粘度法测定水溶性高聚物的相对分子量

四、溶液流出时间的测定
用移液管吸取已预先恒温好的高聚物溶液10ml，注入粘度 计内，夹住C管上的橡皮管，用洗耳球从B管吹气，以使 溶液混合均匀。将溶液抽洗至粘度计的G球，使粘度计内 各处溶液的浓度相等，同上法，测定溶液的流出时间t。 然后依次加入5.00，5.00，10.00，10.00ml恒温后的蒸馏水。 每次稀释后都要将稀释液抽洗粘度计的G球，使粘度计内 各处溶液的浓度相等，按同样方法测定溶液的流出时间t。
[] kM
式中K为比例常数，α是与分子形状有关的经验常数。它们都与 温度、聚合物、溶剂性质有关，在一定的相对分子质量范围内 与相对分子质量无关。 K和α的数值，只能通过其它绝对方法确定，例如渗透压法、光 散射法等等。粘度法只能测定[η]求算出M。
测定高分子的[η]时，用毛细管粘度计最为方便。当液体在毛细管 粘度计内因重力作用而流出是遵守泊稷叶（Poiseuille）定律：
做完实验，将溶液倒出后，要先用自来水，再用蒸馏水反 复冲洗粘度计，使高聚物完全被冲出，将粘度计烘干以备 下次使用。
数据处理
一、根据实验对不同浓度的溶液测得相应流出时间计算ηsp、 ηr、 ηsp/c和lnηr/c。
二、用ηsp/c和lnηr/c对c作图，得两直线，外推至c=0处，求 出[η]
二、粘度计的洗涤
先将洗液灌入粘度计内，并使其反复流过毛细管部分。 然后将洗液倒入专用瓶中，再顺次用自来水、蒸馏水 洗涤干净。容量瓶、移液管也都应仔细洗净。
三、溶剂流出时间t0的测定
开启恒温水浴。并将粘度计垂直安装在恒温水浴中（G球及以 下部位均浸在水中），用移液管吸10mL蒸馏水，从A管注入粘 度计F球内，在C管的上端套上干燥清洁橡皮管，并用夹子夹住 C管上的橡皮管下端，使其不通大气。恒温后，在B管的橡皮 管口用洗耳球将水从F球经D球、毛细管、E球抽至G球中部， 松开洗耳球 ，同时松开C管上夹子，使其通大气。此时溶液顺 毛细管而流下，当液面流经刻度a线处时，立刻按下停表开始 记时，至b处则停止记时。记下液体流经a、b之间所需的时间。 重复测定三次，偏差小于0.2s，取其平均值，即为t0值。
粘度法测定水溶性高聚物的相对 分子量
新乡学院化学与化工学院
物理化学教研室
目的要求
一、测定聚合物—聚乙二醇的平均相对分子质量 二、掌握用乌贝路德（Ubbelohde）粘度计测定粘度
的原理和方法
基本原理
1、粘度，增比粘度，相对粘度
粘度是指液体对流动所表现的阻力，这种力反抗液体中邻接 部分的相对移动，因此可看作是一种内摩擦。
3号砂芯漏斗
一只
吸滤瓶（250mL） 一只
吸耳球
一只
橡皮管
一根
源自文库
移液管（5mL、10mL） 各一支
秒表
一个
广口瓶（200mL） 二只
容量瓶（1000mL） 一个
聚乙二醇 （分析纯）
铬酸洗液
乌氏粘度计
实验步骤
一、溶液配制
用分析天平准确称取40g聚乙二醇样品，倒入预先洗 净的150mL烧杯中，加入约100mL蒸馏水，在水浴中 加热溶解至溶液完全透明，取出自然冷却至室温，再 将溶液移至1000mL的容量瓶中，并用蒸馏水稀释至 刻度。然后用预先洗净并烘干的3号砂芯漏斗过滤， 装入广口瓶中备用。
三、由[η]值计算M。 四 、 25oC 时 ， 聚 乙 二 醇 水 溶 液 的 参 数 K=1.5610-4 cm3.g-
1,=0.5。
实验注意事项
1、粘度计必须洁净，如毛细管壁上挂有水珠，需用洗 液浸泡（洗液经2#砂芯漏斗过滤除去微粒杂质）
2、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。
3、本实验中溶液的稀释是直接在粘度计中进行的，所 用溶剂必须先在与溶液所处同一恒温槽中恒温，然后用 移液管准确量取并充分混合均匀方可测定。
4、测定时粘度计要垂直放置，否则影响结果的准确性。
讨论
高分子是由小分子单体聚合而成的，高聚物相对分子质量是 表征聚合物特征的基本参数之一，相对分子质量不同，高聚 物的性能差异很大。所以不同材料，不同的用途对分子质量 的要求是不同的。测定高聚物的相对分子质量对生产和使用 高分子材料具有重要的实际意义。本实验采用的右旋糖苷分 子是目前公认的优良血浆代用品之一。它是一种无臭、无味、 白色固体物质，易溶于近沸点的热水中，相对分子质量是 2~8×104范围内，选用它来做实验是合乎要求的。
若以f表示单位面积液体的粘滞阻力，则
f d
ds
式中f为牛顿粘度定律表示式，其比例常数η称为粘度系数，简 称粘度，单位为Pa.s。
配制一系列不同浓度的溶液分别进行测定，ηsp/c以和lnηsp/c为纵坐 标，c为横坐标作图，得两条直线，分别外推到c=0处，其截距即为 [η]，
实验证明，当聚合物、溶剂和温度确定以后，[η]的数值只与高 聚物平均相对分子质量M有关，它们之间的半经验关系可用 Mark Houwink 方程式表示：
思考题
一、乌氏粘度计中的支管c有什么作用？除去支管c是否仍可 以测粘度？
二、评价粘度法测定高聚物相对分子质量的优缺点，指出影 响准确测定结果的因素。
hg4rt m V 8lV 8lt
对某一支指定的粘度计而言，令
t
t
hgr 4
8lV
m V 8l
设溶液的密度ρ与溶剂密度ρ0近似相等。这样，通过测定溶液 和溶剂的流出时间t和t0，就可求算ηr：
ηr=η/η0=t/t0
仪器与试剂
乌氏粘度计 一支
恒温水浴 一套
烧杯（150mL） 一个