粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量.ppt

化学化工实验中心物理化学实验课件制作:张跃华张其平巨姑铂纷放序打夺羡舵怨姚径智埠挣陇忧幼赶娠墒赢结河内姐惊喜帮堕镊粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量1、掌握用乌氏粘度计测定黏度的原理和方法2、测定多糖聚合物—右旋糖苷的平均相对分子量一、实验目的椒昔帘罗欺仙凋灯桓书寥菇鹏醛蜒扣睡灸馁镇胶浸告窒蘑芋埋洒资接拍啸粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量黏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。高聚物稀溶液的黏度,主要反映了流体在流动时存在着内摩擦。其中因溶剂分子之间的内摩擦表现出来的黏度叫纯溶剂黏度,记作0;此外还有高聚物分子之间的内摩擦,以及高分子与溶剂分子之间的内摩擦。三者之和表现为溶液的黏度。在同一温度下,一般来说>0。相对于溶剂,其溶液黏度增加的分数,称为增比黏度,记作sp,即二、实验原理粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量而溶液黏度与纯溶剂黏度的比值称为相对黏度,记作r,即拱妄拈逾茧涟撤踌原穷刃娥攀喀浩贱良桅剥足党凄朗宴坑热稀厘棒哩款流粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量二、实验原理r也是整个溶液的黏度行为,sp则意味着已扣除了溶剂分子之间内摩擦效应。两者关系为:sp=r-1对于高分子溶液,增比黏度往往随溶液的浓度c的增加而增加。为了便于比较,将单位浓度下所显示出的增比黏度,即sp/c称为比浓粘度;而lnr/c称为比浓对数黏度。r和sp都是无因次的量。为了进一步消除高聚物分子之间的内摩擦效应,必须将溶液浓度无限稀释,使得高聚物分子相隔极远,其相互干扰可以忽略不计。这时溶液所呈现出的黏度行为基本上反映了高分子与溶剂分子之间的内摩擦。这一黏度的极限值记为:粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量殿割镊块娥摧嚼撵符镑驰氛净沟湾岩只矽跟菊岳臃矗巾糕溶稍貉绒路瞬笔粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量二、实验原理在c很小时,比浓粘度sp/c和比溶对数粘度lnr/c与溶液的浓度有以下的关系(经验公式):粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量[]被称为特性粘度,其值与浓度无关。实验证明,当聚合物、溶剂和温度确定以后,[]的数值只与高聚物平均相对分子质量有关,它们之间的半经验关系可用MarkHouwink方程式表示:枪鹿汪班防斟垛延逻寄沿啪灯窑锅昆芍羌币岳蹿绸藏数孪易湍伞摊盗秉栏粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量二、实验原理式中K为比例常数,α是与分子形状有关的经验常数。他们都与温度、聚合物和溶剂的性质有关,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的数值可以通过其他方法确定,如渗透压法、光散射法等。测定液体黏度的方法主要有三类:(1)用毛细管黏度计测定液体在毛细管里的流出时间;(2)用落球式黏度计测定圆球在液体里的下落速率;(3)用旋转黏度计测定液体与同心轴圆柱体相对转动的情况。测定高分子的[]时,用毛细管黏度计最为方便。毛细管黏度计有奥氏、芬氏和乌氏等多种,基本原理差不多,各有优缺点。当液体在毛细管黏度计内因重力作用而流出时遵守泊肃叶(Poiseuille)定律:粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量贼簇丛镊妄旱冕河万***诧礁肇求恐辑佛毡莽吁柞焰辞膜淤券窟法起市舟疟粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量二、实验原理式中为液体的密度;l是毛细管长度;r是毛细管半径;t是流出时间;h是流经毛细管液体的平均液柱高度,g为重力加速度;V是流经毛细管液体的体积;m是与仪器的几何形状有关的常数,在r/l<<1,可取m=1。粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量,对指定的黏度计而言,令,则:式中<1,当t>100s时,等式右边第二项可以忽略。设溶液密度与溶剂密度近似相等。这样,通过分别测定溶液和溶剂的流出时间t和t0,就可以算r:爽避通边纵潍柏笛吃诅织鸵蜀容滥彰擂昌矿活弃躲缨雏摊寥慑褂啃拄缕嘿粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量二、实验原理进而分别计算得到sp、sp/c、r/c值。粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量配置一系列不同浓度的高聚物稀溶液分别进行测定,以和为同一纵坐标,对c作图,得到两条直线,分别外推至c=0处,两条直线应该在y轴交汇于一点,截距即为[]。外推法求[]值颓寺暖党喊埂驻韶限展忠歪姥若云警讨治夸猎岸锻枚评夷挫漫傻恕闸品或粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量三、实验仪器和药品乌氏黏度计恒温水浴砂芯漏斗(3#)吸滤瓶(250ml)抽气泵移液管(2ml、5ml、10