Файл: Лабораторная работа 6 Определение молекулярной массы высоколимеров вискозиметрическим методом.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.12.2023
Просмотров: 44
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Лабораторная работа № 6 «Определение молекулярной массы высоколимеров вискозиметрическим методом» | ||||
Выполнил | ст.группы _____ | ______________________________ ФИО студента | ||
Проверил | | | ||
Дата отчета | «__» _____ 20__ | ______________________________ подпись | ||
Выполнение л/р | Отчет л/р | Итог | ||
| | |
Цель работы: Определение характеристической вязкости и молекулярной массы желатина
вискозиметрическим методом.
Содержание работы
-
Приготовить серию растворов желатина из раствора с концентрацией 0,5 г/100мл с различной концентрацией. -
Определить время истечения чистого растворителя (дистиллированная вода) и
растворов желатина пользуясь капиллярным вискозиметром ВПЖ-2.
-
Вычислить относительную и приведенную вязкость для каждого раствора. -
Построить график зависимости и найти характеристическую вязкость для желатина в воде. -
Рассчитать молекулярную массу.
Практическая часть
Приборы и реактивы:
Приборы
-
Вискозиметр ВПЖ-2 диаметром капилляра 0,57мм – 1шт. -
Штатив – 1 шт. -
Колбы плоскодонные 100мл – 6шт. -
Секундомер – 1шт. -
Резиновая груша – 1шт.
Реактивы и их приготовление
-
Раствор 0,5% желатина – 0,1 л.
на 100 мл H2O дистиллированной – 0,5 г желатина, нагревать до растворения,
помешивая, после остудить до комнатной температуры
-
Дистиллированная вода – 1 л.
Методика проведения эксперимента и обработка результатов
Предварительно приготавливают 5 растворов из исходного с заданной концентрацией на 30мл каждого по таблице 2.1. После чего выдерживают 10-15мин для выравнивания концентрации полимера за счет диффузии.
Таблица 2.1 Приготовление различных концентрация раствора желатина
Концентрация раствора, кмоль/м3 | Объем желатина 0,5%, мл | Объем дистиллированной воды, мл |
0 | 0 | 30 |
0,05 | 3 | 27 |
0,1 | 6 | 24 |
0,2 | 12 | 18 |
0,3 | 18 | 12 |
0,5 | 30 | - |
Для расчета объема исходного раствора, необходимого для приготовления 30мл более разбавленного, удобно пользоваться следующей формулой:
где Cзад– заданная концентрация растворов; C0 – исходная концентрация раствора (C0=0,5г/100мл); V – объем исходного раствора.
Предварительно измеряют время истечения воды r0 с помощью вискозиметра ВПЖ-2 предварительно тщательно промыть водой (с помощью резиновой груши).
Для измерения отбирают 20-25мл воды и заливают ее в широкое колено вискозиметра.
Затем грушей продавливают жидкость из широкого колена в узкое выше верхней метки и, вынув грушу, дают жидкости свободно течь. При прохождении уровня воды через верхнюю метку включают секундомер, при прохождении его через нижнюю метку секундомер выключают.
Измерение времени протекает 3 раза, чтобы расхождение в параллельных измерениях составляло не более 0,5 с.
После этого измеряют время протекания растворов желатина, описанным выше способом, начиная с самого разбавленного раствора.
Переходя к раствору более высокой концентрации, нужно по возможности с помощью груши удалить из вискозиметра прежний раствор и сполоснуть пипетку и вискозиметр следующим раствором.
Результаты заносятся в таблицу 2.2.
Таблица 2.2 – Результаты экспериментов
C*г/100мл | 0,05 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,5 | 0 (вода) | |
Vисхр-ра, мл. | 3 | 6 | 12 | 18 | 30 | 0 | |
VH20, мл. | 27 | 24 | 18 | 12 | 0 | 30 | |
τ, сек | 1 | 120 | 132 | 138 | 146,4 | 150 | 86,4 |
2 | 120,6 | 132 | 139,2 | 145,8 | 150,6 | 85,8 | |
3 | 120,6 | 132,6 | 138,6 | 146,4 | 150 | 85,8 | |
τсред., сек | 120,4 | 132,2 | 138,6 | 146,2 | 150,2 | 0(сред)=86 | |
| 0,4 | 0,54 | 0,61 | 0,7 | 0,75 | 0 | |
τуд. /сек | | | | | | |
Строят график зависимости ηуд/cот C и находят [η] при С→ (рис.2.4), характеристическая вязкость имеет размерность см3/г
Рассчитывают молекулярную массу желатина из формулы 2.13, преобразуя ее следующим образом:
Значения k и α берут из следующей таблицы:
Таблица 2.3 – Значения k и α
№ п/п | Полимер | Растворитель | k*104 | α |
1 | Желатин | Вода | 4,8 | 0,63 |
от числа 5,15 взят антилогарифм, откуда молекулярная масса полимера равна M = 141254.
2.3 Перечень контрольных вопросов
1. Назовите основные реологические характеристики дисперсных систем?
2. Причины возникновения вязкого течения дисперсных систем и ВМС.
3. Закономерности течения Ньютоновских жидкостей.
4. Уравнения Эйнштейна и Пуазейля для вязкого течения гетерогенных растворов и
ВМС.
5. Пластическое течение дисперсных систем по Бингаму.
6. Реологические свойства высокомолекулярных соединений.
7. Понятие относительной приведенной и характеристической вязкости.
8 Расчет характеристик вязкости и молекулярной массы желатина.