物理化學(xué)實驗講義-在線瀏覽
2025-07-25 20:32本頁面
【正文】 度h是大分子化合物分子間、溶劑分子間和大分子化合物分子與溶劑分子間三者內(nèi)摩擦之和。hsp是扣除了溶劑分子間的內(nèi)摩擦力，僅反映大分子化合物分子間及大分子化合物分子與溶劑分子間的內(nèi)摩擦力。 和[h]的關(guān)系可用下面二經(jīng)驗公式來表示：Huggins公式：ηsp/c = [η] + κ[η]2 c (132)Kramer公式： =[h]－c (133)另外也可以證明：==[h] (134)所以將對c和對c作圖均為直線,，其截距為[h]，通過外推法，c = 0即可得到[h]。對于一定的大分子化合物。其中a與溶液中大分子形態(tài)有關(guān)。K受溫度影響顯著，K和a是由其它實驗方法確定的。聚乙二醇水溶液在25℃時，K= kg1dm3，a＝。根據(jù)泊肅葉(Poisuille) 定律，液體的粘度系數(shù)h（簡稱為粘度）可以用t秒內(nèi)液體流過半徑為r長為L的毛細(xì)管的體積V來衡量： (136)式中，η為液體的粘度；ρ為液體的密度；L為毛細(xì)管的長度；r為毛細(xì)管的半徑；t為V體積液體的流出時間；h為流過毛細(xì)管液體的平均液柱高度；V為流經(jīng)毛細(xì)管的液體體積；m為毛細(xì)管末端校正的參數(shù)（一般在r/L《1時，可以取m=1》。cm3）測定，溶液的密度和溶劑的密度近似相等（ρ ≈ ρ0），因此可將ηr寫成 ： (138) 式中，t為測定溶液粘度時液面從a刻度流至b刻度的時間；t0為純?nèi)軇┝鬟^的時間。三 儀器和藥品恒溫槽1套洗耳球1只烏氏粘度計1只容量瓶(100 mL)1個移液管(10 mL)2只玻璃砂心漏斗2個移液管(5 mL)1只 鉛錘1個秒表1只聚乙二醇四 實驗步驟1. 溶液配制 g左右聚乙二醇（聚乙二醇的用量根據(jù)其相對分子質(zhì)量而定，～）；倒入洗凈的100 mL燒杯中，加入約60 mL蒸餾水使之溶解，再將溶液移至100 mL容量瓶中，并稀釋至刻線。2. 調(diào)節(jié)恒溫水浴調(diào)節(jié)恒溫水浴的溫度至(25 177。 )℃。3. 測定溶液流出的時間 烏氏粘度計將洗凈并烘干的粘度計垂直安裝在恒溫水浴中，粘度計的兩球沒入水中，固定好。在C管上端套上一段乳膠管，用彈簧夾夾住使之不漏氣，用洗耳球由B管慢慢抽氣，待液面升至球G的中部時停止抽氣，取下洗耳球，松開C管上的夾子，使空氣進入球D，毛細(xì)管內(nèi)液體在球D處斷開，在毛細(xì)管內(nèi)形成氣承懸液柱，液體流出毛細(xì)管下端就沿管壁流下，此時球G內(nèi)液面逐漸下降。至少重復(fù)三次，取其平均值作為溶液流出的時間。然后依次從A處往粘度計中加入5 mL、5 mL、10 mL、10 mL蒸餾水，稀釋成相對濃度為2/1/1/1/4的溶液。恒溫后，按同樣方法分別測定它們的流出時間。同上法再洗滌兩遍。5. 實驗完畢，倒出蒸餾水，將粘度計倒置烘干。五 注意事項1. 高聚物在溶劑中溶解緩慢，配制溶液時必須保證其完全溶解，否則會影響溶液起始濃度，而導(dǎo)致結(jié)果偏低。3. 從B管抽吸溶液前，必須夾緊C管上的乳膠管使之不漏氣。如此，可在較短的時間內(nèi)使溶液混合均勻。溶液每次稀釋恒溫后才能測量。室溫： 大氣壓： 原始溶液濃度c0 (gcm3相對濃度t1/st2/st3/st平均/sηr lnηr ηspηsp/cln ηr/cc1 1 c3 1/2 c5 1/4 3. 將［η］代入公式(135)，計算聚乙二醇的相對分子量。a b c 粘度中的異?，F(xiàn)象圖中1代表，2代表。八 思考題1. 粘度計毛細(xì)管的粗細(xì)對實驗結(jié)果有何影響？2. 烏氏粘度計中的C管的作用是什么？能否去除C管改為雙管粘度計使用？3. 若把溶液吸到了乳膠管內(nèi)會對實驗結(jié)果有何影響？4. 試列舉影響準(zhǔn)確測定的因素有哪些？5. 粘度法測定高聚物的摩爾質(zhì)量有何局限？該法適用的高聚物摩爾質(zhì)量范圍是多少？注：①成立的條件是重力完全用來克服溶液的粘滯力而不作其他功，這就要求溶液在毛細(xì)管中的流動是層流，并且其動能可以忽略不計，否則可以發(fā)生100％以上的誤差！不可不注意，一般說來流出體積在2 ml左右時，純?nèi)軇┝鞒鰰r間在100 s 以上，即可保證流動是層流，動能消耗也不大，即可使用，而純?nèi)軇┝鞒鰰r間在200 s 左右，則動能可以忽略不計，在選用粘度計時還需注意毛細(xì)管兩端口，如未洗凈，則不能使用，純?nèi)軇┝鞒鰰r間超過200 s 時，理論上可以測得更準(zhǔn)，但稍有雜物混入，則影響流出時間，難于重復(fù)，也不可取。2. 掌握數(shù)字式電子電位差計的使用方法。二 實驗原理原電池是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，它是由兩個“半電池”所組成，而每一個半電池中有一個電極和相應(yīng)的電解質(zhì)溶液，由半電池可組成不同的原電池。 電池的書寫習(xí)慣是左邊為負(fù)極．右邊為正極，符號“│”表示兩相界面，“‖”表示鹽橋，鹽橋的作用主要是降低和消除兩相之間的接界電勢。和c分別表示平均活度系數(shù)和濃度。用對消法可達(dá)到測量原電池電動勢的目的。K是雙臂電鑰，當(dāng)K向下時與待測電池Ex相通，待測電池的負(fù)極與工作電池的負(fù)極并聯(lián)，正極則經(jīng)過檢流計G接到滑動接頭C上，這樣就等于在電池的外電路上加上一個方向相反的電位差，它的大小由滑動點的位置來決定。為了求得AC線段的電位差，可以將K向上扳至與標(biāo)準(zhǔn)電池相接，標(biāo)淮電池的電動勢
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