粘度法测定高聚物的分子量及其相关知识点

--2-粘度法测定高聚物的分子量[适用对象]药学、药物制剂、中药学、制药工程、中药学〔国际沟通方向〕生物工程专业[试验学时]4一、试验目的1、把握粘度法测定高聚物相对分子质量的原理。2、用乌氏粘度计测定聚乙烯醇的特性粘度，计算聚乙烯醇的粘均相对分子质量。二、试验原理单体分子经加聚或缩聚过程便可合成高聚物。并非高聚物每个分据之一。高聚物溶液的特点是粘度特别大，缘由在于其分子链长度远大于溶剂分子，加上溶剂化作用，使其在流淌时受到较大的内摩擦阻力。粘性液体在流淌过程中，必需抑制内摩擦阻力而做功。其所受阻力的大小可用粘度系数η〔简称粘度〕来表示kgm-·s-1。高聚物稀溶液的粘度是液体流淌时内摩擦力大小的反映。纯溶剂粘度反映了溶剂分子间的内摩擦力，记作η

，高聚物溶液的粘度则0ηη>η0

,相对于溶剂，溶液粘度增加0的分数称为增比粘度，记作η，即spη=〔η-η〕/ηsp 0 0而溶液粘度与纯溶剂粘度的比值称作相对粘度，记作ηrη=η/ηr 0ηηr

则意味着已扣除了溶剂分间的内摩擦效应。高聚物溶液的增比粘度ηsp

往往随质量浓度C便于比较，将单位浓度下所显示的增比粘度ηsp

/C称为比浓粘度，1nη/Crl系式lim splim rc0 c c0 c[ηηr

和ηηCsp的倒数。/CClnη

/C与Csp r合下述阅历关系式：η/C=[η]+κ[η]2Csp

ηη/Csplnηη/Csplnη/Cr或r上两式中κ和β分别称为 Huggins和

lnηrCKramerη/CspClnη/CC作图，外推至C=0r得截距即为[η]。明显，对于同一高聚物，由两线性方程作图外推所得截距交于同一点，如右图所示。高聚物溶液的特性粘度[η]与高聚物摩尔质量之间的关系，通常用带有两个参数的Mark-Houwink

KM——式中M 是粘均摩尔质量，K、α是与温度、高聚物及溶剂的性质有关的常数，只能通过一些确定试验方法〔如膜渗透压法、光散射法等25℃时K=2×10-2，α=0.7630℃时K=6.66×10-2，α=0.64。三、仪器设备恒温槽乌贝路德粘度计(如图)11移液管(10mL、20mL、5mL)1秒表1容量瓶〔100mL〕2洗耳球聚乙烯醇1四、相关学问点本课程学问点综合：〔一〕乌氏粘度计的使用原理本试验承受毛细管法测定粘度，通过测定肯定体积的液体流经肯定以下图所示。当液体在重力作用下流经毛细管时，其遵守Poiseuille定律：-3---10-pr4t8lV

hgr4t8lV式中η〔kg·m-1·s-1〕为液体的粘度；液体密度gh者的乘积；r〔m〕为毛细管的半径；V〔m3〕为流经毛细管的液体体积；t〔s〕为Vl〔m〕为毛细管的长度。用同一粘度计在一样条件下测定两个液体的粘度时，它们的粘度之比就等于密度与流出时间之比 pt t1 1111pt t2 22 22假设用粘度η1可通过上式求得。

的液体作为参考液体，则待测液体的粘度η2在测定溶剂和溶液的相对粘度时，如溶液的浓度不大〔C<10kg·m-3，溶液的密度与溶剂的密度可近似地看作一样，故， tr t0 0所以只需测定溶液和溶剂在毛细管中的流出时间就可得到ηr多课程学问点综合：〔二〕高分子分子量的其它测定方法的根本数据之一。〔M〕w当入射光电磁波通过介质时，使介质中的小粒子〔如高分子〕中的电子产生强迫振动，从而产生二次波源向各方向放射与振荡电场〔入射光电磁波〔高分子

〔高W分子线。体积排解色谱法SE〔也称凝胶渗透色谱法GP〕小，则在填料内可滞留的孔洞越多，因此被淋洗出来的时间越长。按量。用分子量的高分子对上述分子量分布曲线进展分子量标定，GPC高温度下工作。质谱法mZ〔m/Z〕过去的质谱难20FDFIB或FA,基质关心激光解吸技术〔MALDI-TOFMS〕和电喷雾离子化技术〔ESI-MS。由激光解吸电离技术和离子化飞行时间质谱相结合而构成的仪器称为“基质关心激光解吸－离子化飞行时间质谱”〔MALDI-TOFMS激光质谱〕可测量分子量分布比较窄的高分子的重均分子量〔Mw

。由电喷雾电离技术和离子阱质谱相结合而构成的仪〔ESI-ITMS子的重均分子量〔M。w其他方法测定高分子分子量的其他方法还有：端基测定法，沸点上升法，冰点降低法，膜渗透压法，蒸汽压渗透法，小角X－光散射法，小角中子散射法，超速离心沉降法等。五、试验步骤25℃±0.3℃。溶液配制准确称取聚乙烯醇于100ml60ml60℃水浴中加热数小时，待其颗粒膨胀后，放在电磁搅拌器上加热搅拌，加速其溶解，溶解后，留神转移至100ml水槽内，加蒸馏水稀释至刻度〔或由教师预备。t将粘度计垂直夹在恒温槽内，用吊锤020mlA夹紧CBG1/2CDa、b30.3s，取平均值。测定溶液流出时间t取出粘度计，倒出溶剂，吹干。用移液15ml5mlC抽上流下数次使之混合均匀，再如上法测定流经时间。同样，依次再5ml、10ml、20ml3最终用溶剂浸泡，备下次用。六、试验报告要求试验完毕，应尽快写出试验报告，准时交上。试验报告一般包括以下内容：试验〔编号〕 试验名称专业 班级 姓名 合作者试验日期试验报告应写出如下内容：〔一〕试验目的〔二〕试验原理用文字、化学反响式及计算公式等说明，既要表述正确、条理清楚〔对于本试验，应画出试验装置图〕〔三〕主要试剂和仪器列出本试验中所要使用的主要试剂仪器。〔四〕试验步骤应简明扼要地写出本试验步骤流程和操作要点。〔五〕试验数据及其处理将数据与处理结果列表

〕/CCCr spη]。取常数κ、aM。〔六〕问题争论差等进展争论和分析，以提高自己分析问题、解决问题的力量，也为以后的科学争论打下肯定的根底。七、思考题乌氏粘度计中的支管CCC管的夹子遗忘翻开了，所测的流出时间正确吗？为什么？粘度计为何必需垂直，为什么总体积对粘度测定没有影响？八、试验成绩评定方法本试验成绩按如下五级标准进展考核评定。参考标准如下：〔一〕优秀〔很好〕力量；有良好的试验室工作作风和习惯。〔二〕良好〔较好〕能理解试验的目的和要求，能认真而正确地完成各项试验操作；作业；有较好的试验习惯和工作作风。〔三〕中等〔一般〕30%把握得不好；能一般完成各项试验作业和报告；处理〔四〕及格〔较差〕60%所学的试验技能，有些虽可做但不准确；果不抱负；能一般完成试验报