聚合物分子量的测定粘度法
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。
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（Huggi n s ）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，如果用或对sp c ηln r cηc 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00ln lim lim []sp r c c c cηηη→→== ----------------------------------------(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。
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分子量实验报告
实验一 粘度法测定聚合物的分子量粘度法是测定聚合物分子量的相对方法。
高聚物分子量对高聚物的力学性能、溶化性、流动性均有极大影响。
由于粘度法具有设备简单、操作方便、分子量适用范围广、实验精度高等优点，在聚合物的生产及科研中得到十分广泛的应用。
本实验是采纳乌氏粘度计测定甲苯溶液中聚苯乙烯粘度，进而测定求出PS 试样分子量。
一、实验目的要求1、掌握粘度法测定聚合物分子量的实验根本方法。
2、了解粘度法测定聚合物分子量的根本原理。
3、通过测定特性粘度，能够计算PS 的分子量。
二、实验原理1、粘性液体的牛顿型流动粘性流体在流动过程中，由于分子间的相互作用，产生了阻碍运动的 内摩擦力，粘度就是这种内摩擦力的表现。
即粘度可以表征粘性液体在流动过程中所受阻力的大小。
按照牛顿的粘性流动定律，当两层流动液体间由于粘性液体分子间的内摩擦力在其相邻各流层之间产生流动速度梯度是〔dr dv /〕，液体对流动的粘性阻力是：dr dv A F //⋅η= 〔1-1〕该式即为牛顿流体定律。
式中， η—液体粘度，单位〔Pa ·s 〕；A —平行板面积；F —外力。
符合牛顿流体定律的液体称为牛顿型液体。
高分子稀溶液在毛细管中的流动根本属于牛顿型流动。
在测定聚合物的特性粘度[η]时，以毛细管粘度计最为方便。
2、泊肃叶定律高分子溶液在均匀压力p 〔即重力ρgh 〕作用下，流经半径为R 、长度为L 的均匀毛细管，依据牛顿粘性定律，可以导出泊肃叶公式：LVt ghR 84ρπ=η 〔1-2〕式中，g —重力加速度；ρ—流体的密度；V —液出体积；t —流出时间。
由于液体在毛细管内流动存在位能，除克服局部内摩擦力外，还会使其获得动能，结果导致实测值偏低。
因此，须对泊肃叶公式作必要的修正：LtV m LV t ghR πρ-ρπ=η884 〔1-3〕式中，m —毛细管两端液体流动有关常数。
假设令LV ghR A 84π=；LmVB π=8，式〔1-3〕可简化为：t B At -=ρη 〔1-4〕3、聚合物溶液粘度的测定采纳乌氏粘度计测定聚合物溶液的粘度时，常用到以下两个参数： 〔1〕相对粘度ηη=ηr 〔1-5〕〔2〕增比粘度ηη-η=ηsp 〔1-6〕 式中，η—聚合物溶液粘度；η0—纯溶剂粘度。
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
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-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
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。
粘度法测定聚合物分子量
• 如果表上查不到现成的K和a，则要自己测 定，测定时： • ①分级 • ②测各级的M（用绝对法：渗透压或光散 射） • ③测各级的[h] • ④作log[h]-logM图
• 由公式： 斜率为a，截距为logK
可得：
用粘度法得到的是粘均分子量 该方法的优点：设备简单，操作便利， 测定和数据处理周期短，又有相当好的 实验精确度。
乌氏粘度计
h/r AtB/t hr=r(At-B/t)/[r0(At0-B/t0)]
溶液极稀时，r ≈r0 忽略动能校正
—（3） —（4）
h t hr h0 t0
t和t0分别为溶液和纯溶剂在毛细管的 流出时间
特性粘数的测定原理
h SP
C
lim
C 0
[h ]
hsp
h h0 hr 1 h0
经典实验 设备简单 操作方便 实验精度高
粘度法（viscosity）
常用的度量粘度的参数： 相对粘度：hr=h/h0
h h0 hsp hr 1 增比粘度： h0
h0 - 溶剂粘度 h - 溶液粘度
比浓粘度（粘数）：hsp/C 比浓对数粘度（对数粘数）：lnhr/C
hs p lnh r 特性粘度（极限粘度）： lim lim [h ] c 0 c 0 c c
当聚合物、溶剂和温度确 定以后，[h]的数值仅由试 样的分子量M决定，由经 验可得：
[h ] lnhr /C
[h]=KMa
C
• [h]=KMa方程 试验证明：当聚合物、溶剂和温度确定以 后，[h]=的数值仅由试样的分子量M决定， 由经验可得：
[h]=KMa • 这就是著名的Mark-Houwink方程
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。
实验 稀溶液粘度法测定聚合物分子量
实验二稀溶液粘度法测定聚合物分子量【实验目的】了解分子量的统计平均意义，掌握粘度法表征聚合物分子量的基本原理；掌握用乌氏粘度计测定聚合物分子量的实验技术；通过对聚乙二醇或聚乙烯醇/水的稀溶液流出时间测定其分子量。
【实验原理】聚合物分子量的常用测定方法如下表1。
表1 分子量测定方法、类型及适用情况表测定方法适用范围分子量类型沸点升高<3⨯104数均冰点降低<3⨯104数均气相渗透压<3⨯104数均膜渗透法<3⨯104数均端基分析法<3⨯104数均电子显微镜>5⨯105数均稀溶液粘度法>102粘均光散射法>102质均平衡沉降法102~106质均小角X射线衍射>102质均凝胶渗透色谱法>102各种平均沉降速度法>103各种平均稀溶液粘度法测定分子量的优点：仪器设备简单，操作便利，适用分子量宽，有相当好的实验精度；因此目前广泛应用于聚合物分子量的测定。
【实验仪器及药品】1.超级恒温水浴，乌氏粘度计，秒表，洗耳球，25mL、50mL容量瓶各一个，5mL、10mL移液管各一支，砂芯漏斗一只。
2.聚乙二醇，聚乙烯醇，蒸馏水，电子天平。
【实验步骤】1.仪器准备。
用砂芯漏斗过滤过的蒸馏水洗涤乌氏粘度计(图1)，倒挂干燥。
容量瓶、移液管同样洗涤，干燥后待用。
2.溶液配制。
取聚乙二醇（或聚乙烯醇）0.25g，精确到0.001g；在烧杯中用少量水(10-15mL)溶解，转移到25mL的容量瓶中；少量水洗涤烧杯数次，合并移入容量瓶中，定容至刻度放置待用。
3.流出时间测定。
接通超级恒温水浴电源，设定温度并使之保持在30±0.1℃。
将粘度计竖直浸入水浴中，使水面高于a线并浸没上方的小球。
用移液管移取10mL溶液从A管加入至粘度计，恒温5-10min。
将粘度计C管接上一段乳胶管，乳胶管用乳胶管夹夹上。
利用洗耳球通过B管抽气，使液面上升直到液体占据a线上方小球体积的一半时，打开C管的夹子，使B管液体与A管主液体断开，此时液面缓慢下降。
实验20 粘度法测定聚合物的分子量
实验20 粘度法测定聚合物的分子量一、试验目的1. 了解粘度法测定聚合物平均分子量的原理。
2. 掌握粘度法测定的实验技术和数据处理方法。
3. 掌握一点法测定聚乙烯醇分子量的方法。
二、实验原理本实验采用乌氏粘度计测定聚乙烯醇稀水溶液的粘度，进而求出聚乙烯醇试样的分子量，对于浓溶液与聚合物的熔体粘度行为，因为很难找出准确的分子量，在此不作讨论。
某一溶剂在一定的温度下溶入聚合物，其粘度大大增加，而粘度的增加与聚合物的分子量有密切关系，从而利用这个性质在适当的条件下测定聚合物的分子量。
试验证明，许多聚合物溶液不是理想溶液，称为非牛顿流体，其流动规律不服从牛顿流体规律，但对于一般柔性链聚合物在切变速度较低且分子量适中时，其稀溶液可按牛顿流体处理。
聚合物稀溶液的粘度主要反应了三种内摩擦：○1 溶剂间流动时产生的内摩擦 ○2 高分子间的内摩擦 ○3 高分子与溶剂间的内摩擦 这三者的总和表现为聚合物稀溶液的粘度，记为η1，而由溶剂表现的粘度即纯溶剂粘度为η0。
特性粘数[η]是几种粘度中最重要的一种粘度，其数学式为：ln lim lim []00sp rC C C Cηηη==→→ （20-1）它为无限稀释的高分子溶液的比浓粘度，这时溶液所呈现的粘度行为主要反映了高分子与溶剂间的内摩擦。
特性粘度已不再与溶液的浓度有关，它表示单个分子对溶液粘度的贡献。
外推法求特性粘度[]η是较常用的方法，即在各种不同的浓度下求得sp η或r η，然后作C sp η—C 图或Crηln —C 图再外推到0C →时其截距即为[]η。
测得特性粘度之后，即可用下式求得分子量：[]KM αη= （20-2） 式中：M 为聚合物的平均分子量；[]η为特性粘度，其单位是浓度的倒数；α为与溶液中聚合物分子形态有关的指数项。
K 和α是两个常数，其数值可以从有关手册查到，查找时要注意这两个常数的测定条件，如使用的温度、溶剂、适用的分子量范围、单位以及校正方法。
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。
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。
1.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。
1.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→0 c→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] =KMηα (6)上式称为Mark-Houwink方程。
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-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。
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中国石油大学 化学原理Ⅱ实验报告
实验日期： 成绩：
班级： 学号： 姓名： 教师： 同组者：
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：
[][] , V
V kM k M αηηα=---式中： 特性粘数；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：
20020[][]ln ln [][]SP r k c c c c c c
ηηηηηηηηηηβη-==+==+ 以/SP c η，ln /r c η对c 作图，外推直线至c 为0求[η]，即：
00ln []lim lim SP
r c c c c
ηηη→→== 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。
因此，只要测定不同浓度下聚合物溶液的粘度，即可通过数据处理，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：
1[](ln )2r SP
c ηηη=
+ 实验时，只要测定一个低浓度的聚合物溶液的相对粘度，即可求得所测试样的特性粘数。
本实验采用乌氏粘度计测定聚合物溶液在不同浓度下的粘度。
三. 仪器与药品
1. 仪器
乌氏粘度计，秒表，吸耳球，恒温箱，移液管，容量瓶。
2. 药品
聚丙烯酰胺（工业品），硝酸钠（分析纯），蒸馏水。
四. 实验步骤
1. 测定溶液的t 0
用移液管移取20mol/L 硝酸钠溶液由支管3 加到已洗净、烘干的粘度计的球9 中，然后将粘度计固定在已调至30℃的恒温槽中，恒温约15min ，即可按下述方法测定：
①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；
②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；
③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t 0。
④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。
2. 测定不同浓度的聚丙烯酰胺溶液的t
①用移液管将10mL 浓度为0.4g/100mL 的聚丙烯酰胺溶液和10mL 2mol/L 硝酸钠经支管3 加入已洗净、烘干的粘度计的球9 中。
②摇动球9，使加入的溶液均匀混合。
然后将粘度计固定在30℃的恒温槽中，恒温约15min 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t 1。
③用同样的方法，依次向球9 加入10mL 、10mL 、20mL 、20mL 、1mol/L 硝酸钠溶液进行稀释，每稀释一次，都要摇匀，并测该浓度的聚丙烯酰胺溶液的液面流经4 与6 两刻度的时间。
由此得t 2、t 3、t 4、t 5。
④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，备下次使用。
五. 结果处理
计算各溶液的浓度c 、00SP c t t ct η-（）即、0ln(/)ln r t t c c
η（即）的数值。
实验中记录的数据如下：
表1 实验数据记录
由[η]计算聚丙烯酰胺的粘均分子量V M 。
092.2392.1092.1892.17s 397.9998.0297.9497.98s 3t t ++=
=++== 则有0097.9892.17 6.30192.17SP c t t ct η-==⨯-=，097.98ln 6.1192.17
ln ln r t t c c η===。
又有1[](ln )2r SP c
ηηη=+，代入数值，得[η]=6.21。
又有经验式3
521.4010[]V M η=⨯，由之前计算，可求得聚丙烯酰胺的粘聚分子
量：2163917.57V M =。
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。
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：粘度法测定聚合物的分子量时加硝酸钠是为了与开始时的t 0相对应，因为实验中的t 0是1mol/L 的硝酸钠溶液的下降时间，所以在后面的实验中必须用硝酸钠溶液作溶剂以便于处理数据时想对应。
可以用其他不使聚丙烯胺水解的盐，但是必须把第一步的盐也更换 成相同的盐。
七. 实验总结
通过本实验，我掌握了一种测定分子量的方法。
同时也增强了自己的动手能力。
了解到实验过程应注意的一些事项。
例如，实验时，搅拌机的档速不应该调的太大，防止乌氏粘度计震荡。
最后，还要感谢实验时老师的耐心讲解以及悉心指导，使我能顺利地完成了本次实验。