粘度法測(cè)定高聚物的分子量及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)

--2-粘度法測(cè)定高聚物的分子量[適用對(duì)象]藥學(xué)、藥物制劑、中藥學(xué)、制藥工程、中藥學(xué)〔國(guó)際溝通方向〕生物工程專業(yè)[試驗(yàn)學(xué)時(shí)]4一、試驗(yàn)?zāi)康?、把握粘度法測(cè)定高聚物相對(duì)分子質(zhì)量的原理。2、用烏氏粘度計(jì)測(cè)定聚乙烯醇的特性粘度，計(jì)算聚乙烯醇的粘均相對(duì)分子質(zhì)量。二、試驗(yàn)原理單體分子經(jīng)加聚或縮聚過(guò)程便可合成高聚物。并非高聚物每個(gè)分據(jù)之一。高聚物溶液的特點(diǎn)是粘度特別大，緣由在于其分子鏈長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于溶劑分子，加上溶劑化作用，使其在流淌時(shí)受到較大的內(nèi)摩擦阻力。粘性液體在流淌過(guò)程中，必需抑制內(nèi)摩擦阻力而做功。其所受阻力的大小可用粘度系數(shù)η〔簡(jiǎn)稱粘度〕來(lái)表示kgm-·s-1。高聚物稀溶液的粘度是液體流淌時(shí)內(nèi)摩擦力大小的反映。純?nèi)軇┱扯确从沉巳軇┓肿娱g的內(nèi)摩擦力，記作η

，高聚物溶液的粘度則0ηη>η0

,相對(duì)于溶劑，溶液粘度增加0的分?jǐn)?shù)稱為增比粘度，記作η，即spη=〔η-η〕/ηsp 0 0而溶液粘度與純?nèi)軇┱扯鹊谋戎捣Q作相對(duì)粘度，記作ηrη=η/ηr 0ηηr

則意味著已扣除了溶劑分間的內(nèi)摩擦效應(yīng)。高聚物溶液的增比粘度ηsp

往往隨質(zhì)量濃度C便于比較，將單位濃度下所顯示的增比粘度ηsp

/C稱為比濃粘度，1nη/Crl系式lim splim rc0 c c0 c[ηηr

和ηηCsp的倒數(shù)。/CClnη

/C與Csp r合下述閱歷關(guān)系式：η/C=[η]+κ[η]2Csp

ηη/Csplnηη/Csplnη/Cr或r上兩式中κ和β分別稱為 Huggins和

lnηrCKramerη/CspClnη/CC作圖，外推至C=0r得截距即為[η]。明顯，對(duì)于同一高聚物，由兩線性方程作圖外推所得截距交于同一點(diǎn)，如右圖所示。高聚物溶液的特性粘度[η]與高聚物摩爾質(zhì)量之間的關(guān)系，通常用帶有兩個(gè)參數(shù)的Mark-Houwink

KM——式中M 是粘均摩爾質(zhì)量，K、α是與溫度、高聚物及溶劑的性質(zhì)有關(guān)的常數(shù)，只能通過(guò)一些確定試驗(yàn)方法〔如膜滲透壓法、光散射法等25℃時(shí)K=2×10-2，α=0.7630℃時(shí)K=6.66×10-2，α=0.64。三、儀器設(shè)備恒溫槽烏貝路德粘度計(jì)(如圖)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、相關(guān)學(xué)問(wèn)點(diǎn)本課程學(xué)問(wèn)點(diǎn)綜合：〔一〕烏氏粘度計(jì)的使用原理本試驗(yàn)承受毛細(xì)管法測(cè)定粘度，通過(guò)測(cè)定肯定體積的液體流經(jīng)肯定以下圖所示。當(dāng)液體在重力作用下流經(jīng)毛細(xì)管時(shí)，其遵守Poiseuille定律：-3---10-pr4t8lV

hgr4t8lV式中η〔kg·m-1·s-1〕為液體的粘度；液體密度gh者的乘積；r〔m〕為毛細(xì)管的半徑；V〔m3〕為流經(jīng)毛細(xì)管的液體體積；t〔s〕為Vl〔m〕為毛細(xì)管的長(zhǎng)度。用同一粘度計(jì)在一樣條件下測(cè)定兩個(gè)液體的粘度時(shí)，它們的粘度之比就等于密度與流出時(shí)間之比 pt t1 1111pt t2 22 22假設(shè)用粘度η1可通過(guò)上式求得。

的液體作為參考液體，則待測(cè)液體的粘度η2在測(cè)定溶劑和溶液的相對(duì)粘度時(shí)，如溶液的濃度不大〔C<10kg·m-3，溶液的密度與溶劑的密度可近似地看作一樣，故， tr t0 0所以只需測(cè)定溶液和溶劑在毛細(xì)管中的流出時(shí)間就可得到ηr多課程學(xué)問(wèn)點(diǎn)綜合：〔二〕高分子分子量的其它測(cè)定方法的根本數(shù)據(jù)之一?！睲〕w當(dāng)入射光電磁波通過(guò)介質(zhì)時(shí)，使介質(zhì)中的小粒子〔如高分子〕中的電子產(chǎn)生強(qiáng)迫振動(dòng)，從而產(chǎn)生二次波源向各方向放射與振蕩電場(chǎng)〔入射光電磁波〔高分子

〔高W分子線。體積排解色譜法SE〔也稱凝膠滲透色譜法GP〕小，則在填料內(nèi)可滯留的孔洞越多，因此被淋洗出來(lái)的時(shí)間越長(zhǎng)。按量。用分子量的高分子對(duì)上述分子量分布曲線進(jìn)展分子量標(biāo)定，GPC高溫度下工作。質(zhì)譜法mZ〔m/Z〕過(guò)去的質(zhì)譜難20FDFIB或FA,基質(zhì)關(guān)心激光解吸技術(shù)〔MALDI-TOFMS〕和電噴霧離子化技術(shù)〔ESI-MS。由激光解吸電離技術(shù)和離子化飛行時(shí)間質(zhì)譜相結(jié)合而構(gòu)成的儀器稱為“基質(zhì)關(guān)心激光解吸－離子化飛行時(shí)間質(zhì)譜”〔MALDI-TOFMS激光質(zhì)譜〕可測(cè)量分子量分布比較窄的高分子的重均分子量〔Mw

。由電噴霧電離技術(shù)和離子阱質(zhì)譜相結(jié)合而構(gòu)成的儀〔ESI-ITMS子的重均分子量〔M。w其他方法測(cè)定高分子分子量的其他方法還有：端基測(cè)定法，沸點(diǎn)上升法，冰點(diǎn)降低法，膜滲透壓法，蒸汽壓滲透法，小角X－光散射法，小角中子散射法，超速離心沉降法等。五、試驗(yàn)步驟25℃±0.3℃。溶液配制準(zhǔn)確稱取聚乙烯醇于100ml60ml60℃水浴中加熱數(shù)小時(shí)，待其顆粒膨脹后，放在電磁攪拌器上加熱攪拌，加速其溶解，溶解后，留神轉(zhuǎn)移至100ml水槽內(nèi)，加蒸餾水稀釋至刻度〔或由教師預(yù)備。t將粘度計(jì)垂直夾在恒溫槽內(nèi)，用吊錘020mlA夾緊CBG1/2CDa、b30.3s，取平均值。測(cè)定溶液流出時(shí)間t取出粘度計(jì)，倒出溶劑，吹干。用移液15ml5mlC抽上流下數(shù)次使之混合均勻，再如上法測(cè)定流經(jīng)時(shí)間。同樣，依次再5ml、10ml、20ml3最終用溶劑浸泡，備下次用。六、試驗(yàn)報(bào)告要求試驗(yàn)完畢，應(yīng)盡快寫(xiě)出試驗(yàn)報(bào)告，準(zhǔn)時(shí)交上。試驗(yàn)報(bào)告一般包括以下內(nèi)容：試驗(yàn)〔編號(hào)〕 試驗(yàn)名稱專業(yè) 班級(jí) 姓名 合作者試驗(yàn)日期試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)寫(xiě)出如下內(nèi)容：〔一〕試驗(yàn)?zāi)康摹捕吃囼?yàn)原理用文字、化學(xué)反響式及計(jì)算公式等說(shuō)明，既要表述正確、條理清楚〔對(duì)于本試驗(yàn)，應(yīng)畫(huà)出試驗(yàn)裝置圖〕〔三〕主要試劑和儀器列出本試驗(yàn)中所要使用的主要試劑儀器?！菜摹吃囼?yàn)步驟應(yīng)簡(jiǎn)明扼要地寫(xiě)出本試驗(yàn)步驟流程和操作要點(diǎn)?！参濉吃囼?yàn)數(shù)據(jù)及其處理將數(shù)據(jù)與處理結(jié)果列表

〕/CCCr spη]。取常數(shù)κ、aM?！擦硢?wèn)題爭(zhēng)論差等進(jìn)展?fàn)幷摵头治觯蕴岣咦约悍治鰡?wèn)題、解決問(wèn)題的力量，也為以后的科學(xué)爭(zhēng)論打下肯定的根底。七、思考題烏氏粘度計(jì)中的支管CCC管的夾子遺忘翻開(kāi)了，所測(cè)的流出時(shí)間正確嗎？為什么？粘度計(jì)為何必需垂直，為什么總體積對(duì)粘度測(cè)定沒(méi)有影響？八、試驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定方法本試驗(yàn)成績(jī)按如下五級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展考核評(píng)定。參考標(biāo)準(zhǔn)如下：〔一〕優(yōu)秀〔很好〕力量；有良好的試驗(yàn)室工作作風(fēng)和習(xí)慣。〔二〕良好〔較好〕能理解試驗(yàn)的目的和要求，能認(rèn)真而正確地完成各項(xiàng)試驗(yàn)操作；作業(yè)；有較好的試驗(yàn)習(xí)慣和工作作風(fēng)。〔三〕中等〔一般〕30%把握得不好；能一般完成各項(xiàng)試驗(yàn)作業(yè)和報(bào)告；處理〔四〕及格〔較差〕60%所學(xué)的試驗(yàn)技能，有些雖可做但不準(zhǔn)確；果不抱負(fù)；能一般完成試驗(yàn)報(bào)