粘度法測(cè)定水溶性高聚物相對(duì)分子質(zhì)量(修改)

1、實(shí)驗(yàn)二 粘度法測(cè)定水溶性高聚物相對(duì)分子質(zhì)量目的要求一 測(cè)定多糖聚合物右旋糖苷的平均相對(duì)分子質(zhì)量二 掌握用烏貝路德粘度計(jì)測(cè)定粘度的原理和方法基本原理利用大分子溶液的粘度和其相對(duì)分子質(zhì)量間的某種經(jīng)驗(yàn)方程來(lái)測(cè)定和計(jì)算大分子化合物分子質(zhì)量的方法，稱為粘度法。所測(cè)得的大分子化合物的相對(duì)分子質(zhì)量為粘均相對(duì)分子質(zhì)量。將大分子化合物加入到純?nèi)軇┲行纬上∪芤?，溶液的粘度總是比純?nèi)軇┐蟮枚啵魧⒑瓦M(jìn)行不同的組合，可得到粘度的三種表示方法。相對(duì)粘度： （2-1）表示溶液粘度與溶劑粘度的比值。增比粘度： （2-2）表示溶液粘度比溶劑粘度增加的相對(duì)值。比濃粘度： （2-3）表示單位濃度的溶質(zhì)對(duì)粘度的貢獻(xiàn)。特性粘度： （

2、2-4）表示溶液濃度無(wú)限稀釋時(shí)的比濃粘度。它是幾種粘度中最能放映溶質(zhì)分子本性的一種物理量，代表了在無(wú)限稀釋的溶液中，單位濃度大分子化合物溶液粘度變化分?jǐn)?shù)。在溶液濃度很稀時(shí)，比濃粘度與溶液濃度C的關(guān)系是 （2-5） （2-6）根據(jù)這兩個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式，處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并作圖，從稀溶液向無(wú)限稀釋處外推求。圖2-1 特性粘度和大分子化合物相對(duì)分子質(zhì)量之間有如下的經(jīng)驗(yàn)方程： （2-7）式中， K和 ：與溶劑，大分子化合物及溫度有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)常數(shù)； M ： 大分子化合物的粘均相對(duì)分子質(zhì)量右旋糖苷在37時(shí)，以水為溶劑時(shí)，K=0.141cm3.g-1,=0.46。在測(cè)得溶液的后,代入式(2-7)中，即可求得大分子化合物右

3、旋糖苷的粘均相對(duì)分子質(zhì)量。烏式粘度計(jì)是常用的一種測(cè)定溶液粘度的玻璃儀器，如圖2-2。其測(cè)定粘度的方法，亦稱毛細(xì)管法。即在特定溫度下，測(cè)定一定體積的某液體流過(guò)一定長(zhǎng)度的毛細(xì)管所需要時(shí)間，可求得該液體的相對(duì)粘度。它最大的有點(diǎn)是可以在粘度計(jì)內(nèi)采取逐漸稀釋的方法而連續(xù)測(cè)得不同濃度的相對(duì)粘度r 溫度一定時(shí)，當(dāng)液體在一定長(zhǎng)度的毛細(xì)管中因重力作用而流出時(shí)，其粘度可用下式描述。 （2-8）式中，p是液體流動(dòng)時(shí)在毛細(xì)管兩端的壓力差在相同條件下，使用同一粘度計(jì)測(cè)定兩種液體的粘度時(shí)（例如，純?nèi)軇?與大分子化合物稀溶液），則兩液體的粘度之比等于其密度與流出時(shí)間的乘積之比： （2-9）通常測(cè)定大分子相對(duì)分子質(zhì)量都是在稀

4、溶液的條件下進(jìn)行，故溶液的密度與溶劑的密度可以近似地認(rèn)為相等，則在測(cè)定溶液和溶劑的相對(duì)粘度時(shí)，有 （2-10）因此，通過(guò)測(cè)定在毛細(xì)管中一定體積的溶液和溶劑的流出時(shí)間，可求得r，并進(jìn)一步求得、及 ，代入式(2-7)，即得右旋糖苷的平均分子量，本測(cè)定方法具有設(shè)備簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，精確度好等特點(diǎn)。圖2-1 外推法求 圖2-2 烏式粘度計(jì) 儀器 試劑烏氏粘度計(jì) 1支 移液管（2mL、5 mL、10 mL） 各一支恒溫水浴 1套 秒表 1個(gè)3號(hào)砂芯漏斗 1只 錐形瓶（100 mL） 1只吸濾瓶（250 mL） 1只 容量瓶（50 mL） 一個(gè)燒杯（50 mL） 1個(gè) 鉻酸洗液 右旋糖苷（分析純） 實(shí)驗(yàn)步驟

5、一、 溶液的配制 用分析天平準(zhǔn)備稱取1g右旋糖苷，倒入預(yù)先洗凈的50 mL燒杯中，加入約30 mL蒸餾水，在水浴中加熱至溶液完全透明，取出自然冷卻至室溫，再將溶液移至50 mL的容量瓶中，并用蒸餾水稀釋至刻度。然后用預(yù)先洗凈并烘干的3號(hào)砂芯漏斗過(guò)濾，裝入100mL錐形瓶中備用。（此溶液在實(shí)驗(yàn)之前已經(jīng)配好，并且放置在冰箱中，用時(shí)取出，它的濃度為0.02g/mL）二、粘度計(jì)的洗滌 先將洗液灌入粘度計(jì)內(nèi)，并使其反復(fù)流過(guò)毛細(xì)管部分。然后將洗液倒入專用瓶中，再順次用自來(lái)水、蒸餾水洗滌干凈。容量瓶、移液管中也應(yīng)仔細(xì)洗凈。三、溶液流出時(shí)間的測(cè)定 從烘箱中取出完全烘干的粘度度。開(kāi)啟恒溫水浴和攪拌器的電源，調(diào)節(jié)

6、溫度為25(或37)。先在粘度計(jì)的C管和B管的上端套上干凈清潔的橡皮管，在鐵架臺(tái)上調(diào)節(jié)好粘度計(jì)的垂直度和高度，然后將粘度計(jì)安放在恒溫水浴中（G球及以下部位應(yīng)在水浴的液面下，以確保整個(gè)操作過(guò)程中，溶液處于恒溫狀態(tài)）。用移液管加入10mL糖苷溶液，（不要將溶液黏在粘度計(jì)的管壁上），并用夾子夾住C管上的橡皮管下端，使其不通大氣。在B管的橡皮管用洗耳球?qū)⑷芤簭腇球經(jīng)D球、毛細(xì)管，E球抽至G球中部，放開(kāi)洗耳球，同時(shí)松開(kāi)C管上夾子，使其通大氣。此時(shí)溶液順毛細(xì)管而流下，當(dāng)液面流經(jīng)a線處時(shí)，立刻按下秒表開(kāi)始計(jì)時(shí)，至b處則停止計(jì)時(shí)。記下流經(jīng)a，b之間所需時(shí)間。重復(fù)測(cè)定三次，偏差應(yīng)小于0.2s，取其平均值。然后依

7、次分別小心加入2.0，3.0，5.0，10.0mL蒸餾水，按上述方法分別測(cè)量不同濃度時(shí)的t值。每次稀釋后都要將溶液在F球中充分?jǐn)嚢瑁捎孟炊虼灯鸬姆椒ǎ灰獙⑷芤簽R到管壁上），然后將稀釋液抽洗粘度計(jì)的毛細(xì)管、E球和G球，使粘度計(jì)內(nèi)各處溶液的濃度相等，而且需恒溫。四 、溶劑流出時(shí)間t0的測(cè)定用自來(lái)水充分洗凈粘度計(jì)，并用蒸餾水潤(rùn)洗多次。按以上方法測(cè)量溶劑水的流出時(shí)間t0，恒溫5min后再測(cè)，重復(fù)測(cè)定三次。注意事項(xiàng) 粘度計(jì)必須十分潔凈，要注意防止微粒雜質(zhì)阻塞毛細(xì)管。必要時(shí)，溶液、溶劑在實(shí)驗(yàn)前均經(jīng)砂芯漏斗過(guò)濾。 大分子化合物在溶劑中溶解緩慢，配制時(shí)要注意其是否完全溶解。亦可由實(shí)驗(yàn)教師提前數(shù)天做準(zhǔn)備，配制好溶液存入冰箱待用。 實(shí)驗(yàn)是在同一粘度計(jì)內(nèi)測(cè)定溶劑及一系列不同濃度溶液的流出時(shí)間。故溶劑、溶液每次加入量應(yīng)準(zhǔn)確。且每次測(cè)量前都要恒溫5min，保持溫度測(cè)量一致。 測(cè)定完畢后，速將粘度計(jì)沖洗干凈，以免溶劑揮發(fā)后，大分子化合物的薄膜粘于儀器內(nèi)部，甚至阻塞毛細(xì)管而影響再次使用。 烏式粘度計(jì)易損壞，使用時(shí)要小心，用海綿和鐵夾固定好。 數(shù)據(jù)記錄及處理一、 根據(jù)實(shí)驗(yàn)對(duì)不同濃度的溶液測(cè)得的相應(yīng)流出時(shí)間計(jì)