Marek Mokrzycki IM sem. IV
Wyznaczanie średniej masy cząsteczkowej polimerów metodą wiskozymetryczna.
1.Lepkość roztworu polimeru.
Lepkość mierzymy za pomocą wiskozymetrów kapilarnych, w których pomiaru dokonujemy poprzez zmierzenie czasu wypływu. Czas wypływu mierzymy od momentu gdy górny poziom mija górne przewężenie do czasu gdy mija dolne przewężenie, po drodze mijając górny zbiorniczek. W celu wyznaczenia liczby lepkości lub logarytmicznej liczby lepkości roztworu mierzymy czas wypływu czystego rozpuszczalnika to oraz czas wypływu roztworu t. Na podstawie równania Poiseille'a i przy założeniu, że gęstość rozcieńczonego roztworu jest równa gęstości czystego rozpuszczalnika, znajdujemy stosunek lepkości według równania:
Liczbę lepkości obliczamy ze wzoru:
Logarytmiczną liczbę lepkości obliczamy ze wzoru:
2.Średnie wartości t0 i t oraz stężenia c poszczególnych roztworów:
Czas wypływu czystego rozpuszczalnika (woda) [s] |
Średni czas wypływu wody [s] |
59,14 |
60,072 |
60,13 |
|
61,40 |
|
60,22 |
|
59,47 |
|
Glikol polietylenowy 2g/100cm3 |
|||||
lp |
Obj.Roztw. Podst |
Obj. Dodanego |
stężenie |
Czas wypływu [s] |
|
1 |
20 |
0 |
2 |
|
105,06 |
2 |
20 |
0 |
2 |
|
106,28 |
3 |
20 |
0 |
2 |
|
106,32 |
Średnia |
105,89 |
||||
1 |
20 |
8,5 |
1,4 |
|
92,34 |
2 |
20 |
8,5 |
1,4 |
|
86,93 |
3 |
20 |
8,5 |
1,4 |
|
89,63 |
Średnia |
89,6(3) |
||||
1 |
20 |
8,5+11,5=20 |
1 |
|
80,22 |
2 |
20 |
8,5+11,5=20 |
1 |
|
85,41 |
3 |
20 |
8,5+11,5=20 |
1 |
|
83,47 |
Średnia |
83,0(3) |
||||
1 |
20 |
20+10=30 |
0,8 |
|
76,53 |
2 |
20 |
20+10=30 |
0,8 |
|
74,47 |
3 |
20 |
20+10=30 |
0,8 |
|
72,90 |
Średnia |
|
74,6(3) |
|||
1 |
20 |
30+50=80 |
0,4 |
|
67,66 |
2 |
20 |
30+50=80 |
0,4 |
|
68,41 |
3 |
20 |
30+50=80 |
0,4 |
|
69,22 |
Średnia |
68,43 |
||||
3. Stosunek lepkości, liczba lepkości oraz logarytmiczna liczba lepkości:
Stęzenie |
Liczba lepkośći |
log. Liczba lepkości |
stosunek lepksci |
2 |
0,381359036 |
0,2835 |
1,345278778 |
1,4 |
0,351498836 |
0,2859 |
1,229460481 |
1 |
0,382230212 |
0,3238 |
1,180609725 |
0,8 |
0,302997507 |
0,271353121 |
1,116616996 |
0,4 |
0,347832601 |
0,3257 |
1,067864151 |
4. Graniczna liczba lepkości.
Graniczna liczbę lepkości wyznacza się za pomocą wzorów podanych w punkcie 1.
ŋ=(0,34 + 0,33)/2 = 0,335
Średnia wiskozymetryczna masa cząsteczkowa polimeru:
dla glikolu polietylenowego
K=4,65*10-4
a=0,67
M= 0,67√0,335/4,65*10-4
M= 420,396
6.Źródła błędów:
Głównymi przyczynami błędów jest pobieranie niedokładnej ilości roztworów za pomocą pipet. Czego skutkiem jest niedokładne rozcieńczenie roztworu. Drugą przyczyną korzystanie z ręcznego miernika czasu, za którego pomocą pomiar czasu nigdy nie jest dokładny gdyż zależy od refleksu osoby mierzącej i sprawności urządzenia (nie zawsze stykające przyciski). Kolejną przyczyna niedokładności pomiarów jest pienienie się roztworów co powoduje zmianę czasu przepływu przez kapilarę, objawia się pojawieniem się w górnym zbiorniku bąbelków powietrza.