毛细管粘度计的原理培训课件

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

K,α通过查阅高分子物理书 册可以 查处文献值
1/25/2021
毛细管粘度计的原理
3
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。
其中溶剂分子之间的内摩擦又称 为纯溶剂的粘度,以 0 表示;三种内 摩擦的总和称为高聚物分子间的内摩 擦,以 表示。
1/25/2021
毛细管粘度计的原理
13
用移液管分别由A管加入5ml、5ml、10ml、10ml的
30℃的甲苯,使溶液的浓度分别为C2、C3、C4、C5,每次稀 释,均要封闭C管,并用洗耳球从B管口多次吸溶液至1球, 以洗涤B管并使溶液均匀混合。恒温10分钟后,分别测量溶 液的流出时间t2、t3、t4、t5。
实验日期:
;恒温槽恒温温度: ℃。
甲苯
聚苯乙烯-甲苯 溶液(C0)
+5ml +5ml +10ml +10ml 甲苯 甲苯 甲苯 甲苯
t0(s)
t1(s)
t2(s) t3(s) t4(s) t5(s)
1
2
3
平均值
1/25/2021
毛细管粘度计的原理
16
六、数据处理
1.计算 ; r、sp 、lnC r
11
1/25/2021
毛细管粘度计的原理
12
四实验步骤
1.恒温水浴的调节 调节恒温槽温度至(30.0±0.1)℃,在粘度计的B
管和C管上都套上橡皮管,然后将其垂直放入恒温槽, 使水面完全浸没1球。 2. 溶液流出时间t的测定
用移液管从A管加入已知浓度的聚苯乙烯-甲苯溶 液10ml。恒温15分钟,用弹簧夹夹住C管上的橡皮管, 用洗耳球从B管将溶液缓慢吸至1球,放开C管,让溶液 自由下落,当液面通过刻度线a时,打开秒表开始计时; 当液面通过刻度线b时,按停秒表。这就是溶液1的流 出时间t1。重复三次,三次的最大偏差应小于0.3s。
1/25/2021
毛细管粘度计的原理
4
2.2特性粘数的测定原理
limSP []
C0 C
sp
0 0
r
1
根据实验,在足够稀的溶液中 有:
sp []k[]2C
C
lnr [][]2C
C
1/25/2021
毛细管粘度计的原理
5
sp 或 ln r
C
C
[ ]
0
sp ~ C
C
ln r ~ C
C
C
测定不同浓度下的 ηsp 和ηr ,分别 用 ηsp/c和㏑ηr /c对浓度c作图得到 两条 直线,这两条直线相交的一点,就是特
2.温度波动直接影响溶液粘度的测定, 国家规定用粘度计测定相对分子质量 的恒温槽的温度波动为±0.05℃;
1/25/2021
毛细管粘度计的原理
20
3.毛细管粘度计的选择,即毛细管的直 径、长度以及E球体积的选择,应根 据所用溶剂的粘度而定,使溶剂流出 时间在100s以上;
4. 在特性粘度测定过程中,有时并非操 作不慎才出现各种异常现象,而是高 聚物本身的结构及其在溶液中的形态 所致,目前尚不能清楚地解释产生这 些反常现象的原因。因此出现异常现 象时,以ηsp/C~C曲线且由截距求[η] 值;
性 粘数。
1/25/2021
毛细管粘度计的原理
6
2.3黏度的 测试原理
当液体在毛细管粘度计内因重力作 用而流出时遵守泊塞勒(Poiseuille) 定律:
gh4rt mv 8lv 8lt
式中: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,r/l<<1时,可取m=1。
1/25/2021
毛细管粘度计的原理
23
九、重点难点
重点:粘度法测量高聚物分子量 的原理与方法。
难点:乌氏粘度计的使用方法。
1/25/2021
毛细管粘度计的原理
24
、sp
C
2.作 图; lnr ~C、sp ~C
C
C
3.确定 [ ] 值;
4.计算聚苯乙烯-甲苯体系相对分子
质量;
1/25/2021
毛细管粘度计的原理
17
正常状态
sp 或 ln r
C
C
sp ~ C
C
[ ]
0
1/25/2021
ln r ~ C
C
C g/100ml
、 关系 图 sp ~ C
C
lnr ~ C C
毛细管粘度计的原理
18
[ ] KM M [ ]
K
其中: 30 ℃时,K=7.2×10-3,α=0.72
1/25/2021
毛细管粘度计的原理
19
七注意事项:
1.随着溶液浓度增加,高聚物分子之间 的距离逐渐缩短,因而分子间作用力 增大。当溶液浓度超过一定限度时, 高聚物溶液的ηsp/C~C、lnηr/C~C的 关系不成线性。因此测定时要求最浓 溶液和最稀溶液与溶剂的相对粘度ηr 在2.0~1.2之间;
8
三仪器药品
1. 乌氏黏度计; 2. 玻璃恒温水浴一套; 3. 秒表; 4. 移液管、吸耳球、容量瓶等; 5. 不同分子量的聚苯乙烯-甲苯体系溶液;
1/25/2021
毛细管粘度计的原理
9

CBA

G
a
E

b


(实物图片)
D F
1/25/2021
毛细管粘度计的原理
10
1/25/2021
毛细管粘度计的原理
1/25/2021
毛细管粘度计的原理
7Biblioteka Baidu
对某一指定的粘度计而言,
令 , ,则上式可写为: ghr4 8lv
mv 8 l
t
t
式中β<1,当t>100s时,等式右
边第二项可以忽略。溶液很稀时
ρ≈ρ0。这样,通过测定溶液和 溶剂的流出时间t和t0,就可求
r
0
t t0
1/25/2021
毛细管粘度计的原理
一实验目的
1.掌握黏度法测定聚合物分子量 的 基本原理和 实验技术。
2.掌握测量原理和使用乌氏粘度 计测定聚苯乙烯-甲苯体系的 特性粘 数的方法并计算粘均分子量。
3.了解聚合物分子量的控制方法。
1/25/2021
毛细管粘度计的原理
1
二实验原理
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103~107之间,黏度法测定 分子量是最常用的测定聚合物分子量的技 术。也是高分子物理实验中较为经典的实 验之一,以其设备简单,操作方便,实验 精度高受到了人们的欢迎。
1/25/2021
毛细管粘度计的原理
14
五、实验记录
实验数据记录 室温:

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/ml)

恒温温度
℃;
t0 =
s
黏度计型号______ k=____ α=_____
聚苯乙烯的合成配方________
1/25/2021
毛细管粘度计的原理
15
1/25/2021
毛细管粘度计的原理
2
2.1分子量测定原理
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。目前常用半经验的麦克非线性方程来求 得:
[]KM
式中:M----高聚物相对分子质量的平均值; K----比例常数; α----与高聚物在溶液中的形态有关的经验参数。
1/25/2021
毛细管粘度计的原理
21
5.温度计和秒表的读数要注意其有效数字 6.甲苯废液要倒回回收瓶中,禁止倒进水 槽中。 7.粘度计要垂直浸入恒温槽中,实验中不 要振动粘度计
1/25/2021
毛细管粘度计的原理
22
八、思考题
1.试举例说明影响粘度测定的因素?粘度 计毛细管的粗细有何影响?
2.如果资料上查阅不到K ,α的值,如何测 定K,α?
3. 溶剂流出时间t0的测定 移取10ml同温度下的甲苯,由A管注入粘度计中内,恒温 15min。用橡胶管封闭C管口,用洗耳球从B管吸溶剂使溶剂 上升至球1。然后同时松开C管和B管,使B管溶剂在重力 作用下流经毛细管。记录溶剂液面通过a标线到b标线所用时 间,重复三次,任意两次时间相关小于0.3s。
相关文档
最新文档