粘均分子量测定方法
粘度法测分子量
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 rc 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sp cη或ln r cη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1-1所示0ln limlim[]sprc c ccηηη→→== ----------------------------------------(3)图1-1通常式(1)和式(2)只是在了r η=1.2~2.0范围内为直线关系。
当溶液浓度太高或分子量太大均得不到直线,如图1-2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。
高分子分子量的主要测定方法
高分子分子量的主要测定方法-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1高分子分子量的主要测定方法用途高聚物的分子量及分子量分布,是研究聚合物及高分子材料性能的最基本数据之一。
它涉及到高分子材料及其制品的力学性能,高聚物的流变性质,聚合物加工性能和加工条件的选择。
也是在高分子化学、高分子物理领域对具体聚合反应,具体聚合物的结构研究所需的基本数据之一。
表征方法及原理 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。
粘度测量
乌氏粘度计测量纺丝溶液粘均分子量的测量方法将纺丝溶液中各组分按原比例稀释至1:7:10:10(即:蛋白质含量为1,盐含量为7,酸和氺含量均为10),然后在磁力搅拌器上搅拌均匀,不同批次的搅拌时间应该一致,取均匀稀释后的溶液,参照乌氏粘度计使用方法测量溶液的粘度。
一、纺丝溶液浓度的测定
1)取样:称取培养皿的质量m1,取溶解后纺丝液5g左右,在培养皿上均匀成膜,称取成膜后的培养皿质量m2;
2)沉淀:反复用清水浸泡纺丝溶液沉淀出蛋白质,直至溶液中溶剂全部析出为止,然后用蒸馏水清洗,各批次清洗时间应一致;
3)烘干:将清洗完毕后的培养皿和蛋白质放入烘箱中烘干,称取质量m3;
4)浓度:纺丝溶液中蛋白质的实际浓度为C = (m3-m1)/ (m2-m1)×100%
二、纺丝溶液稀释方法
1)取样:用50ml的烧杯取溶解后比较均匀的纺丝溶液5-6g左右,根据溶液的实际浓度计算出取样溶液中实际的蛋白质、酸、盐、水的含量,然后将溶液配比至比例为1:7:10:10(蛋白质:盐:酸:水);
2)搅拌:将配比好的待稀释溶液置于磁力搅拌器上搅拌至均匀状态用于乌氏粘度计进行粘度测试,各批次搅拌时间转速温度一致;
三、粘度测量
测量:用乌氏粘度计测量稀释后的均匀溶液的粘度,测试要在60℃恒温条件下进行;。
三粘度法测定聚合物的粘均分子量
实验3 粘度法测定聚合物的粘均分子量一 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、实验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 rc 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sp cη或ln r cη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1-1所示0ln limlim[]sprc c ccηηη→→==----------------------------------------(3)通常式(1)和式(2)只是在了r η=1.2~2.0范围内为直线关系。
当溶液浓度太高或分子量太大均得不到直线,如图1-2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。
(4)温度:在良溶剂中,温度升高,对[η]影响不大,而在不良溶剂中,若温度升高使溶剂变为良好,则[η]增大。
粘度法测定高聚物的粘均分子量
粘度法测定高聚物的粘均分子量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,是个重要的基本参数。
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摩尔质量是一个统计平均值。
测定高聚摩尔质量的方法很多,而不同方法所得平均摩尔质量也有所不同。
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。
用该法求得的摩尔质量成为粘均摩尔质量。
粘度法测高聚物溶液摩尔质量时,常用名词的物理意义,如表1所示:表1 常用名词的物理意义符号名称与物理意义η0纯溶剂的粘度,溶剂分子与溶剂分子间的内摩擦表现出来的粘度。
η溶液的粘度,溶剂分子与溶剂分子之间、高分子与高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。
ηr相对粘度,ηr=η/η0,溶液粘度对溶剂粘度的相对值。
ηsp增比粘度,ηsp= (η -η0) / η0 = η / η0 –1 = ηr – 1,反映了高分子与高分子之间,纯溶剂与高分子之间的内摩擦效应。
ηsp/C比浓粘度,单位浓度下所显示出的粘度。
[η]特性粘度,,反映了高分子与溶剂分子之间的内摩擦。
高聚物稀溶液的粘度是它在流动时内摩擦力大小的反映,这种流动过程中的内摩擦主要有:纯溶剂分子间的内摩擦,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。
这三种内摩擦的总和称为高聚物溶液的粘度,记作η。
实践证明,在相同温度下η>η0 ,为了比较这两种粘度,引入增比粘度的概念,以ηsp表示:ηsp =(η -η0)/η0 =η/ η0 -1 =ηr -1 (5)式中,ηr称为相对粘度,反映的仍是整个溶液的粘度行为,而ηsp则是扣除了溶剂分子间的内摩擦以后仅仅是纯溶剂与高聚物分子间以及高聚物分子间的内摩擦之和。
高聚物溶液的ηsp往往随质量浓度C的增加而增加。
为了便于比较,定义单位浓度的增比粘度ηsp/C为比浓粘度,定义lnηr /C为比浓对数粘度。
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。
1.粘度法测定聚合物的粘均分子量
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。
粘均分子量测试方法
粘均分子量测试方法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。
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。
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 = /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,用表示,即:= lim(ηsp/c) = lim(lnηr/c) (5)c?0 c?0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,的数值仅有试样的分子量Mη所决定。
和Mη的关系如下:=K Mηα (6)上式称为Mark-Houwink方程。
式中:——扩张因子,与溶液中聚合物分子形态有关;Mη——粘均分子量(注:一些常用聚合物的K 、α值见附表1所示)K 、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关,K值受温度影响明显,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。
壳聚糖黏均分子量的测定
前较常用的方法 。 本实验所用原料购 自山东奥பைடு நூலகம்生物科技有限
收稿 日期: 1 —3 2 2 1 0 -6 0 基金项 目: 校级教 改课题“ 分析测试 实践对 于食 品专业创新应用型人才培养 的探索” 50 0 2 (5 9 0 ) 作者简介 : 林春梅( 9 2 ) 女 , 霞市人 , 17 一 , 栖 博士, 主要从事生物活性物质研究。
温 度 调 节 :调 节 恒 温 槽 温 度 至 ( 5 ± 2 00 ) , 黏度计 的 B管 和 C管 都套 上橡 皮管 , .5 ℃ 在
氏黏度计 , 具有设备简单 , 操作方便 等特点 , 目 是
然后将 其垂 直放 人恒温 槽 , 使水 面完 全浸 没 G 球, 并用吊锤检查是否垂直 。 溶液流出时间的测定 : 取一定量壳聚糖 溶解
B一14一糖 苷键 结 合 而成 , 甲壳 素 ( ht ) , 是 C in 脱 i 乙酰 后 产 生 的 , 具有 无 毒 、 害 、 无 良好 的生 物 相容 性 、 生物 降解 性 、 可 生物粘 附性 等性 能 , 在农业 、 食
1 材 料 与 方 法
1 1 仪器 与试 剂 .
品、 医药等领域有广泛的应用 , 目前研究较多的 是 天然高分子材料 。其分子质量 的高低 与其水溶 性 、 湿 保 湿 性 、 菌 抑 菌 等 性 能 的 大 小 有 吸 抗
乌氏黏度计( 毛细管 内径为 O5 m) 温度 .7m 、 计( 分度为 0 1 、 .℃) 秒表 ( 分度为 0 1S 、 . ) 恒温水
关¨ J所 以, 一, 研究壳聚糖黏均分子量的测定对指
导 壳 聚糖 的应用 具有 重要 意义 。壳 聚糖 是一 种高 分 子 聚合物 , 子量 的测定 方法 很多 , 黏度法 测 分 如
gpc 计算粘均分子量mv
GPC(凝胶渗透色谱)是一种常用的分子量测定方法,可以用来计算粘均分子量。
在GPC中,样品被流动的凝胶柱分离成不同分子量的组分,并使用分子量标样进行标定。
通过测定每个分子量组分的粘度,可以计算出它们的粘均分子量。
具体来说,GPC计算粘均分子量的步骤如下:
1. 收集一定数量的样品分子量数据;
2. 根据凝胶柱的分离度公式,利用已知分子量的标准品进行标定,得到样品中各个分子量组分的数量;
3. 利用分子量与粘度的关系公式,根据每个分子量组分的峰面积或峰高,计算出它们的粘度;
4. 最后,根据粘度数据,使用粘度-分子量关系公式,计算出粘均分子量。
需要注意的是,GPC只能给出样品中各种不同分子量的分布情况,并不能给出每个分子量的具体数值。
另外,由于GPC受到流动相流速、温度等因素的影响,因此其测定的分子量结果可能会有一定的误差。
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。
PVA粘均分子量的测定
3. 溶液流出时间的测定 用移液管吸取5ml 0.005g/ml的聚乙烯醇水溶 液,由A管注入黏度计中,在C管处用洗耳球 打气,使溶液混合均匀,浓度记为C1 ,恒温 15min,进行测定。
测定方法如下: 将C管用夹子夹紧使之不通气,在B管处用洗耳球将溶液从 F球经D球、毛细管、E球抽至G球2/3处,解去C管夹子, 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。 重复这一操作至少三次,它们间相差不大于0.3s,取三次 的平均值为t1。
• 醇解法(醇解剂:甲醇;催化剂:NaOH)
[CH2-CH] + CH3OH
n
NaOH
[CH2-CH] OH
n
+CH3COOCH3
(乙酸乙酯)
OCO-CH3
• 副反应:
CH3COOCH3 +NaOH CH3OH +CH3COONa
• 在酸性或碱性条件下,PVAc 均可发生醇解 反应。 但一般不采用在酸性条件下醇解!
• 高分子溶液的本质是真溶液,属于均相分散系。 高分子溶液的黏度和渗透压较大,分散相与分散 系亲和力强,但丁达尔(Tyndall)现象不明显,加 入少量电解质无影响,加入多时引起盐析。
溶解过程
• 非晶态聚合物的溶胀与溶解 溶胀:溶剂分子渗入聚合物内部,即溶剂分子和 高分子的某些链段混合,使高分子体积膨胀。 溶解:高分子被分散在溶剂中,整个高分子和溶 剂混合。 • 交联聚合物的溶胀平衡 交联聚合物在溶剂中可以发生溶胀,但是由于 交联键的存在,溶胀到一定程度后,就不在继续 胀大,此时达到溶胀平衡,不能再进行溶解。
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实验一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,sp2 --------------------------------------- (1) ,,[][],,kcc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ln,2r -------------------------------------- (2) ,,[][],,,cc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,ln,看出,如果用或对c作图并外sprcc推到c?0(即无限稀释),两条直线会在纵坐标上交于一点,其共同截距即为图1-1 特性粘度[η],如图1-1所示,ln,spr,, ----------------------------------------(3)limlim[],,,00cccc通常式(1)和式(2)只是在了=1.2~2.0范围内为,r直线关系。
当溶液浓度太高或分子量太大均得不到直线,如图1-2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。
高分子分子量的主要测定方法
高分子分子量的主要测定方法用途高聚物的分子量及分子量分布,是研究聚合物及高分子材料性能的最基本数据之一。
它涉及到高分子材料及其制品的力学性能,高聚物的流变性质,聚合物加工性能和加工条件的选择。
也是在高分子化学、高分子物理领域对具体聚合反应,具体聚合物的结构研究所需的基本数据之一。
表征方法及原理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。
粘度法测定高聚物的粘均分子量
粘度法测定高聚物的粘均分子量粘度法是一种常用的测定高聚物粘均分子量的方法,它基于高聚物分子链的流动性和粘度之间的关系。
本文将介绍粘度法的基本原理、实验步骤以及在高聚物领域中的应用。
一、粘度法的基本原理粘度是一种描述流体流动阻力大小的物理量,高聚物分子链的流动性和粘度之间存在着一定的关系。
根据牛顿定律,通过其中一点的液体流体在单位横截面积上的切变速度与单位切变力成正比。
可以用下式表示:η=σ/γ其中,η表示粘度,σ表示切变力,γ表示切变速率。
对于一根长为L、半径为r的柱状体,其受到的切变力可以表示为:F=ηA(∂v/∂z)其中,F表示切变力,A表示横截面积,v表示速度,z表示流体的流动方向。
将公式进行整理后可以得到:η=(F/A)(L/(∂v/∂z))根据流体动力学理论,当高聚物溶液粘度η足够高时,高聚物分子链在流动过程中作用于流体的内摩擦力远大于流体分子的相互作用力,通过一定速度下的流动满足牛顿性质。
根据牛顿定律,可得出以下关系:η=k(Ma/V)其中,η表示粘度,k表示比例常数,M表示高聚物的相对分子质量,a表示高聚物溶液的摩尔浓度,V表示溶液的摩尔体积。
将上述两个公式进行整理和联立,可以得到:M=k(a/η)从上式可以看出,高聚物的相对分子质量与摩尔浓度和粘度之间存在一定的关系。
二、粘度法的实验步骤1.样品的准备:将待测高聚物溶解在适当的溶剂中,制备一系列不同浓度的高聚物溶液。
浓度范围应该足够宽,以便得到精确的分子量测定结果。
2.样品的测定:将所制备的高聚物溶液分别加入粘度计的注射器或测量池中,注意溶液的温度和粘度计的温度应该相同。
粘度计通常有三种类型:玻璃管式粘度计、滚球粘度计和旋转粘度计。
根据粘度计的类型选择合适的实验方法进行测定。
3.数据的处理:根据测得的粘度值和浓度值,可以利用上述原理中的公式计算出高聚物的相对分子质量。
通过绘制浓度与相对分子质量之间的曲线,可以得到线性关系,进而得到高聚物的平均分子量。
PVA粘均分子量的测定
4. 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。用蒸馏水洗1~2次,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。
❤❤实验完毕后,黏度计一定要用蒸馏水洗干净。
注意事项
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。 黏度计必须洁净,高聚物溶液中若有絮状物不能 将它移入黏度计中。 本实验中溶液的稀释是直接在黏度计中进行的, 因此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。 实验过程中恒温槽的温度要恒定,溶液每次稀释 恒温后才能测量。 黏度计要垂直放置,实验过程中不要振动黏度计, 否则影响结果的准确性。
[ ] K M
M为黏均摩尔质量;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。
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,由黏度法只能测定[η]。可以 看出高聚物摩尔质量的测定最后归结为特性黏度[η] 的测定。本实验采用毛细管法测定黏度,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。
sp
c
lim
ln r c 0 c
实验原理
在足够稀的高聚物溶液中, lnηr/c-c和 ηSP/c-c之间
分别符合下述经验公式:
Huggims 经验公式 Kraemer 经验公式
sp
c
[ ] [ ]2 c
ln r [ ] [ ]2 c c
实验原理
聚合物分子量的测定——粘度法
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。
但是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“Mv”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依据是:(7-1)式中:[η]—特性粘度;k,α—与温度和溶剂有关的常数;—聚合物的粘均分子量。
若设溶剂的粘度为,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:(7-2)(7-3)以对c作图,外推直线至c为0(参考图7-1) ,求[η],即(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硝酸钠溶液作为溶剂,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:[η]=(7-5)即:=(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。
2.单点法对低粘度的聚合物溶液,其特性黏数可由下式计算:(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求得所测试样的粘性系数。
本实验采用如图7-2所示的乌氏粘度计测定聚合物溶液在不同浓度下的粘度。
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。
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。
粘度法测定聚合物的粘均相对分子质量
实验报告实验名称:粘度法测定聚合物的粘均相对分子质量实验步骤:1. 打开恒温水浴装置的电源,开动搅拌器,使温度计上所显示的水浴温度恒定在30 ±0.05℃。
2. 溶剂准备将氯化钠用蒸馏水配制成c(Nacl)=1.00mol/L和c(Nacl)=2.00mol/L的溶液。
在恒温水浴中固定一个250mL锥形瓶,在其中加入经干燥的玻璃砂芯漏斗过滤的浓度为1.00mol/L的氯化钠溶液,恒温30min备用。
3. 高分子溶液的制备用分析天平准确称取0.05-0.1g均匀的粉末状聚丙烯酰胺,准确至0.0001g。
全部倒入干燥洁净的100mL容量瓶中,加入约48ml的蒸馏水,溶解摇匀后,用移液管准确加入50ml浓度为2.00mol/L的氯化钠溶液,放在30±0.05℃水浴中。
恒温后,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀,用干净的砂芯漏斗过滤,即得式样浓度约为0.0005-0.001g/mL,氯化钠浓度为1.00mol/L的试样溶液,放在恒温水浴中备用。
4. 在稀释粘度计的B 、C 两管的管口小心地套接上两节乳胶管。
关闭恒温水浴槽中的搅拌器。
将乌式粘度计用夹子垂直地固定在水浴中(注意不要让搅拌器与温度计或粘度计相碰),使水浴的水面浸没B 管a 线上方的球体。
重新开启搅拌器。
5. 用移液管移取10mL试样溶液,从A管的管口注入粘度计,应将移液管口对准管A的中心,避免溶液挂在管壁上。
待溶液自然流下后,静止10s,用洗耳球将最后一滴吹入粘度计。
恒温10min 。
6. 用弹簧夹夹住C 管上的乳胶管使之不通气,用吸耳球从B 管的管口将A管下部大球中的液体通过毛细管吸入毛细管上方的球体中,当液面到达a 线上方球体中的一半时停止吸液,拿开吸耳球后迅速打开C 管上的乳胶管夹,让空气进入D球,同时水平地注视B 管中的液面下降,用秒表准确记录液面流经a 、b 两条刻线之间的时间,应是溶液弯月面最低点与刻线相切的瞬间,观察使应平视。
粘度法测分子量a
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 c ηηη=+ --------------------------------------- (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 c ηβηη=--------------------------------------- (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sp c η或ln r cη对c 作图并外图1-1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1-1所示00ln lim lim []sp r c c c cηηη→→== ----------------------------------------(3) 通常式(1)和式(2)只是在了r η=1.2~2.0范围内为直线关系。
当溶液浓度太高或分子量太大均得不到直线,如图1-2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。