡电场（入射光电磁波）同样频率的散射光波。
这种散射波的强弱和小粒子（高分子）中的偶极子数量相关，即和该高分子的质量或摩尔质量有关。
根据上述原理，使用激光光散射仪对高分子稀溶液测定和入射光呈小角度（2℃－7℃）时的散射光强度，从而计算出稀溶液中高分子的绝对重均分子量（MW）值。
采用动态光散射的测定可以测定粒子（高分子）的流体力学半径的分布，进而计算得到高分子分子量的分布曲线。
3.体积排除色谱法（SES）（也称凝胶渗透色谱法（GPC））当高分子溶液通过填充有特种多孔性填料的柱子时，溶液中高分子因其分子量的不同，而呈现不同大小的流体力学体积。
柱子的填充料表面和内部存在着各种大小不同的孔洞和通道，当被检测的高分子溶液随着淋洗液引入柱子后，高分子溶质即向填料内部孔洞渗透，渗透的程度和高分子体积的大小有关。
大于填料孔洞直径的高分子只能穿行于填料的颗粒之间，因此将首先被淋洗液带出柱子，而其他分子体积小于填料孔洞的高分子，则可以在填料孔洞内滞留，分子体积越小，则在填料内可滞留的孔洞越多，因此被淋洗出来的时间越长。
按此原理，用相关凝胶渗透色谱仪，可以得到聚合物中分子量分布曲线。
配合不同组分高分子的质谱分析，可得到不同组分高分子的绝对分子量。
用已知分子量的高分子对上述分子量分布曲线进行分子量标定，可得到各组分的相对分子量。
聚合物分子量的测定-粘度法
聚合物分子量的测定-粘度法聚合物是由大量重复的结构单元组成的高分子化合物。
在现代工业中，聚合物具有广泛的应用，例如塑料、纤维、胶粘剂、橡胶、涂料等。
因此，聚合物的分子量对其性能和工业应用有着决定性的影响。
粘度法是一种常用的分子量测定方法，亦是最早被发现的方法之一。
粘度法的原理是根据聚合物溶液在流动过程中所受阻力与溶液粘度之间的关系，推断出其分子量参数。
在聚合物溶液中，聚合物链的长度显著影响了其运动阻力和溶液的粘度，因此，分子量和粘度之间存在明显的关系。
在分子量较大的聚合物溶液中，聚合物链相互纠缠，形成网状结构，因而粘度增加与分子量呈线性关系。
根据Staudinger方程，聚合物的经验分子量[M]与溶液的比粘[η]C有如下关系式：[M]=k[η]CN其中，N为聚合度，即聚合物链中结构单元的个数，C为浓度，k为常数，常数k是由聚合物的形态和对流扩散作用等因素决定的。
一般情况下，单独使用粘度法测定聚合物分子量较为困难，需要结合其他方法综合判断。
粘度法的精度会受到一些因素的干扰，例如温度、试样制备和测量条件等，必须进行适当的校正和计算。
在实际操作中，利用Ubbelohde粘度计可以测定聚合物溶液的相对粘度，并通过校正后的数据计算出其比粘[η]C值。
然后，根据上述Staudinger方程，推算出聚合物的分子量参数，从而得到聚合物分子量的精确值。
总之，粘度法是一种常用的聚合物分子量测定方法，其原理基于聚合物溶液的运动阻力和溶液的粘度之间存在的关系。
但是，粘度法也存在一些局限性，例如精确测定需要多次测量和计算，且需进行各种校正和试样制备，因此在实际应用中需要综合考虑并与其他分子量测定方法相结合。
聚合物摩尔质量的测定q——粘度法
试验七 聚合物摩尔质量的测定——粘度法一、试验目的（1）了解高聚物黏均相对分子质量的测定方法及原理；（2）掌握毛细管黏度计的使用方法，测定聚合物的黏均相对分子质量。
二、 试验原理黏度是液体流动时内摩擦力大小的反映。
纯黏度溶剂反映了溶剂分子间的内摩擦力效应，聚合物溶液的黏度是体系中溶剂分子间、溶质分子间及他们相互间内摩擦效应之和。
η为聚合物溶液的黏度；η0为纯溶剂黏度；ηr 为相对黏度增比黏度sp η为： ηsp ＝00ηηη-= ηr -1 （7－1） 比浓黏度sp η/c 和比浓对数黏度（ln ηr ）/c 与高分子溶液浓度c 的关系为：csp η=[η]+k /[η]2c (7-2) cr ηln =[η]+k //[η]2c （7－3） 其中：[η]为特征黏度；反映了无限稀溶液中溶液分子与高分子间的内摩擦效应，它决定与溶剂的性质和聚合物的形态及大小。
对同一聚合物，两直线方程外推交于一点,所得截距即为特征粘度[η]；[η]值随聚合物的摩尔质量有规律变化。
特征黏度与聚合物摩尔质量的关系为：[η]=k __αηM ⨯ （7－4） 式中：M η为黏均相对分子质量；k 和α是与温度、聚合物及溶剂性质有关的常数。
当液体在重力作用下流经毛细管黏度计时，遵守Poiseuile 公式： LtV m LV t hgr ππρη884-= （7－5） 对某一给定毛细管黏度计，式可改写为：tB t A -∙=ρη （7－6） 式中，当B 〈1，t 〉100s 时，第二项可以忽略。
通常测定在稀溶液中进行（c 〈1g/ml ），溶剂与溶液密度近似相等，则有：0t t r ==ηηη （7－7） 式中t 和t 0分别为溶液和纯溶剂的流出时间。
毛细管黏度计（如图）实验中，测出溶液及纯溶剂流过e 1、e 2的时间差，求得ηr 后，根据式7－1、7－2、7－3作图外推得[η],据式7－4求得，聚乙烯醇得粘均分子量。
三、试验仪器与试剂毛细管粘度计、恒温水浴槽、10ml 带刻度吸量管（2支）、秒表。
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四、实验步骤
（1）打开温度控制仪电源，将温度设为 30℃。调节电动搅拌机调速开关，使搅拌机 以适当的速度匀速转动，使玻璃缸中各处的水温均匀。 （2）玻璃缸中水的温度升至 30℃后，将乌氏粘度计固定在铁架台夹子上，使粘度计 上端玻璃球浸没在水中。调整乌氏粘度计，使其在水中垂直。 （3）用量筒量取 1mol/L 硝酸钠溶液 15mL，加入粘度计的球 9 中，然后将粘度计在已 调至 30℃的玻璃缸中，恒温约 15min，即可按下述方法测定：用左手的拇指和中指将 粘度计的支管 1 捏住，用食指将支管 1 的管口堵住；用洗耳球从支管 2 的管口将溶液 吸至刻度 4 以上的粗直径部分，在将食指松开的同时将洗耳球从管口移开，这时球 8 中的溶液因支管 1； 通大气即迅速流回球 9， 而支管 2 中的刻度 4 以上的溶液则通过毛 细管 7 慢慢流回球 9，用秒表测定溶液液面经过刻度 4 与 6 所需要的时间；重复数次， 取平均值，作为 1mol/L 硝酸钠溶液的液面流经粘度计 4 与 6 两刻度的时间 t0；测定 后，将粘度计的溶液倒出，先后用自来水、蒸馏水洗净，然后烘干、备用。 （4）用量筒量取 0.01g/100mL 聚丙烯酰胺溶液 10mL 左右，加入粘度计中，用洗耳球 将溶液吸至刻度线 6 以上，然后松开胶皮管，用洗耳球将溶液吹下，重复三次，对乌 氏粘度计进行清洗。清洗结束后，将废液倒入废液回收瓶中进行回收 （5）用量筒量取 0.01g/100mL 聚丙烯酰胺溶液 15mL，加入乌氏粘度计中，然后将粘 度计固定在 30℃的恒温槽中，恒温约 10min 后，用上述方法测定聚丙烯酰胺溶液的液 面流经 4 与 6 两刻度间的时间 t1 ，重复数次，取平均值 t 。 （6）全部测定结束后，将球 9 的溶液倒出，先后用自来水、蒸馏水洗净，然后烘干，
即，聚合物的粘均分子量为 1.48×106
六、思考题
1．总结聚合物分子量的测定方法，并说明各方法的适用范围。 答：聚合物分子量的测定方法有光散射法、渗透压法、超速离心法、端基分析法、粘 度法等，其中粘度法测量范围最广。 适用范围如下表所示：
方法 适用分子 量范围 端 基 分析 ＜3× 104 膜渗透 压法 2×104 ～106 蒸气压法 （VPO） ＜3×104 沸点上 升法 ＜104 冰 点 下 降法 ＜104 光 散 射 法 103～107 粘度法 103～108 超速离心 沉降法 102～106 GPC 法 102～107
中国石油大学 化学原理Ⅱ 实验报告
班级： 石工（实验）1202 同组者： 学号： 实验日期： 2014.11.05 姓名： 教师： 耿杰 成绩：
实验七
聚合物分子量的测定--粘度法
一、 实验目的
学会一种测定分子量的方法。
二、 实验原理
由于聚合物具有多分散性，所以聚合物的分子量是一个平均值。有许多测定分子量的 方法（如光散射法、渗透压法、超速离心法、端基分析法等） ，但最简单、而使用范围又广 是粘度法。由粘度法测的的聚合物的分子量叫做粘均分子量，以“ M v”表示。 粘度法又分多点法和一点法： 1．多点法 多点法测点聚合物粘均分子量的计算依据是： [η ] = k M vɑ 式中：[η ]— 特性粘度； k，ɑ—与温度和溶剂有关的常数； M v — 聚合物的粘均分子量。 若是溶剂的粘度为η
3. 用多点法测定分子量时，聚合物的浓度应如何决定？ 答：应该由溶剂与聚合物的量决定。
七、实验总结
通过本实验，我学会了乌氏粘度计的使用方法以及使用单点法测量聚合物分子量的 方法，对粘度法测定聚合物分子量的方法有了更为深入的了解与认识。同时提高了自己的 动手能力。在进行实验的时候要注意对秒表的读数要准确，把握时间要精确，不能模糊读 数，在实验时注意安全，不能让搅拌器碰到乌式粘度计
备下次使用。
五、结果处理
聚合物分子的测定数据记录表 溶液 1mol/L NO3PAM 0.01g/100ml 时间/s t0 74.58 t1 77.77
74.16 77.76
实验数据
74.53 77.54 74.48 74.85 77.90 77.87
由实验数据得： t 0 =（t01+t02+t03）/3 =74.58s
t 1 =（t11+t12+t13）/3 =77.77s
c = 0.01g/100mL 所以：η sp =
t1 - t 0 t0
=0.0487 ；lnη r = ln
t1 t0
=0.0475;
[η ] = 所以： M
―― v
1 (η sp + lnη r) = 4.81； 2c
= 1.40×105×[η ]3/2 = 1.48×106
――
实验时，只要测定一个低浓度的聚合物溶液的相对粘度，即可由式 7-5 求得所测试样 的特性粘数。 本实验采用如图 7-2 所示的乌式粘度计测定聚合物溶液在不同浓度的粘度。
图 7-2 乌氏粘度计
1，2，3—支管；5，8，9－玻璃管；4，6－刻度；7－毛细管错误！未指定书签。
三、仪器与药品
1. 仪器 乌氏粘度计，玻璃恒温水浴装置一套，秒表，吸耳球，量筒，等。 2. 药品 0.01g/100mL 聚丙烯酰胺溶液，1mol/L 硝酸钠溶液，蒸馏水。
以η sp/ c，lnη r / c 对 c 作图，外推直线至 c 为 0（参考图 7-1）求[η ]，即
[η ] =
lin η csp = linLncη r
（7-4）
图7-1 特性粘数[η ] 的求法
由于 k，ɑ是与温度、溶剂有关的常数，所以对一定温度和特定的溶剂，k，α 有确定 的数值。 因此，只要测定不同浓度下的聚合物溶液的粘度，即可通过上述的数据处理，求出聚 合物的粘均分子量 M v 。 2．单点法 对低浓度的聚合物溶液，其特性粘数可由下式计算： 1 [η ] = 2c (η sp + lnη r) (7-5)
2. 粘度法测定聚合物的分子量时为什么要加硝酸钠？用其他的盐可以否？ 答：首先 PAM 与硝酸钠不反应，再者因 to 是由硝酸钠溶液测得的，这样容易 计算，若换成其他盐，公式中[η ] = k M vɑ 的 k 和α 要改变，而且其他的盐溶液不一
――
定为聚丙烯酰胺的良溶剂。聚合物在良溶剂中较伸展，[η ]较大；聚合物在不良溶剂中较 蜷曲， [η ]较小； 在良溶剂中， 温度变化对[η ]影响不大， 而在不良溶剂中， 温度变化对[η ] 影响较大。
0
―― ―― ――
（7-Байду номын сангаас）
，聚合物溶液浓度为 c（100mL 所含聚合物的克数表示）时的粘
度为η ，则聚合物溶液粘度与浓度间有如下关系： η sp (η -η o) = = [η ] + k[η ]2 c c cη o lnη r ln(η/ηo) = = [η ] -β [η ]2 c c c （7-2） （7-3）