Numer ćwiczenia: 14	Temat ćwiczenia: Oznaczenie średniej wiskozymetrycznej masy cząsteczkowej polimerów.	Data wykonania ćwiczenia: 27.11.2007
				Data oddania sprawozdania: 4.12.2007
Grupa:	Imię i nazwisko:	Nazwisko sprawdzającego: dr M. Kępczyński
Uwagi:		Ocena:

1. Cel ćwiczenia:

Celem przeprowadzonego ćwiczenia było oznaczenie średniej wiskozymetrycznej masy polimerów na podstawie pomiaru lepkości roztworu glikolu polietylenowego
w wiskozymetrze Ostwalda.

2. Przebieg ćwiczenia:

Ćwiczenie wykonywano następująco:

1. Przygotowano 25 cm³ roztworu polimeru o stężeniu 0,03 g/cm³: wsypano do kolby miarowej na 25 cm³ 0,75 g glikolu polietylenowego i dopełniono wodą destylowaną do kreski.

2. Rurkę wiskozymetru Ostwalda napełniono 12 cm³ wody destylowanej , umocowano
   w termostacie i trzykrotnie zmierzono czas przepływu wody między zaznaczonymi na kapilarze poziomami.

3. Wiskozymetr napełniono 12 cm³ przygotowanego roztworu polimeru i dwukrotnie zmierzono czas jego przepływ przez kapilarę.

4. Do roztworu znajdującego się w wiskozymetrze dolewano siedmiokrotnie po 1 cm³ wody destylowanej i każdorazowo mierzono dwukrotnie czas przepływu każdego
   z roztworów przez kapilarę.

3. Wyniki ćwiczenia:

Wyniki zebrano w tabeli:

WODA
Nr pomiaru	[cm^3]	Czas [s]	Średni czas [s]
1	12	32	32,67
2	12	33
3	12	33

GLIKOL POLIETYLENOWY
Nr pomiaru	[cm^3] (dodana)	[cm^3]	Stężenie roztworu [g/cm^3]	Czas [s]	Czas średni [s]
1	0	12	0,030	79	79
2	0	12	0,030	79
3	1	13	0,029	74		74
4	1	13	0,029	74
5	2	14	0,028	71		71
6	2	14	0,028	71
7	3	15	0,027	68		68
8	3	15	0,027	68
9	4	16	0,026	65		65
10	4	16	0,026	65
11	5	17	0,025	63		63
12	5	17	0,025	63
13	6	18	0,024	61		61
14	6	18	0,024	61
15	7	19	0,023	59		59
16	7	19	0,023	59

4. Opracowanie wyników:

1. Na podstawie zmierzonych czasów przepływu roztworów przez kapilarę, zakładając, że w przybliżeniu gęstość kolejnych roztworów polimeru jest równa gęstości wody (
), dla każdego z roztworów wyznaczono wartość lepkości względnej ze wzoru:

2. Obliczono lepkości właściwe każdego roztworu na podstawie wzoru:

3. Dla każdego z roztworów wyznaczono lepkość zredukowaną:

Wyniki obliczeń zebrano w tabeli:

Stężenie roztworu [g/cm^3]	ηwzgl	ηwł	ηzred
0,030	2,418	1,418	47,279
0,028	2,265	1,265	45,190
0,026	2,173	1,173	45,133
0,024	2,082	1,082	45,068
0,022	1,990	0,990	44,991
0,021	1,929	0,929	44,218
0,020	1,867	0,867	43,367
0,019	1,806	0,806	42,427

4. Sporządzono wykres zależności lepkości zredukowanej (η_zred) od stężenia roztworu,
   a następnie metodą ekstrapolacji do c = 0 wyznaczono lepkość graniczną:

y = ax + b

a = 327,63

b = 36,928

[_zred] = b = 36,928

5. Z równania Marka - Kuhna - Houwinka:

Po przekształceniu wyznaczono masę polimeru, wykorzystując podane wielkości parametrów a i k:

Otrzymano średnią wiskozymetryczną masę polimeru równą:

6. Obliczono procentowy błąd oznaczenia, znając masę polimeru wyznaczoną doświadczalnie i wartość tablicową:

M =

1. Podsumowanie:

Celem ćwiczenia było wyznaczenie średniej wiskozymetrycznej masy cząsteczkowej glikolu polietylenowego. W wyniku doświadczenia otrzymano średnią masę większą od wartości tablicowej, a obliczony błąd wyniósł aż 25,35%. Błąd ten może wynikać
z niedokładnego pomiaru czasu przepływu roztworu przez kapilarę, z niedokładnego przygotowania roztworu wyjściowego glikolu co wpłynęło na stężenie roztworu glikolu,
z przybliżenia, iż gęstości wody i roztworu glikolu są sobie równe oraz z pewnych wahań temperatury co wpłynęło w bezpośredni sposób na lepkość, a przez to także na wyznaczoną za jej pomocą średnią wiskozymetryczną masę cząsteczkową glikolu.

Innym powodem tak małej wiarygodności wyniku jest słabe dopasowanie prostej do punktów wyznaczonych w sposób doświadczalny oraz duża niedokładność wyznaczenia lepkości granicznej spowodowana stosunkowo małym zakresem danych doświadczalnych (zmiana c zaledwie o 0,011) w stosunku do odległości, na jaką konieczne było dokonanie ekstrapolacji (odległość punktu pomiarowego od punktu ekstrapolowanego c=0 wynosiła 0,019, czyli była niemal dwa razy większa od zakresu danych doświadczalnych).

- 1 -

---