粘度計(jì)間接測(cè)定聚合度

黏度法測(cè)定水溶性高聚物相對(duì)分子質(zhì)量實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆沼脼跏险扯扔?jì)測(cè)定液體粘度的原理和方法2.測(cè)定聚乙二醇-6000的平均相對(duì)分子質(zhì)量實(shí)驗(yàn)原理粘度是指液體對(duì)流動(dòng)所表現(xiàn)的阻力，這種阻力反抗液體中相鄰部分的相對(duì)移動(dòng)，可看作由液體內(nèi)部分子間的內(nèi)摩擦而產(chǎn)生。相距為ds的兩液層以不同速率(V和小)移動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的流速梯度為dv/ds。建立平穩(wěn)流動(dòng)時(shí)，維持一定流速所需要的力f’與液層接觸面積A以及流速梯度dv/ds成正比：f’=n,A,dv/ds單位面積液體的粘滯阻力用f表示，f=f’/A，則：f=n,dv/ds此式稱為牛頓粘度定律表示式，比例常數(shù)n稱為粘度系數(shù)，簡(jiǎn)稱粘度，單位為Pa?s。如果液體是高聚物的稀溶液，則溶液的粘度反映了溶劑分子之間的內(nèi)摩擦力、高聚物分子之間的內(nèi)摩擦力、以及高聚物分子和溶劑分子之間的內(nèi)摩擦力三部分。三者之和表現(xiàn)為溶液總的粘度n。其中溶劑分子之間的內(nèi)摩擦力所表現(xiàn)的粘度如用n表示的話，則由于溶液的粘度一般說(shuō)來(lái)要比純?nèi)軇┑恼扯雀?，我們把兩者之差的相?duì)值稱為增比粘度，記作n:spnsp=(n-n0)/n0溶液粘度與純?nèi)軇┱扯戎确Q為相對(duì)粘度nrnr=n/n0增比粘度表示了扣除溶劑內(nèi)摩擦效應(yīng)后的粘度，而相對(duì)粘度則表示整個(gè)溶液的行為。它們之間的關(guān)系為：nsp=n/n0-1=nr-1高分子溶液的增比粘度一般隨濃度的增加而增加。為了便于比較，將單位濃度下所顯示出的增比粘度稱為比濃粘度nsp/c。而將innr/c稱為比濃對(duì)數(shù)粘度。增比濃度與相對(duì)粘度均為無(wú)因次量。為消除高聚物分子之間的內(nèi)摩擦效應(yīng)，將溶液無(wú)限稀釋，這時(shí)溶液所呈現(xiàn)的粘度行為基本上反映了高聚物分子與溶劑分子之間的內(nèi)摩擦，這時(shí)的粘度稱為特性粘度［n］：特性粘度與濃度無(wú)關(guān)，實(shí)驗(yàn)證明，在聚合物、溶劑、溫度三者確定后，特性粘度的數(shù)值只與高聚物平均相對(duì)分子質(zhì)量有關(guān)，它們之間的半經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式為：\^]=KMa式中的K為比例系數(shù)，a是與分子形狀有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)常數(shù)。這兩個(gè)參數(shù)都與溫度、聚合物和溶劑性質(zhì)有關(guān)，在一定范圍內(nèi)與相對(duì)分子質(zhì)量無(wú)關(guān)。增比粘度與特性粘度之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系為：nsp/c=[n]+Ki,[n局,c而比濃對(duì)數(shù)粘度與特性粘度之間的關(guān)系也有類似的表述：innr/c=[n]+B,[n局?c因此將增比粘度與溶液濃度之間的關(guān)系及比濃對(duì)數(shù)粘度與濃度之間的關(guān)系描繪與坐標(biāo)系中時(shí)，兩個(gè)關(guān)系均為直線，而且截距均為特性粘度。求出特性粘度后，就可以用前述半經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式求出高聚物的平均相對(duì)分子質(zhì)量。粘度測(cè)定的方法有用毛細(xì)管粘度計(jì)測(cè)量液體在毛細(xì)管中的流出時(shí)間、落球粘度計(jì)測(cè)定圓球在液體中的下落速率、旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)定液體與同心軸圓柱體相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)阻力等三種。本實(shí)驗(yàn)采用第一種方法。高分子溶液在毛細(xì)管粘度計(jì)中因重力作用而流出時(shí)，遵守泊肅葉定律：77海既七 V——= 一m p&礦 M式中，Q:液體密度；Z：毛細(xì)管長(zhǎng)度；r：毛細(xì)管半徑；/：流出時(shí)間；知流經(jīng)毛細(xì)管液體的平均液柱高度；g：重力加速度；V：流經(jīng)毛細(xì)管液體的體積；m：與儀器幾何形狀有關(guān)的參數(shù)，當(dāng)r/l<<1時(shí)，取m=1。此式可改寫(xiě)為：n/p=at-b/t當(dāng)B小于1，r大于100s時(shí)，第二項(xiàng)可忽略。對(duì)稀溶液，密度與溶劑密度近似相等，可以分別測(cè)定溶液和溶劑的流出時(shí)間，求算相對(duì)粘度n:rnr=n/40=t/t0根據(jù)測(cè)定值可以進(jìn)一步計(jì)算增比粘度（nr-1），比濃粘度（n卬/c），比濃對(duì)數(shù)粘度（inn/c）。對(duì)一系列不同濃度的溶液進(jìn)行測(cè)定，在坐標(biāo)系里繪出比濃粘度和比濃對(duì)數(shù)粘度與濃度之間r的關(guān)系，外推到C=0的點(diǎn)，此處的截距即為特性粘度。在K、a已知時(shí)，可求得平均相對(duì)分子質(zhì)量。對(duì)于聚乙二醇，在25°C時(shí)，K=1.56*10-2（Kg-1?dm3），a=0.5。儀器，試劑烏氏粘度計(jì)，超級(jí)恒溫槽，恒溫瓶，天平，容量瓶，移液管，洗耳球，砂芯漏斗，秒表，聚乙二醇等圖：實(shí)驗(yàn)儀器裝置實(shí)驗(yàn)步驟1.配制溶液稱取1.2克聚乙二醇于50ml燒杯中，加30ml蒸餾水，溶解后定容至50ml容量瓶中。用三號(hào)砂芯漏斗過(guò)濾至干燥的恒溫瓶中。另取蒸餾水50ml，過(guò)濾到另一恒溫瓶中。將兩恒溫瓶接通恒溫水浴，開(kāi)啟恒溫水浴恒溫于25C。（錄像：在天平上稱量聚乙二醇，加水溶解，定容，裝配恒溫裝置，將溶液過(guò)濾至恒溫瓶，過(guò)濾蒸餾水）測(cè)定溶液的流出時(shí)間將預(yù)先干燥好的粘度計(jì)置于恒溫水浴中，用移液管移取10ml溶液至粘度計(jì)中，盡量不要讓溶液粘在管壁上，在恒溫過(guò)程中，用溶液潤(rùn)洗毛細(xì)管，再測(cè)定小球中溶液在毛細(xì)管中流出的時(shí)間。平行測(cè)定三次，求平均值。（錄像：裝配粘度計(jì)，移取恒溫溶液于粘度計(jì)，潤(rùn)洗毛細(xì)管，測(cè)定流出時(shí)間，記錄數(shù)據(jù)）分別小心加入2.0，3.0，5.0，10.0ml蒸餾水，用吹氣的方法混均，并用該溶液潤(rùn)洗毛細(xì)管后，同樣測(cè)定流出時(shí)間。每個(gè)濃度平行測(cè)定三次，取平均值。（錄像：移取蒸餾水于粘度計(jì)，混合，潤(rùn)洗毛細(xì)管，測(cè)定流出時(shí)間，記錄數(shù)據(jù)）稱量值時(shí)間1時(shí)間2時(shí)間3原始溶液力口2mL水力口3mL水力口5mL水加10mL水蒸餾水測(cè)定溶劑的流出時(shí)間將粘度計(jì)取出，倒去溶液，用已經(jīng)恒溫的蒸餾水洗滌粘度計(jì)，每次2-3ml，洗五到六次。注意要將粘度計(jì)的各個(gè)支管都洗干凈。置于恒溫槽后加10ml蒸餾水，測(cè)定流出時(shí)間。（錄像：移入蒸餾水，稀釋，潤(rùn)洗，測(cè)定，記錄）結(jié)束整理將用過(guò)的粘度計(jì)洗凈后用無(wú)水乙醇淋洗后倒置于裴氏夾上，使其自然晾干，或置于烘箱中烘干，備下組同學(xué)實(shí)驗(yàn)用。拆除恒溫裝置，清洗其他玻璃儀器。（錄像：洗滌、整理儀器）數(shù)據(jù)處理根據(jù)稱量值求原始液濃度，根據(jù)稀釋方法求各溶液濃度，求時(shí)間平均值，由t/t（求相對(duì)

粘度，再求比濃粘度和比濃對(duì)數(shù)粘度，作圖，求延長(zhǎng)線交縱座