粘度法测分子量 2011年4月

高分子物理实验黏度法测高聚物平均分子量高聚物分子量大小不一，参差不齐，一般在103～107之间，所以通常所测高聚物的分子量是平均分子量。测定高聚分子量的方法很多，对线型高聚物，各方法适用的范围如下:测量方法高聚物分子量范围端基分析3×104沸点升高、凝固点降低、等温蒸馏3×104渗透压104～106光散射104～107超离心沉降及扩散104～107粘度法104～107哪些是绝对方法？哪些是相对方法？1.基本原理粘度法仪器简单、操作便利、测量和数据处理周期短、实验精确度好，可与其他方法相配合，用以研究大分子在稀溶液中的尺寸、形态以及大分子与溶剂分子之间的相互作用能等。M在聚合物分子量测量方法中，粘度法是最常用方法之一。特点：粘度法测得分子量是一种统计平均值，称粘均分子量（）。特性粘数液体黏度是不可直接测量的物理量。需要建立“可测量”与“不可测量”的关系。此处：（1）可测量为“流出时间”—t；（2）“关系”为Mark-Houwink方程。KM毛细管Mark等人只给出了方程的形式，K和α的精确值需通过其它方法订定。基本思路实验证明，当聚合物、溶剂和温度确定，特性粘度的数值仅由聚合物分子量M决定。与M有如下经验关系：KM上式称Mark-Houwink方程式，在一定的分子量范围内，K和α是与M无关的常数。于是只要知道K和α的值，即可根据所测得值计算聚合物分子量。Mark-Houwink方程K和α受什么影响？溶剂良，温度高，则线团扩张，黏度大（α大）。溶剂不良，温度低，则线团收缩，黏度大（α小）。链刚性越大，则K越大。K和α受什么影响？几种粘度的定义定义为溶液粘度与同温度下纯溶剂粘度之比。相对粘度是一个无量纲的量。相对粘度r定义为溶液粘度相对于溶剂粘度所增加的分数。增比粘度也是无量纲的量。增比粘度spsp0r100rsp定义为溶液的增比粘度与浓度之比。比浓粘度的量纲是浓度的倒数，单位为。csp/ccrsp1定义为相对粘度的自然对数与溶液浓度之比。其量纲与比浓粘度相同。crlnccspr)1ln(ln比浓粘度比浓对数粘度13·gcm定义为溶液浓度无限稀释时的比浓粘度或比浓对数粘度。ccrcspclnlimlim][00特性粘度也称特性粘数，其值与浓度无关，量纲为浓度的倒数。13·gcm根据两个半经验式：Huggins公式：Kraemer公式：ckcsp2][][ccr2][][ln（1）溶液黏度（2）纯溶剂黏度（3）溶液浓度c溶液的流出时间t纯溶剂的流出时间t00根据圆管中压力流的伯萧叶公式：0000//tBAttBAtr式中：ρ—溶液密度，ρ0—纯溶剂密度，单位为（g·ml-1）；t—溶液流出时间，t0—纯溶剂流出时间，单位为（s）；A，B是与黏度计有关的仪器常数，B/t称动能校正项。当流出时间大于100s，B/t可忽略。由于溶液很稀，，所以有00/ttr流出时间的测定乌氏粘度计结构简图乌氏粘度计与奥氏粘度计的区别？测试时，将溶液（或纯溶剂）注入乌氏粘度计A管，然后吸入B管并使液面升至a线以上。B管通大气，任液体自由流过毛细管，记录液面流经a、b线所需的时间t。（1）毛细管下端液体沿着管壁流下，避免动能损失；（2）流出时间t只与毛细管上端液体量有关。（1）数据列表C(g·cm-3)t1/st2/st3/st平均/sηrlnηrηSPηSP/Clnηr/CC1C2C3C4C5C=0(2)作ηSP/C—C及lnηr/C—C图，并外推到C→0由截距求出［η］。(3)将［η］代入Mark-Houwink方程，计算聚丙烯酰胺的相对分子量。数据处理和的浓度依赖性csp/cr/ln通过用或对浓度c作图，然后外推到c→0，则纵坐标轴上的截距就是，上两式中k和β为与聚合物-溶剂体系及温度有关的常数。为了提高实验精度，注意以下几点：（1）粘度计置于恒温槽内，使测量温差至少控制在±0.02℃之内；（2）流出时间最好大于100s，以减少动能修正项的误差；（3）为了得到可靠的外推（c=0）值，溶液浓度须足够稀。(4)作图时注意坐标范围与数据范围匹配，使二线夹角约45度。（5）有误差时以ηsp/c为准。注意事项谢谢参加