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...