粘度法測定水溶性高聚物分子量(已修改)
2025-08-21 14:20 本頁面
【正文】 粘度法測定水溶性高聚物分子量 【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹繙y定多糖聚合物—右旋糖苷的平均分子量 。掌握用烏氏粘度計(jì)測定粘度的原理和方法。 【實(shí)驗(yàn)原理】高聚物在稀溶液中的粘度，主要反映了液體在流動(dòng)時(shí)存在著內(nèi)摩擦。其中因溶劑分子之間的內(nèi)摩擦表現(xiàn)出來的粘度叫純?nèi)軇┱扯?，記作?；此外還有高聚物分子相互之間的內(nèi)摩擦，以及高分子與溶劑分子之間的內(nèi)摩擦。三者之總和表現(xiàn)為溶液的粘度η。在同一溫度下，一般來說，ηη0相對于溶劑，其溶液粘度增加的分?jǐn)?shù)，稱為增比粘度，記作ηsp，即ηsp=(ηη0)/η0而溶液粘度與純?nèi)軇┱扯鹊谋戎捣Q為相對粘度，記作ηr，即ηr=η/η0ηr也是整個(gè)溶液的粘度行為，ηsp則意味著已扣除了溶劑分子之間的內(nèi)摩擦效應(yīng)，兩者關(guān)系為ηsp= (ηη0)/η0=ηr 1對于高分子溶液，增比粘度ηsp往往隨溶液的濃度c的增加而增加。為了便于比較，將單位濃度下所顯示出的增比濃度，即ηsp/c稱為比濃粘度；而lnηr/c 稱為比濃對數(shù)粘度。ηr和ηsp都是無因次的量。 為了進(jìn)一步消除高聚物分子之間的內(nèi)摩擦效應(yīng)，必須將溶液濃度無限稀釋，使得每個(gè)高聚物分子彼此相隔極遠(yuǎn)，其相互干擾可以忽略不記。這時(shí)溶液所呈現(xiàn)出的粘度行為基本上反映了高分子與溶劑分子之間的內(nèi)摩擦。這一粘度的極限值記為[η]被稱為特性粘度，其值與濃度無關(guān)。實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)聚合物、溶劑和溫度確定以后，[η]的數(shù)值只與高聚物平均相對分子質(zhì)量M有關(guān)，它們之間的半經(jīng)驗(yàn)關(guān)系可用Mark Houwink 方程式表示： 式中K為比例常數(shù)，α是與分子形狀有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)常數(shù)。它們都與溫度、聚合物、溶劑性質(zhì)有關(guān)，在一定的相對分子質(zhì)量范圍內(nèi)與相對分子質(zhì)量無關(guān)。K和α的數(shù)值，只能通過其它絕對方法確定，例如滲透壓法、光散射法等等。粘度法只能測定[η]求算出M。測定高分子的[η]時(shí)，用毛細(xì)管粘度計(jì)最為方便。當(dāng)液體在毛細(xì)管粘度計(jì)內(nèi)因重力作用而流出是遵守泊肅葉（Poiseuille）定律：r為液體的密度；L是毛細(xì)管長度；r是毛細(xì)管半徑；t是流出時(shí)間；h是流經(jīng)毛細(xì)管液體的平均液柱高度；g為重力加速度；V
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