ZACHODNIOPOMORSKI UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNY WIMiM Laboratorium Metod i Technik Badań
ćw. nr 03	Temat: Pomiar lepkości tworzyw sztucznych.
Grupa: IM1-31		Imię i nazwisko: Meljon Agnieszka		Data wykonania ćwiczenia: 27.11.2009
Prowadzący: Dr inż. M. Kwiatkowska			Ocena:		Podpis:

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia laboratoryjnego jest zapoznanie się ze zjawiskiem lepkości tworzyw sztucznych, metodami jej pomiaru oraz określenie granicznej liczby lepkościowej wybranego polimeru poprzez pomiar lepkości roztworu w wiskozymetrze Ubbelohdego.

2. Opis metody pomiarowej

Pomiar lepkości wiskozymetrem Ubbelohdego polega na pomiarze czasu przepływu roztworu badanego polimeru oraz rozpuszczalnika (cieczy odniesienia) przez kapilarę - między zaznaczonymi na niej dwoma kreskami.

Do pomiaru przygotowaliśmy roztwór PA12 w m-krezolu o stężeniu równym 0,5. Przed pomiarem kolby z roztworem oraz z rozpuszczalnikiem były termostatowane w wodzie, w której przeprowadzany był pomiar, w temperaturze 25°C. Do wiskozymetru wprowadziliśmy rozpuszczalnik, po czym za pomocą gumowej gruszki zaciągnęliśmy go do kapilary pomiarowej powyżej górnej kreski. Pomiar czasu został rozpoczęty wraz z przejściem menisku cieczy przez górną kreskę, zakończony natomiast przy jego przejściu przez kreskę dolną. Pomiar dla rozpuszczalnika przeprowadziliśmy 2 razy, po czym według tego samego schematu przeprowadziliśmy 3 pomiary dla roztworu polimeru.

3. Wyniki pomiarów

- rozpuszczalnik (m-krezol):

2 min. 29,8 s.

2 min. 29,4 s.

2 min. 29,6 s. = 149,6 s.

- roztwór PA12

3 min. 58,2 s.

4 min. 1 s.

4 min. 1,7 s.

4 min. 0,3 s. = 240,3 s.

4. Obliczenia

- graniczna liczba lepkościowa - wzór Salomona-Ciuty:

; gdzie:

- graniczna liczba lepkościowa;

C - stężenie polimeru w rozpuszczalniku;

- lepkość wzorcowa;
; gdzie:

t - czas przepływu roztworu;

- czas przepływu rozpuszczalnika;

- lepkość właściwa;
=
-1;

= 1,606

= 1,606 - 1 = 0,606

1,028

- masa cząsteczkowa - wzór Marka-Houvinka:

; gdzie:

- graniczna liczba lepkościowa;

stałe oznaczone doświadczalnie dla poszczególnych polimerów w określonych rozpuszczalnikach i temperaturze;

K =
[dL/g]

=0,73

=
=

5. Wnioski

W przeprowadzonym ćwiczeniu dokonaliśmy pomiaru lepkości roztworu PA12 w wiskozymetrze Ubbelohdego, na tej podstawie wyznaczyliśmy graniczną liczbę lepkościową oraz lepkościowo-średni ciężar cząsteczkowy na podstawie wzoru Marka-Houvinka. Zaletami tej metody są łatwość wykonania pomiaru (prosta budowa przyrządu) oraz późniejszych obliczeń. Wadą metody jest fakt, iż jest to pomiar pośredni - parametry wylicza się na podstawie czasu przepływu roztworu oraz rozpuszczalnika mierzonych stoperem na podstawie naszych obserwacji. Charakterystyczne dla takich pomiarów jest, że istnieje błąd wynikający z niemożności określenia przez nas dokładnie momentu przepływu cieczy przez dany punkt (czynnik ludzki) oraz pewien błąd wynikający z obliczeń - przy każdym kolejnym równaniu wyniki zostają zaokrąglone. Aby wyeliminować te czynniki pomiary należałoby wykonać za pomocą urządzeń, przez które lepkość mierzona jest bezpośrednio.

- 1 -

---