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粘黏度法测高聚物相对分子量

专业:_______________ 姓名:________________ 学号:________________ 日期:________________

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课程名称:_______________________________指导老师:________________成绩:__________________ 实验名称:_______________________________实验类型:________________同组学生姓名:__________一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填) 五、实验数据记录和处理 七、讨论、心得

一、实验目的和要求

1. 掌握用乌氏粘度计测定高聚物溶液黏度的原理和方法。 2. 测定线型聚合物聚乙二醇的黏均相对分子质量。

二、实验内容和原理

聚合物溶液在流动时受到较大的内摩擦阻力。黏性液体在流动过程中所受阻力的大小可用黏度系数来表示。黏度分绝对黏度和相对黏度。绝对黏度有两种表示方法:动力黏度和运动黏度。

纯溶剂黏度反映了溶剂分子间的内摩擦力,记为ηo 。聚合物溶液的黏度η则是聚合物分子间的内摩擦、聚合物分子与溶剂分子间的内摩擦及ηo 之和。温度相同时,通常η>ηo ,其增比黏度记为η液粘度与纯溶剂黏度的比值称作相对黏度ηr ,即ηr =η/ηo 。故ηsp =ηr -1。 聚合物溶液ηsp 往往随c 的增加而增加。当溶液无线稀释时,有 lim ηsp /c=lim ln(ηr /c)=[ η] [ η]为特性黏度 若聚合物溶液足够稀,则:ηsp /c=[ η]+ κ[ η]2c ln(ηr /c)= [ η]- β[ η]2c 由ηsp /c或ln(ηr /c)对c 作图可得[ η]。 [ η]与聚合物相对分子质量间有如下关系:

用同一黏度计在相同条件下测定两个液体黏度时:

若已知η1,可求得η2 当c <1×10kg/m3时,有ηr =η/ηo =t/to

三、主要仪器设备

仪器:恒温槽1套;乌氏粘度计1支;100ml 容量瓶5只;秒表1只。 试剂:聚乙二醇(AR );去离子水。

[ η]=K(M η)α M η是黏均相对分子质量

本实验采用毛细管法测定黏度。当液体在重力作用下流经毛细管时,遵循Poiseuiole 定律:

sp 。溶

实验报告

四、操作方法和实验步骤

六、实验结果与分析(必填)

图一、乌氏黏度计

四、操作方法和实验步骤

1. 设定恒温槽温度为30.0℃。

2. 配制溶液。8%(质量分数) 的聚乙二醇溶液5ml 、10ml 、15ml 、20ml 、25ml 定容于100ml 容量瓶中。 3. 洗涤黏度计。

4. 黏度计垂直置于恒温槽,将一定量待测液自A 管注入黏度计内(液面在F 球两线之间),恒温。用手指封住C 管,用洗耳球在B 管处抽气,直至液体升至G 球的一半处。打开C 管,此时毛细管内的液

体应与D 球分开。用秒表测定液面在a ,b 两线间移动所需的时间,测3次,取平均值。 5. 测定溶剂流出时间t o ,测定不同浓度的溶液流出时间t 。

五、实验数据记录及处理

表一、粘度法测定聚乙二醇黏均相对分子质量数据记录表

图二、c-ηsp/c及c-ln(ηr/c)关系曲线

六、实验结果与分析

由上图可得:ηsp /c=34.3186+ 601.433c ln(ηr /c)= 34.740- 93.594c

由此,[ η]的平均值为(34.3186+34.730)/2=34.524, 查得30℃下,K=12.5×10-6/(m3kg -1), α=0.78 ∴黏均相对分子质量为([ η]/K)1/0.78=25811

七、讨论、心得

1. 黏度对温度的变化是非常灵敏的,因此测定黏度的过程对温度的恒定要求很高。

2. 尤其a 、b 两线间的液体,必须在恒温槽水面以下。

3. 另外,乌氏粘度计中在a 、b 线间如果有气泡,对实验数据也有很大的影响。赶气泡效果最好的方法是把所有的液体都先赶下去再吸上来。吸的过程中乌氏粘度计的c 管当然是要堵住的。

4. 测定时,须保证黏度计垂直于恒温槽水面。通过两个及其以上的方向观察黏度计的垂直情况。 5. 实验时液体的恒温时间较长,在测定某液体的流出时间时,可将其余待测液挂在恒温槽壁上恒温,以

节省实验所需时间。