粘度法测定水溶性高聚物相对分子量
实验二十六-粘度法测定水溶液高聚物相对分子质量11
深圳大学实验报告课程名称：物理化学实验（2）实验项目名称：实验二粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量学院：化学与化工学院专业：指导教师：报告人：学号：班级：实验时间： 2012. 10.26 实验报告提交时间： 2012.11.09教务部制Ⅰ、目的要求1、掌握用乌倍路德粘度计测定粘度的方法。
2、掌握用粘度法测定高聚物分子量的基本原理。
3、实验测定聚乙烯醇的粘均分子量。
Ⅱ、实验原理分子量是表征化合物特征的基本参数之一。
但高聚物分子量大小不一，参差不齐，一般在103～107 之间，所以通常所测高聚物的分子量是平均分子量。
测定高聚分子量的方法很多，本实验采用粘度法测定高聚物分子量。
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。
在测高聚物溶液粘度求分子量时，常用到下面一些名词。
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：式中，M 为粘均分子量；K为比例常数；alpha是与分子形状有关的经验参数。
K和alpha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alpha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，其数值解与0.5～1 之间。
K 与alpha 的数值可通过其他绝对方法确定，例如渗透压法、光散射法等，从粘度法只能测定[η]。
在无限稀释条件下因此我们获得[η]的方法有二种；一种是以ηsp/C对C 作图，外推到C→0 的截距值；另一种是以lnηr/C对C作图，也外推到C→0 的截距，两根线会合于一点。
方程为：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，以毛细管流出发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。
(m=1)对于某一只指定的粘度计而言，（4）可以写成下式省略忽略相关值，可写成：式中，t 为溶液的流出时间；t0为纯溶剂的流出时间。
粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量
粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量粘度法是一种常用且简便的测定水溶性高聚物相对分子质量的方法。
该方法基于高聚物溶液的粘度与其相对分子质量之间存在的关系，通过测定高聚物溶液的粘度来间接测定其相对分子质量的大小。
粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量的原理是基于高聚物分子在溶液中的行为。
高聚物的粘度与分子质量之间存在直接的正相关关系。
当高聚物的分子质量越大时，分子间的相互作用力也会越强，使得溶液的粘度增加。
因此，通过测定高聚物溶液的粘度变化，可以获得高聚物的相对分子质量信息。
1.准备高聚物溶液：称取一定质量的高聚物，然后将其加入适量的溶剂中制备高聚物溶液。
通常选择适当的溶剂能够将高聚物完全溶解，并保持溶液的稳定性。
2.测量溶液粘度：使用粘度计测量高聚物溶液的粘度。
首先将粘度计放入溶液中，然后使用粘度计的旋钮将计时头完全浸入溶液中。
等待溶液粘度稳定后，记录上升时间。
3.测量溶剂粘度：在同样条件下，测量纯溶剂的粘度。
这是为了确定纯溶剂的粘度，以便后续计算高聚物溶液的相对粘度。
4.计算相对粘度：根据上述测量结果，计算高聚物溶液的相对粘度（ηr）。
相对粘度的计算公式为ηr=(t溶液/t溶剂)，其中t溶液为高聚物溶液的上升时间，t溶剂为溶剂的上升时间。
5.建立柯西图：将不同浓度高聚物溶液的相对粘度与浓度的对数绘制在一张图表上，得到柯西图。
在柯西图上，相对粘度与浓度存在一条直线关系。
6.计算相对分子质量：从柯西图上确定溶液浓度与相对粘度之间的线性关系，然后使用柯西方程计算高聚物的相对分子质量（Mn）。
粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量的优点包括操作简便、仪器设备简单、测量时间短等。
同时，该方法不需要高分辨的仪器设备，成本相对较低。
然而，粘度法也存在一些限制，例如该方法只能测量相对分子质量较大的高聚物，对于低分子量的高聚物不适用。
另外，粘度法只能获得高聚物的相对分子质量，无法得到具体的分子量数值。
总之，粘度法是一种简便且常用的测定水溶性高聚物相对分子质量的方法。
黏度法测定水溶性高聚物相对分子质量
实验6 粘度法测定高聚物的相对分子质量与其它测定高聚物相对分子质量的方法相比，粘度法尽管是一种相对的方法，但由于它所需要的仪器设备简单，实验操作便利，相对分子质量适用范围较大，又有着相当好的实验精确度，因而成为人们在科研和生产中最常用的一种测试技术。
粘度法除了主要用来测定高聚物的粘均相对分子质量之外，还可用于测定溶液中的大分子尺寸以及高聚物的溶度参数等。
一、实验目的1. 掌握粘度法测定高聚物相对分子质量的基本原理。
2. 学习和掌握用乌式粘度计测定高分子溶液粘度的实验技术以及实验数据的处理方法。
3. 用乌式粘度计测定聚苯乙烯-甲苯溶液的特性粘度，并求出聚苯乙烯试样的粘均相对分子质量。
二、实验原理线型高分子溶液的基本特点之一是粘度比较大，并且其粘度值与平均相对分子质量有关，利用这一点可以测定高聚物的平均相对分子质量。
1. 溶液粘度与溶液浓度的关系高分子溶液的粘度除了与溶质的相对分子质量有关外，对溶液浓度也有很大的依赖性，要利用粘度测定高聚物的相对分子质量，首先要消除浓度对粘度的影响。
通常采用下列两个经验公式来描述粘度与浓度c 的关系：c k c2sp]['][ηηη+= (6-1)c 2r][][ln ηβηη−= (6-2) 式中，ηsp 称为增比粘度（或“粘度相对增量”）；η r 称为相对粘度（或“粘度比”）；[η]称为特性粘度（或“极限粘数”）；k ' 和β 均为常数。
若用η 0 表示纯溶剂的粘度，用η 表示浓度为c 的溶液的粘度，则有：r ηηη=(6-3)1r 0sp −=−=ηηηηη (6-4) 从上述式(6-1)和式(6-2)可见：c c r0spln limlim][ηηη→→== (6-5)特性粘度[η]取决于高聚物的化学组成、溶剂、温度，而与溶液浓度无关。
若分别以cηsp （称为“比浓粘度”或“粘数”）和cηrln （称为“比浓对数粘度”或“对数粘数”）为纵坐标，以浓度c 为横坐标，则会得出两条直线（如图6-1所示），直线的截距就是[η]。
粘度法测定高聚物的相对分子量
粘度法测定高聚物的相对分子量高聚物是指由许多分子单元组成的聚合物，由于其分子量较大，因此需要采用不同的方法来测定其相对分子量。
粘度法是一种比较常用的方法，其原理是通过测定高聚物在溶液中的流动性质，来间接计算高聚物的相对分子量。
一、粘度法原理粘度是液体流动阻力的度量，表示液体分子间相互作用力的大小。
在溶液中，高聚物分子通过溶剂分子间的相互作用形成静电层和水合层，从而增加了流体的阻力。
因此，粘度可以被用来估算高聚物分子量，通过测量高聚物溶液和溶剂的比粘度，计算高聚物的相对分子量。
比粘度定义为：其中，η为溶液的粘度，Ω为摩尔质量，V为体积，c为摩尔浓度。
当固定温度、溶剂和浓度时，高聚物的比粘度随着相对分子量的增加而增加。
在一定浓度下，可以通过测量溶液的粘度和溶剂的粘度来计算比粘度。
因此，根据下式计算高聚物的相对分子量：其中，是比粘度，K为马尔可夫常数，可以计算为：其中，ρ为溶液密度，η0为溶剂的粘度，V为溶液的体积，C为高聚物的浓度，M为高聚物的相对分子量。
二、实验操作1、实验原料和仪器甲基苯、亚甲基蓝、二甲亚砜、甲基纤维素、萘酚指示剂、比色皿、粘度计、pH计、洗涤瓶、加热板等。
2、实验步骤（1）制备高聚物溶液取一定量的甲基纤维素粉末，加入甲基苯中，并加入少量的亚甲基蓝。
将溶液充分搅拌，直到甲基纤维素完全溶解，然后用萘酚指示剂调节pH值在6-8之间。
（2）制备溶剂将二甲亚砜加入甲基苯中，并用萘酚指示剂调节pH值在6-8之间即可制备好溶剂。
（3）测定溶液和溶剂的粘度在两个比色皿中分别加入一定体积的高聚物溶液和甲基苯溶剂，再加入一定量的萘酚指示剂。
用粘度计测量两种溶液的粘度，并记录相关数据。
根据比粘度公式和马尔可夫常数公式，计算高聚物的相对分子量。
三、实验注意事项1、实验操作需要在室温下进行，避免大幅度的温度变化。
2、粘度计的使用需要严格按照说明书进行操作。
3、萘酚指示剂需要加入适量的量才能达到理想的pH值。
粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量
重点与难点
三管粘度计规范的使用。 确保恒温，溶液混合均匀。 规范作图以及浓度单位的正确选取。
小结
通过实验，对采用粘度法测定高分子的分子量 的方法有了深入的了解，同学们基本上都顺利 完成实验，并完成数据处理。对三管粘度计的 优点以及毛细管的内径对测定的影响有了系统 认识。由于恒温槽的构造问题，导致测量过程 中毛细管部分在水域液面上，受季节影响屋内 温度变化，导致测量的数据与理论值存在系统 偏差，其原因应与同学讲明。
注意事项
1、粘度计的安装要竖直 2、粘度计必须洁净。 3、恒温槽的温度要恒定 4、溶液混合要均匀 5、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
思考题
1．乌氏粘度计有何优点？本实验能否采用奥 氏粘度计（除去 C 管） ?
2 ．粘度计毛细管的粗细对实验有何影响？ 3 ．试列举影响粘度准确测定的因素。
sp = r -1
cc
实验原理
对数粘数（比浓对数粘度）是粘度比的自然对数与浓度之
比，即 lnr = ln (1+sp )
c
c
单位为浓度的倒数，常用ml/g表示。
（5）极限粘度(特性粘度)定义为粘数或对数粘数在无限稀
释时的外推值，用 [ ] 表示，即
［］＝limsp ＝lim lnr
c0 c c0 c粘度法测定Βιβλιοθήκη 溶性高聚物相对分子质量目的要求
掌握粘度法测定聚合物分子量的基本原理。 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
实验原理
单体分子经加聚或缩聚过程便可合成高聚物。高聚物溶液 由于其分子链长度远大于溶剂分子，液体分子有流动或有 相对运动时，会产生内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现 出来的粘度就越大，而且与聚合物的结构、溶液浓度、溶 剂性质、温度以及压力等因素有关。聚合物溶液粘度的变 化，一般采用下列有关的粘度量进行描述。
粘度法测定水物理化学实验 溶性高聚物的相对分子质量的题目及答案
预习提问：1,什么是液体的黏度？答：是指液体内部阻碍其相对流动的一种特性，主要反映了液体在流动时存在的内摩擦。
2,溶液的黏度包括哪些内摩擦？答，内摩擦包括溶剂分子与溶剂分子之间的内摩擦，高聚物分子间的内摩擦，以及高聚物分子与溶剂分子之间的内摩擦。
3,什么是相对黏度彳r、增比黏度n sp、特性黏度［n］？答：相对黏度n r，为溶液的粘度相对于纯溶剂的，粘度，即叩=Q ；「叩0 增比黏度湖，相对于溶剂，溶液粘度增加的分数，即n，广土土『广1；门0 特性粘度［〃］，当溶液无限稀释时，每个高聚物分子彼此相隔极远，其相互间的内摩擦可忽略不计，此时溶液所表现出的粘度主要反映了高聚物分子与溶剂分子间的内摩擦，定义为特性粘度［〃］。
4,在什么情况下，相对黏度n r等于溶液和溶剂的流出时间$和t o之比？答：当测定的时间大于100s，且测定是在稀溶液中进行的，此时相对黏度n r等于溶液和溶剂的流出时间t和t0之比。
5,黏度法测定高聚物相对分子质量的影响因素有哪些？答：粘度计的干净干燥度、恒温程度度、溶液的浓度、时间的测定的不准确等。
6,如何准确测定液体流经毛细管的时间？答：毛细管以上的液体下落，当液面流经a刻度时，立即按表开始记时，当液面降至b刻度时，停止计时，测得液体流经a、b线所需时间，即刻度a、b之间的液体流经毛细管所需时间。
重复三次，偏差应小于0.3s，取其平均值，即为液体流经毛细管的时间。
思考题：1，测定时，粘度计为什么要洗净并干燥？答：对于粘度计，有时微量的尘土、油污等都会产生局部的堵塞现象，从而影响溶液在毛细管中的流速，所以要洗干净，若不干燥则会稀释溶液浓度则会使测定的时间比实际的变短，从而引起较大的实验误差，所以要洗净干燥。
2，每加入一次溶剂，为什么要恒温/答：因为液体粘度的温度系数较大，温度对其影响大，所以要严格恒温，否则难以获得重现性结果。
3,每加入一次溶剂稀释时，为什么要用洗耳球抽吸？答：为使浓度混合均匀，以免产生实验误差。
粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量(修改)
实验二 粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量Ⅰ目的要求一 测定多糖聚合物—右旋糖苷的平均相对分子质量 二 掌握用乌贝路德粘度计测定粘度的原理和方法Ⅱ基本原理利用大分子溶液的粘度和其相对分子质量间的某种经验方程来测定和计算大分子化合物分子质量的方法，称为粘度法。
所测得的大分子化合物的相对分子质量为粘均相对分子质量。
将大分子化合物加入到纯溶剂中形成稀溶液，溶液的粘度η总是比纯溶剂大得多，若将η和0η进行不同的组合，可得到粘度的三种表示方法。
相对粘度：ηηη=r （2-1）表示溶液粘度与溶剂粘度的比值。
增比粘度：()100-=-=r r ηηηηη（2-2）表示溶液粘度比溶剂粘度增加的相对值。
比浓粘度：cspη （2-3）表示单位浓度的溶质对粘度的贡献。
特性粘度：[]ccrc spc ηηηln limlim→→==（2-4）表示溶液浓度无限稀释时的比浓粘度。
它是几种粘度中最能放映溶质分子本性的一种物理量，代表了在无限稀释的溶液中，单位浓度大分子化合物溶液粘度变化分数。
在溶液浓度很稀时，比浓粘度与溶液浓度C 的关系是[][]c K csp21ηηη+= （2-5）[][]c K cr21ln ηηη+= （2-6）根据这两个经验公式，处理实验数据并作图，从稀溶液向无限稀释处外推求[]η。
图2-1特性粘度和大分子化合物相对分子质量之间有如下的经验方程： []αηηM K = （2-7）式中， K 和 α：与M η ： 大分子化合物的粘均相对分子质量右旋糖苷在37℃时，以水为溶剂时，K=0.141cm 3.g -1,α=0.46。
在测得溶液的[η]后,代入式(2-7)中，即可求得大分子化合物右旋糖苷的粘均相对分子质量。
乌式粘度计是常用的一种测定溶液粘度的玻璃仪器，如图2-2。
其测定粘度的方法，亦称毛细管法。
即在特定温度下，测定一定体积的某液体流过一定长度的毛细管所需要时间，可求得该液体的相对粘度。
【清华】实验三粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量
实验三 粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量卢巍 2005011871 化53同组实验人：白超 实验日期：2008-4-19， 提交报告日期：2008-5-17 带实验的老师姓名： 庄则栋1 引言 1.1实验目的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。
1.2实验原理单体分子经加聚或缩聚过程便可合成高聚物。
高聚物的分子量具有以下特点：一是分子量一般在103～107之间，比低分子大的多，二是除了有限几种蛋白质高分子以外，无论是天然还是合成的高聚物，分子量都是不均一的，也就是说高聚物的分子量只有统计意义。
高聚物溶液由于其分子链长度远大于溶剂分子，液体分子有流动或有相对运动时，会产生内摩擦阻力。
内摩擦阻力越大，表现出来的粘度就越大，而且与聚合物的结构、溶液浓度、溶剂性质、温度以及压力等因素有关。
聚合物溶液粘度的变化，一般采用下列有关的粘度量进行描述。
1． 粘度比（相对粘度）用r η表示。
如果纯溶剂的粘度为0η，相同温度下溶液的粘度为η，则r 0=ηηη (1－1) 2． 粘度相对增量（增比粘度）用sp η表示。
是相对于溶剂来说，溶液粘度增加的分数sp r 0-==-1ηηηηη (1－2) sp η与溶液浓度有关，一般随质量浓度C 的增加而增加。
3． 粘数（比浓粘度）对高分子聚合物溶液，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，称为粘数，即sp r -1=c cηη (1－3)4． 对数粘数（比浓对数粘度）是粘度比的自然对数与浓度之比，即sp r ln (1+)ln =c cηη (1－4) 单位为浓度的倒数，常用ml/g 表示。
5． 极限粘度(特性粘度)定义为粘数sp c η／或对数粘数r ln c η／在无限稀释时的外推值，用［η］表示，即sprc 0c 0ln limlimccηηη→→［］＝＝ (1-5)［η］称为极限粘数，又称特性粘数，其值与浓度无关，量纲是浓度的倒数。
粘度法测定水溶性高聚物相对分子量
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：/dvf A dsη=⋅⋅若以f 表示单位面积的阻力，则上式称为牛顿黏度定律表示式，比例系数η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 ηηη=（0η为溶剂黏度）特性黏度：[]00ln limlimsprC C CCηηη→→==[]η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：聚乙二醇水溶液在35℃时，316.610K L Kg -=⨯⋅，0.82α=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 Vm lV lt ηπρπ=-对同一支黏度计而言，令 48hgr lVπα=，8mVlβπ=， 则上式可改写为：t tηβαρ=- 式中1β，当100t s 时，等式右边第二项可省略，则t ηαρ=， 对于溶剂：000t ηαρ=设溶液的密度ρ与溶剂的密度0ρ近似相等，由两式可得这样，通过分别测定溶液和溶剂的流出时间t 和0t ，就可求出r η。
进而分别求出sp η、sp η、ln rCη的值。
配制不同浓度溶液分别进行测定，分别作sp C C η和ln r C Cη两条直线，用外推法得到[]η，然后代入[]K Mαη=⋅，即可求出M 。
ln rηspCη或C图1 外推法求[η]值sp C η、ln rCη与浓度之间经验关系式： [][]2spk C Cηηη=+[][]2ln r C Cηηβη=- 三、实验步骤聚乙二醇原始配制浓度为：30C 0.02kg dm -=⋅，要求测定纯水及0C 、056C 、046C 、036C 、026C 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。
粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量
宋阳
摘要：本实验利用粘度法测定了水溶性高聚物右旋糖酐的相对分子量。通过利用乌氏粘度计分别测定了蒸 馏水（溶剂）及不同浓度高聚物溶液的流出时间 t 得到其相关粘度指标，进而借助 Mark-Houwink 半经验公 式算得其相对分子量。结果与理论值有一定误差，但鉴于粘度法的简易性且该法适用的分子量范围较大， 不失为实验室初步分析的一种便捷手段。
式中 K 为比例常数，α 是与分子形状有关的经验参数。K 和 α 的值与温度、高聚物及溶 剂的性质有关，也和分子量大小有关。K 值受温度影响较明显，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。 本实验采用毛细管法测定粘度， 通过测定一定体积的液体流经一定长度和半径的毛细管 所需时间而获得。本实验使用的乌氏粘度计如图 1 所示。值得注意的是，与更早的奥氏粘度 计相比，乌氏粘度计在结构上多了 c 管，其作用是使下落液柱上下两侧都与大气相通，减少 了湍流的出现，避免液体的下落速度受到两侧气压不平衡的影响。 当液体在重力作用下流经毛细管时，其遵守 Poiseuille 定律：
23.98 188.88 1.415 0.415 0.0173 0.0145
由 ηsp -c 的拟合曲线 y = 8E-05x + 0.0153 得，
[ ] lim
sp
c
c 0
0 . 0153
在水浴温度 25℃下，K=9.22×10-2 cm3 g-1 ，α=0.5，由 Mark Houwink 公式可得
[ ] lim
sp
cLeabharlann c 0[η]称为特性粘度，它反映的是无限稀释溶液中高聚物分子与溶剂分子间的内摩擦， 其值取决于溶剂的性质及高聚物分子的大小和形态。 高聚物溶液的特性粘度[η] 与高聚物摩尔质量之间的关系，通常用带有两个参数的 Mark-Houwink 半经验方程式来表示
实验三十四：粘度法测定水溶性高聚物的分子量
实验三十四 粘度法测定水溶性高聚物的相对分子量一、实验目的1．测定聚乙烯醇的粘均分子量2．掌握Ubbelohde 粘度计测定溶液粘度的原理与方法 二、实验原理在高聚物的研究中，相对分子质量是一个不可缺少的重要数据。
因为它不仅反映了高聚物分子的大小，并且直接关系到高聚物的物理性能。
但高聚物多是相对分子质量不等的混合物，因此通常测得的相对分子质量是一个平均值。
高聚物相对分子质量的测定方法很多，比较起来，粘度法设备简单，操作方便，并有很好的实验精度，是常用的方法之一。
高聚物在稀溶液中的粘度是它在流动过程所存在的内摩擦的反映，这种流动过程中的内摩擦主要有溶剂分子之间的内摩擦、高聚物分子与溶液剂分子间的内摩擦以及高聚物分子间的内摩擦。
其中溶剂分子之间内摩擦又称为纯溶剂的粘度，以η0表示。
三种内摩擦的总和称为高聚物溶液的粘度，以η表示。
下表归纳总结了常用粘度术语的符号及物理意义，以便区别。
常用粘度术语的物理意义在足够稀的高聚物溶液里，ηSP /c 与c 和ln ηr /c 与c 之间分别符合下述经验公式：c c2sp][][ηκηη+=，c cr2][][ln ηβηη-= 式中，κ和β分别称为Huggins 和Kramer 常数。
这是两个直线方程，因此我们获得[η]的方法如左图所示。
一种方法是以ηSP /c 对c 作图，外推到c →0的截距值；另一种是以ln ηr /c 对c 作图，也外推到c →0的截距值，两条线应会合于一点，这也可校核实验的可靠性。
在一定温度和溶剂条件下，特性粘度[η]和高聚物摩尔质量M 之间的关系通常用带有两个参数的Mark-Houwink 经验方程式来表示：图2 乌氏粘度计αηM K =][式中，M 为粘均摩尔质量；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。
粘度法测定高聚物的相对分子量
粘度法测定高聚物的相对分子量粘度法是一种常用的测定高聚物相对分子量的方法之一、它利用高聚物的溶液在流体中的阻力大小与高聚物的分子量成正比的原理，通过测定高聚物溶液的粘度来确定高聚物的相对分子量。
本文将从实验原理、实验步骤和数据处理三个方面进行详细介绍。
实验原理：高聚物的相对分子量可以通过测定其溶液的粘度来确定。
粘度是液体流动时所表现出的黏滞阻力，它的大小与高聚物分子量的大小成正比。
测量粘度时，通常使用粘度计来测量高聚物溶液在流体中的阻力大小。
根据牛顿黏滞定律，流体的黏滞阻力与流体的剪切速率成正比。
实验步骤：1.实验前准备：a.准备一定浓度的高聚物溶液。
b.准备测量粘度所需的仪器和设备，包括粘度计、搅拌器等。
c.温度控制在恒定的数值，一般为25℃或者其他设定的温度。
2.测量粘度：a.将测量粘度所需的高聚物溶液倒入粘度计中，确保液面平稳。
b.开始测量前，先将粘度计调节到恒定的转速，并等待粘度计的读数稳定。
c.记录下粘度计的读数，该读数表示了高聚物溶液的粘度。
3.重复测量：a.为了提高测量结果的精确度，可以进行多次测量，然后取平均值作为最后的粘度值。
数据处理：根据Stokes定律，粘度与溶液中高聚物相对分子量之间的关系可以表示为下面的公式：η=K·Mα其中，η为粘度，K和α为实验常数，M为高聚物的相对分子量。
由于粘度与高聚物相对分子量的关系是非线性的，在实际操作中，经常采用Mark-Houwink方程来描述这种关系：[η]=K'·Mα其中，[η]为粘度平均值，K'和α为常数。
通过测定不同浓度高聚物溶液的粘度，可以绘制出[η]随高聚物浓度的变化曲线。
从该曲线上可以得到α的值，从而计算出高聚物的相对分子量。
总结：粘度法是一种常用的测定高聚物相对分子量的方法，它通过测量高聚物溶液的粘度来确定相对分子量。
在实验中，需要准备高聚物溶液和测量粘度的仪器设备，并控制温度的恒定性。
粘度法测定水物理化学实验溶性高聚物的相对分子质量的题目及答案
预习提问：1， 什么是液体的黏度答： 是指液体内部阻碍其相对流动的一种特性，主要反映了液体在流动时存在的内摩擦。
2，溶液的黏度包括哪些内摩擦答，内摩擦包括溶剂分子与溶剂分子之间的内摩擦，高聚物分子间的内摩擦，以及高聚物分子与溶剂分子之间的内摩擦。
3，什么是相对黏度ηr 、增比黏度ηsp 、特性黏度[η]答：相对黏度ηr ，为溶液的粘度相对于纯溶剂的，粘度，即0ηηη=r ； 增比黏度ηsp ，相对于溶剂，溶液粘度增加的分数，即100-=-=r sp ηηηηη； 特性粘度[η]，当溶液无限稀释时，每个高聚物分子彼此相隔极远，其相互间的内摩擦可忽略不计，此时溶液所表现出的粘度主要反映了高聚物分子与溶剂分子间的内摩擦，定义为特性粘度[η]。
4，在什么情况下，相对黏度ηr 等于溶液和溶剂的流出时间t 和t 0之比答：当测定的时间大于100s ，且测定是在稀溶液中进行的，此时相对黏度ηr 等于溶液和溶剂的流出时间t 和t 0之比。
5，黏度法测定高聚物相对分子质量的影响因素有哪些答：粘度计的干净干燥度、恒温程度度、溶液的浓度、时间的测定的不准确等。
6，如何准确测定液体流经毛细管的时间答：毛细管以上的液体下落，当液面流经a 刻度时，立即按表开始记时，当液面降至b 刻度时，停止计时，测得液体流经a 、b 线所需时间，即刻度a 、b 之间的液体流经毛细管所需时间。
重复三次，偏差应小于，取其平均值，即为液体流经毛细管的时间。
思考题：1， 测定时，粘度计为什么要洗净并干燥答：对于粘度计，有时微量的尘土、油污等都会产生局部的堵塞现象，从而影响溶液在毛细管中的流速，所以要洗干净，若不干燥则会稀释溶液浓度则会使测定的时间比实际的变短，从而引起较大的实验误差，所以要洗净干燥。
2， 每加入一次溶剂，为什么要恒温/答：因为液体粘度的温度系数较大，温度对其影响大，所以要严格恒温，否则难以获得重现性结果。
3， 每加入一次溶剂稀释时，为什么要用洗耳球抽吸答：为使浓度混合均匀，以免产生实验误差。
黏度法测高聚物分子量(最终版)
华南师范大学实验报告欧阳学文学生姓名平璐璐学号2401179专业化学(师范) 年级、班级13级一班课程名称物理化学实验实验项目黏度法测定水溶性高聚物分子量实验类型□验证□设计□综合实验时间年4 月7 日实验指导老师林晓明实验评分一、实验目的1.测定多糖聚合物右旋糖苷的平均分子量；2.掌握用乌式黏度计测定黏度的原理和方法。
二、实验原理高聚物摩尔质量不仅反映了高聚物分子的大小，而且直接关系到它的物理性能。
与一般的无机物或低分子的有机物不同，高聚物多是摩尔质量大小不同的大分子混合物，所以通常所测高聚物的分子量是一种统计的平均分子量。
用粘度法测定的分子量称“黏均分子量”记作高聚物稀溶液的黏度（η）是流体在流动时摩擦力大小的反映，这种流动过程中的内摩擦力主要有：纯溶剂间的内摩擦，也就是纯溶剂的粘度，记作η0，高聚物分子与溶剂分子间的内摩擦，以及高聚物分子间的内摩擦。
这三种内摩擦的综合成为高聚物溶液的黏度η实验证明，在相同温度下，η> η0，相对于溶剂，其溶液粘度增加的分数，称为增比粘度，记作,称为相对粘度，即溶液粘度对溶剂粘度的相对值。
高聚物溶液的ηsp往往随浓度增加而增大，为了便于比较，定义单位浓度的增比黏度ηsp/c为比浓黏度，定义lnηsp/c为比浓对数黏度。
当溶液溶液无限稀释，高聚物分子彼此相隔甚远，其相互作用可以忽略不计。
此时比浓粘度趋近于一个极限值，即：[η]称为特性粘度，在足够稀的溶液中,比浓黏度ηsp/c和比浓对数黏度lnηsp/c与溶液的浓度有以下的关系（关系公式）：实验证明，当聚合物、溶剂和温度确定以后，特性粘度[η]的数值只与高聚物平均相对分子量有关，它们之间的半经验关系可用方马克霍温克方程（MarkHouwin)来表示为平均分子量（黏均分子量），K是比例常数，a是与分子形状有关的经验参数。
K和a值与温度、聚合物、溶剂性质有关，K值受温度影响明显，而a值主要取决于高分子在某温度下，某溶剂中舒展的程度。
黏度法测定水溶性高聚物相对分子质量
大小。
lim splim lnr
c0 c c0 c
在足够稀的高聚物溶液中
sp K'2c
c
lnr 2c
c
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二、实验原理
实验证明，当聚合物、溶剂和温度确定以后，特性黏度[η]的数值 只与高聚物平均相对分子质量有关，它们之间的半经验关系可用
2、试剂
聚乙二醇 (分析纯)
蒸馏水
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四、实验步骤
（1）将恒温水浴调至30℃±0.1℃。
（2）配制溶液 准确称量聚乙二醇样品约2.5g，用100mL容量瓶配成水溶液。如
溶液中有不溶物，则须用预先洗净并烘干的3号砂芯漏斗过滤，过滤时 不能用滤纸，以免纤维混入，装入锥形瓶中备用。
度计内各处溶液的浓度相等，而且须恒温。
（5）溶剂流出时间的测定
用蒸馏水洗净黏度计，尤其要反复流洗黏度计的毛细管部分。由A管加入约15mL蒸馏水。
用同法测定溶剂流出的时间t0。
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五、注意事项
（1）高聚物在溶剂中溶解缓慢，配制溶液时必须保证其完 全溶解，否则，会影响溶液起始浓度，而导致结果偏低。
之间，以及高聚物分子之间的内摩擦效应。
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二、实验原理
溶液的浓度越大，黏度也越大，为了便于比较，引入比浓黏 度ηsp/c及比浓对数黏度lnηr/c。当溶液无限稀释时，每个高聚物分子
彼此相隔极远，其相互间的内摩擦可忽略不计，此时溶液所表现出 的黏度主要反映了高聚物分子与溶剂分子间的内摩擦，定义为特性黏
奥氏粘度计的结构如图所示其操作方法与乌氏粘度计类似但是由于乌氏粘度计有一支c管测定时b管中的液体在毛细管下端出口处与a管中的液体断开由于c管与大气相中的液体断开由于c管与大气相通b管中的液体下流时所受压力差与a管中液面高度无关即与所加的待测液的体积无关所以可以在粘度计中稀释液体
黏度法测定水溶性高聚物相对分子质量实验报告
黏度法测定水溶性高聚物相对分子质量实验报告一、实验名称：黏度法测定水溶性高聚物相对分子质量二、实验目的1.理解粘均分子量的物理意义。
2.掌握黏度法测定聚合物分子量的基本原理和实验技术。
测定水溶性高聚物聚乙烯醇的平均分子量三、实验原理分子量是表征聚合物特征的重要参数之一，高聚物的相对分子质量大小不一，其摩尔质量常在10²～107之间。
黏度法测定分子量是最常用的测定聚合物分子质量的技术。
溶液的粘度：在稀溶液中，高聚物的黏度是它在流动过程中所存在的内摩擦的反映，这种流动过程中的内摩擦主要有；溶剂分子间的内摩擦、高聚物分子与溶剂分子间的内摩擦、高聚物分子间的内摩擦。
其中溶剂分子见得内摩擦又称纯溶剂得粘度。
以η0 表示；三种内摩擦的总和称为高聚物分子间的内摩擦，以η表示。
由于聚合物的相对分子量远大于溶剂，因此将聚合物溶解与溶剂时η>η0。
可以用多种方式表达η相对于η0的变化。
溶液的粘度的各种定义及表达式：名称 定义式 量纲相对粘度 0r ηηη=无增比粘度 001s p r ηηηηη-==- 无比浓粘度 1spr c c ηη-= 浓度的倒数比浓对数粘度 l n (1)ln sp r c c ηη+= 浓度的倒数特性粘度：[]0lim sp c c ηη→= 001sp r ηηηηη-==-特性粘度又称极限粘度，其值与浓度无关，量纲是浓度的倒数,数值取决于聚合物的相对分子量和结构，溶剂的温度和溶剂的特性。
当高聚物、溶剂、温度等确定以后，特性粘度值只与高聚物的相对分子质量M 有关：[]K M αηη=⋅K 和α是与相对分子质量无关的常数。
查表可得K 和α的值，即可根据所测得的[η]值计算样品聚合物的相对分子质量。
测定原理：在足够稀的溶液中，粘数和对数粘数与溶液浓度之间呈线性关系毛细管法测定特性粘度当液体在重力作用下流经毛细管粘度计时遵守Poiseuille 定律：ρ为液体的密度；l 为毛细管长度；r 为毛细管半径；t 为流出时间；h 为流经毛细管液体的平均液柱高度；g 为重力加速度；v 为流经毛细管的液体体积；m 为与仪器的几何形状有关的常数， <<1时，可取m=1。
【清华】实验三 粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量
实验18粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量化工系化52 杨蓉2005011859实验日期：2008-5-15提交报告日期：2008-5-29实验十八 粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量杨蓉 2005011859 化52（同组实验者：张龙娣） 实验日期：2008-5-15，提交报告日期：2008-5-29指导老师姓名： 麻英老师1 引言单体分子经加聚或缩聚过程便可合成高聚物。
高聚物的摩尔质量一般在103～107之间，比低分子大的多，并且摩尔质量只有统计意义。
高聚物溶液由于其分子链长度远大于溶剂分子，其粘度也大于一般分子，而且与聚合物的结构、溶液浓度、溶剂性质、温度以及压力等因素有关。
聚合物溶液粘度的变化，一般采用粘度比（r η）、粘度相对增量（sp η）、粘数（比浓粘度）、对数粘数（比浓对数粘度）、极限粘度(特性粘度)等粘度量进行描述。
各量的具体计算式/关联式请参见附录部分。
实验证明，对于指定的聚合物在给定的溶剂和温度下，粘度比［η］的数值仅由试样的粘均摩尔质量M αη 所决定。
［η］与高聚物摩尔质量之间的关系，通常用带有两个参数的Mark —Houwink 经验方程式来表示：即[]K M αηη= (1)式中：K 为比例常数；α为与溶液中聚合物分子的形态有关的扩张因子；M αη为粘均摩尔质量。
K 、α与温度、聚合物的种类和溶剂性质有关，K 值受温度影响较大，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的程度，一般介于0.5～1.0之间。
在一定温度时，对给定的聚合物－溶剂体系，一定的粘均摩尔质量范围内K 、α为一常数，［η］只与粘均摩尔质量大小有关。
K 、α值可从有关手册中查到，或采用几个标准样品根据式(1-6)进行确定，标准样品的粘均摩尔质量可由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液粘度与浓度关系的方程式很多，应用较多的有：哈金斯（Huggins ）方程sp2[][]k c cηηη=+ (2)和克拉默（Kraemer ）方程对于指定的聚合物在给定温度和溶剂时，k 、β应是常数，其中k 称为哈金斯（Huggins ）2r ln c cηηβη＝［］－［］常数。
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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
η=⋅⋅
若以f 表示单位面积的阻力，则
上式称为牛顿黏度定律表示式，比例系数η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：0
r η
ηη=
（0η为溶剂黏度）
特性黏度：[]0
0ln lim
lim
sp
r
C C C
C
ηηη→→==
[]η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：
聚乙二醇水溶液在35℃时，316.610K L Kg -=⨯⋅，0.82α= 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 lt ηπρπ=-
对同一支黏度计而言，令 4
8hgr lV
πα=
，8mV
l
βπ=
， 则上式可改写为：
t t
ηβ
αρ=- 式中1β，当100t s 时，等式右边第二项可省略，则
t η
αρ
=， 对于溶剂：000t ηαρ=
设溶液的密度ρ与溶剂的密度0ρ近似相等，由两式可得
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 η。
进而分别求出
sp η、sp η、
ln r
C
η的值。
配制不同浓度溶液分别进行测定，分别作
sp C C η和
ln r C C
η两条直线，
用外推法得到[]η，然后代入[]K M
α
η=⋅，即可求出M 。
ln r ηsp
C
η或
C
图1 外推法求[η]值
sp C η、
ln r
C
η与浓度之间经验关系式： [][]2
sp
k C C
ηηη=+
[][]2
ln r C C
ηηβη=- 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 η、sp η、sp η/c 和ln r η/c 。
2、用sp η/c 对浓度c 作图，得一直线，外推至c=0处，求出[]η。
3、将[]η值代入
[]K M
α
η=⋅式，计算-
M 。
4、35℃时，聚乙二醇水溶液的参数 316.610K L Kg -=⨯⋅，0.82α=。