粘度法测定水溶性高聚物粘均摩尔质量

粘度法测定水溶性高聚物粘均摩尔质量姓名 孙晓川 学号 2025011983 班级 生 14 同组实验者 邓婉玲实验日期 2025.5.18 提交报告日期 2025 . 5.2 2 带实验助教 李琛1 引言 1.1 实验目的掌握黏度法测定聚合物摩尔质量的基本原理；测定聚乙烯基吡咯烷酮的黏均摩尔质量。 1.2 实验原理单体分子经加聚或缩聚过程便可合成高聚物。高聚物的摩尔质量具有以下特点：一是摩尔质量一般在 103～107之间，比低分子大的多，二是除了几种有限蛋白质高分子以外，无论是天然还是合成的高聚物，摩尔质量都是不均一的，也就是说高聚物的摩尔质量只有统计意义。高聚物溶液由于其分子链长度远大于溶剂分子，液体分子有流动或有相对运动时，会产生内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的粘度就越大，而且与聚合物的结构、溶液浓度、溶剂性质、温度以及压力等因素有关。由此可以通过测定高聚物溶液的粘度来求得其粘均摩尔分之质量。实验证明，对于指定的聚合物在给定的溶剂和温度下，［η］的数值仅由试样的粘均摩尔质量所决定。［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 经验方程式来表示：即 式中：K――比例常数； α――扩张因子，与溶液中聚合物分子的形态有关； ――黏均摩尔质量K、α 与温度、聚合物的种类和溶剂性质有关，K 值受温度影响较大，而 α 值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的程度，一般介于 0.5～1.0 之间。在一定温度时，对给定的聚合物－溶剂体系，一定的粘均摩尔质量范围内 K、α 为一常数，［η］只与粘均摩尔质量大小有关。K、α 值可从有关手册中查到，或采纳几个标准样品进行确定，标准样品的粘均摩尔质量可由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。在一定温度下，聚合物溶液粘度对浓度有一定的依赖关系。哈金斯（Huggins）方程 和克拉默（Kraemer）方程 对于指定的聚合物在给定温度和溶剂时， k、β 应是常数，其中 k 称为哈金斯（Huggins）常数。它表示溶液中聚合物之间和聚合物与溶剂分子之间的相互作用， k 值一般说来对摩尔质量并不敏感。用对 c 的图外推和用对 c 的图外推得到共同的截距［η］，如图 1 所示：图 1 外推法求［η］当液体在重力作用下流经毛细管时，遵守 Poiseuille 定律 （1）式中：η 为液体的粘度；ρ 为液体密度；r 为毛细管的半径；g 为重力加速度；l 为毛细管的长度；V 为流经毛细管液体体积；h 为流经毛细管液体的平...