Определение молекулярной массы полимера вискозиметрическим методом

Контрольные вопросы к лабораторной работе №1

«Определение мол. массы полимера вискозиметрическим методом»

1. Полимеры обычно являются неоднородными по величине молекулярной массы, т.е. являются смесью полимергомологов. Смесь полимергомологов можно разделить на фракции, каждая из которых будет содержать смесь полимергомологов, близких по молекулярной массе. Вследствие этого молекулярная масса высокомолекулярных соединений является величиной среднестатистической, а не константной, определяющей индивидуальные свойства данного соединения.
2. Полимеры по своему составу представляют собой смесь полимергомологов.
3. Средняя ММ складывается из суммы произведений молекулярных масс каждого (M1, M2, M3 и т.д.) компонента на его долю (α1,α2,α3) в смеси полимергомологов:

[pic 1]        [pic 2]= M1α1 + M2α2 + M3α3 +…+ Mхαх

1. Формула среднемассовой ММ:

[pic 3]

Формула среднечисловой ММ:

[pic 4]

1. Существенное влияние на величину MW оказывает содержание в полимере высокомолекулярных фракций, а на величину Mn - содержание в полимере низкомолекулярных фракций.
2. Для полидисперсных полимеров Мn меньше MW. Их отношение называется ….
3. При иных способах усреднения получают другие виды средних молекулярных масс. Средневязкостную:

[pic 5]

Z-среднюю:

[pic 6]

1. А) метод светорассеяния

Б) осмометрический, химический (метод концевых групп), эбуллиоскопический, криоскопический

1. Определение молекулярной массы производят, через предварительное определение констант в уравнении, выражающем зависимость вязкости от молекулярной массы, которые соотносят на графике.
2. Уравнение Штаудингера:

ηуд=КmCM,

где ηуд - удельная вязкость раствора, Кm- константа, С – концентрация полимера в растворе.

Уравнение Хаггинса:

ηуд/ C=[η] +K/[η]2C,

где К/ - константа Хаггинса, характеризует взаимодействие полимера с растворителем и постоянна для данной системы; она зависит от природы растворителя, но не от молекулярной массы полимера.

Уравнение Марка-Куна-Хаувинка:

[η]=KηMα,

    где, Кη - константа, характерная для данного полимергомологического ряда и заданного растворителя; α - величина, учитывающая степень свернутости макромолекул полимера в растворе (гибкость цепи).

Уравнение Штаудингера позволяет определить ММ полимера.

1. Для плотных клубков α=0, для гибких полимерных молекул, приближающихся по форме к сфере α≈0,5. Для рыхлых клубков, что характерно для большинства систем полимер – растворитель, 0,5<α<1. Максимально вытянутым и жестким макромолекулам соответствуют значения α>1. В пределе стержневидной цепочке отвечают значения α=2.
2. Капиллярные вискозиметры.
3. Разбавленные растворы полимеров. Потому что Вязкость разбавленного раствора полимера С существенно выше вязкости растворителя С0 ; относительную вязкость раствора полимера чаще определяют как отношение времени истечения раствора к времени истечения чистого растворителя
4. На точность определения вязкости влияют:

- чистота вискозиметра, измеряемого раствора и растворителя;

- точность измерений объема раствора и растворителя при разбавлениях;

        - постоянство температуры во время измерений;

        - точность измерений времени истечения;