黏度法高聚物

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1、黏度法测定水溶性高聚物相对分子质量姓名：王军帅班级：10应用化学班学号：20105052010一、实验目的1、掌握用乌贝路德粘度计测定黏度的原理和方法。2、测定聚乙二醇的平均相对分子质量。二、实验原理黏度是指液体对流动所表现的阻力，这种力反抗液体小邻接部分的相对移动，因此可看作是一种内摩擦。当相距为ds的两个液层以不同速率(V和v+dv)移动时，产生的流速梯度为dv/dSo当建立平稳流动时，维持一定流速所需要的力(即液体对流动的阻力)「与液层的接触面积A以及流速梯度dv/ds成正比，即f=H•A•

2、(dv/ds)o若以f表示单位面积液体的黏滞阻力，匸f'/A,则f二n•(dv/ds)此式成为牛顿黏度定律表示式，比例常数n称为黏度系数，简称黏度，单位Pa•So高聚物稀溶液的黏度，主要反映了液体在流动时存在着内摩擦。其中凶溶剂分子之间的内摩擦表现出來的黏度叫纯溶剂黏度，记作no；此外还有高聚物分子相互之间的内摩擦，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Ho在同一温度下，一般来说，n)noo相对于溶剂，其溶液黏度增加的分数，称为增比黏度，记作nsp,即nSP=(n-no)/no

3、而溶液黏度与纯溶剂黏度Z比为相对黏度，记作n.-,即n/Ho，Hr=t/to具中t是溶液通过毛细管的时间，5是纯溶剂通过毛细管的时间。口和八即都是无因次量。则nsP=n/n0-i=nr-i而对于高分子溶液，增比黏度jp往往随溶液的浓度c的增加而增加。nsp/c是比浓粘度，而lnnsp/c称为比浓对数黏度。将溶液浓度无限稀释，使得每个高聚物分子彼此相隔极远，其相互干扰可以忽略不计。这一黏度的极限值记为：当c->0时nsp/c'->[n],[n]被称为特性黏度，其值与浓度无关。实验证明，当聚合物、溶剂

4、和温度确定以后，[心的数值只与高聚物平均相对分子质量M,它们之间的半经验关系：其中K为比例常数，a是与分子形状有关的经验常数。用外推法求得[!}]:L)它们都与温度、聚合物和溶剂性质有关，在一定的相对分子质量范围内与相对分子质量无关。对于聚乙二醇K二1.56X10",a二0.5。三、实验仪器秒表；铁架台；洗耳球；聚乙二醇。乌氏粘度计；移液管（lOmL）；四、实验装置图五、实验内容1・洗涤粘度计：粘度计先用洗液或洗涤净浸泡，再用自来水、蒸馆水分别冲洗，然后吸干粘度计。（尤其要注

5、意毛细管要洗净，不能粘有任何高聚物）2.开启恒温水浴和搅拌器电源，调节温度为25°C,先在黏度计的C管和B管的上端套上干燥清洁的橡皮管，在铁架台上调节好黏度计的垂直度和高度，然后将黏度计安放在恒温水浴中（G球及以下部分应在水浴的液面下）。从A管加入10讥左右的蒸谓水，并用夹子夹住C管上的橡皮管下端，使其不通大气。在B管的橡皮管管口用针筒将水从F球经D球、毛细管、E球抽至G管中-部，収下针筒，同时松开C管上夹子，使其通大气。此时溶液顺毛细管而流下，当液面流经刻度a线处时，立刻按下秒表开始计时，至b处

6、则停止记时。记下液体流经a,b之间所需的时间。此值为t0。3.用移液管移取8ml0.04g/mol聚乙二醇，从A管加入，并用夹子夹住C管上的橡皮管下端，使其不通大气。在B管的橡皮管管口用针筒将水从F球经D球、毛细管、E球抽至G管中部，取下针筒，同时松开C管上夹子，使其通大气。此时溶液顺毛细管而流下，当液面流经刻度a线处时，立刻按下秒表开始计时，至b处则停止记时。记下液体流经a,b之间所需的时间。4•分别用移液管去蒸馅水3ml、6ml、9ml.12ml分别加入至A管中测定液体流经3,b之间所需的时间

7、。5.整理仪器，关闭屯源。六、数据记录与处理1、时间记录表格序号012345时间t/S112.75134.2812&34124.31121.68119.862、数据处理表格序号12345C，10.7270.5710.4710.400nr1.2081.1511.0941.0751.057Innr/c"0.1890.1930.1580.1790.138nsp0.2080.1510.0940.0760.076nsp/c,0.2080.2070.1650.1850.1412、以Innr/c,对c'作图:3

8、、以nsp/c'对c'作图:由图1可得AlO.149,由图2可得A2=0.159故A二(AM)/2=0.155又已知Co=O.04可得M二6.31X10"七、注意事项1、粘度计的安装要竖直。2、粘度计必须洁净。3、溶液混合要均匀。4、实验结束后，需要注入纯溶剂浸泡，以免残存的高聚物在毛细管壁上结聚。八.思考题1、用乌氏黏度计测黏度时，乌氏黏度计C管起什么作用？无C管对实验有什么影响？如何消除？答：支管C的作用是与大气相通，使得B管中的液体完全是靠重力落下而不受其它因素彫响。除去支管