高分子化合物的摩尔质量与特性粘度

1、高分子化合物的摩尔质量与特性粘度 11-06-01 09:15:00 编辑：studa20 作者：廖亚玲 刘佳霖 高鸿慈【关键词】 高分子化合物 摩尔质量 特性粘度高分子化合物(也称高聚物)是由大量的一种或多种小单位联结而成的，例如药用右旋糖酐的分子是由许多 -(葡萄糖-H2O)n- 分子联结而成，这种小单位称为链节。n称为聚合度，n值不是一个定数，其值可以大一点，也可以小一点，因此具有相同的化学组成的高分子化合物，是由聚合度不等的同系物的混合物组成，所以高分子化合物的摩尔质量只有统计意义，是一种统计平均值。药用高分子化合物的摩尔质量与其在体内排泄和代谢快慢有关，右旋糖酐摩尔质量小于50 00

2、0g/mol，容易从体内排除，大于70 000g/mol则不易排出，所以摩尔质量是一个重要参数。现正在使用的日本药局方第15改正版、1995年以前各版本的中国药典均采用测定特性粘数方法来计算高聚物的摩尔质量。1 粘度与相对粘度1.1 粘度中华人民共和国国家标准GB3102.393给出动力粘度、运动粘度两个量的名称定义、符号和单位名称、符号。如表11。表1 动力粘度、运动粘度两个量的名称、符号、定义和单位名称、符号表量的名称符号 定义备注单位名称符号动力粘度1.2 相对粘度相对粘度是一种比较粘度，通常用一定条件下的特定样品与相同条件下的被测物的相比而得出的相对粘度。这是一个量纲1的量(即无量纲的

3、量)。中国药典称“溶剂的粘度0常因高聚物的溶入而增大，溶液的粘度与溶剂的粘度0的比值(/0)称为相对粘度r, 常用在乌氏粘度计中的流出时间的比值“T/T0”来表示。2 特性粘度(数)高聚物溶液的浓度较稀时,其相对粘度的对数值与高聚物溶液质量浓度的比值，即为该高聚物的特性粘度。中国国家标准中没有收载“特性粘度”这个量。2005年版中国药典和一些国内外书刊采用“”作为特性粘度量的符号。特性粘度(intrinsic viscosity )的定义是当高聚物溶液浓度趋于零时的“比浓粘度”(spc )或比浓对数相对粘度(lnrc )，即：limc0spc=limc0rc=(1)此式表示单个分子对溶液粘度的

4、贡献，它反映高聚物特性的粘度，其值不随浓度而变。比浓粘度的定义式一般写为：spc=r-1c (2)式中sp称“增比粘度” ，它的定义式：sp=-00=r-1 (3)增比粘度是一个量纲1的量(即无量纲的量)，sp意味着已扣除了溶剂分子之间的内摩擦效应。对于高聚物溶液，增比粘度sp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粘度，即sp/C称为“比浓粘度”。前已述及r称相对粘度，即：r=0 (4)相对粘度也是一个量纲1 的量，它的物理意义是溶液粘度与纯溶剂粘度的比值。相对粘度是整个溶液的行为。(1)式中c为浓度，早年是用“百分浓度”即“g/100ml”为计量单位，常写作

5、“g/dl”(克/分升)。国内外书刊大多数采用这一单位。但在我国的法定计量单位中已将“c”定为物质的量浓度的符号，单位为“mol/m3”，常用单位是“mol/L”，物质的量浓度简称为“浓度”。在我国法定计量单位中，已经删除了百分浓度这一标度。“g/100ml”可以改用国标中“质量浓度”来表示，常用的单位为“g/L”或“mg/L、g/L” 等。规定分母“L”不能变动，分子可以扩大或缩小。质量浓度的量的符号是。若质量浓度用kg/L为单位， 的量纲则为质量浓度的倒数，单位为“L/kg”(升/公斤)。中国药典2005年版规定(1)式中的c为“g/ml”，那么 的单位应为“ml/g”，但这不符合国标的要

6、求，质量浓度必须将“g/ml”改为“kg/L”才符合要求。“ml/g”改为“L/kg”后，其数值不改变。中国药典1995、2000、2005年版对 的单位没有给出是不妥当的，中国药品生物制品检定所主编的中国药品检验操作规程2000年版266页“用乌氏粘度计测定特性粘数”项下举例，也没有给出单位。1995年版中国药典规定低分子右旋糖酐40特性粘数为16.019.0，应改为16.019.0 L/kg;第十五改正版日本药局方，在右旋糖酐40特性粘数项下，规定为0.160.19,也没有给出单位，但在粘度测定法中，给出了特性粘数的单位为“dL/g”。两本药典因单位不同，数值相差100倍，很容易引起人们的

7、误解。“百分浓度”改用质量浓度后，(1)式中符号c应换成，写为：sp=r-1 (5)在求时也常用下面公式：=lnr (6)因为 lnr=ln(1+sp)=sp(1-12sp+132sp- )当0时sp的多次项也趋于零。根据式 (1) 的定义式，可以用作图法求特性粘数，只要测定一系列不同浓度(c)下的增比粘度和对数相对粘度，然后对浓度(c)作图，并外推到浓度为零时，得到的增比粘度或对数相对粘度就是特性粘数。如图1。由上述知，特性粘度为极限粘度。 中国药典2005年版规定采用(6)式测定特性粘度(数)。高聚物各种粘度量的名称、定义式和量纲见表2。图1 外推法求表2 高聚物溶液粘度的各种定义式及量3 特性粘数与高分子化合物的相对分子质量中国药典2005年版二部附录关于特性粘数中称“根据高聚物的特性粘数可以计算其平均分子量”。实际上是1995年版中国药典采用测定特性粘数计算高聚物平均相对分子质量，2000年和2005年中国药典不再采用这一方法，日本药局方第15改正版仍使用这一方法。特性粘度的量值取