粘度法测定高聚物的粘均分子量

粘度法测定高聚物的粘均分子量

高聚物摩尔质量不仅反映了高聚物分子的大小，而且直接关系到它的物理性能，是个重要的基本参数。与一般的无机物或低分子的有机物不同，高聚物多是摩尔质量大小不同的大分子混合物，所以通常所测高聚物摩尔质量是一个统计平均

值。

测定高聚摩尔质量的方法很多，而不同方法所得平均摩尔质量也有所不同。比较起来，粘度法设备简单，操作方便，并有很好的实验精度，是常用的方法之一。

用该法求得的摩尔质量成为粘均摩尔质量。

粘度法测高聚物溶液摩尔质量时，常用名词的物理意义，如表1所示：

表1 常用名词的物理意义

符号名称与物理意义

η0纯溶剂的粘度，溶剂分子与溶剂分子间的内摩擦表现出来的粘度。

η溶液的粘度，溶剂分子与溶剂分子之间、高分子与高分子之间和高分子与溶剂

分子之间三者内摩擦的综合表现。

ηr相对粘度，ηr=η/η0，溶液粘度对溶剂粘度的相对值。

ηsp增比粘度，ηsp= (η －η0) / η0 = η / η0 –1 = ηr – 1，反映了高分子与高分子之间，纯溶剂与高分子之间的内摩擦效应。

ηsp/C比浓粘度，单位浓度下所显示出的粘度。

[η]特性粘度，，反映了高分子与溶剂分子之间的内摩擦。

高聚物稀溶液的粘度是它在流动时内摩擦力大小的反映，这种流动过程中的内摩擦主要有：纯溶剂分子间的内摩擦，记作η0；高聚物分子与溶剂分子间的内摩擦；以及高聚物分子间的内摩擦。这三种内摩擦的总和称为高聚物溶液的粘度，记作η。实践证明，在相同温度下η＞η0 ，为了比较这两种粘度，引入增比粘

度的概念，以ηsp表示：

ηsp ＝(η －η0)/η0 ＝η/ η0 －1 ＝ηr －1 (5)

式中，ηr称为相对粘度，反映的仍是整个溶液的粘度行为，而ηsp则是扣除了溶剂分子间的内摩擦以后仅仅是纯溶剂与高聚物分子间以及高聚物分子间的内

摩擦之和。

高聚物溶液的ηsp往往随质量浓度C的增加而增加。为了便于比较，定义单位浓度的增比粘度ηsp/C为比浓粘度，定义lnηr /C为比浓对数粘度。当溶液无限稀释时，高聚物分子彼此相隔甚远，它们的相互作用可以忽略，此时比浓粘度趋

近于一个极限值，即：

(6)

式中[η]主要反映了无限稀释溶液中高聚物分子与溶剂分子之间的内摩擦作用，称为特性粘度，可以作为高聚物摩尔质量的度量。由于ηsp与ηr均是无因次量，所以[η]的单位是浓度C单位的倒数。[η]的值取决于溶剂的性质及高聚物分子的大小和形态，可通过实验求得。因为根据实验，在足够稀的高聚物溶液中有如下

经验公式：

图2 外推法求[η](7)

(8)

式中，κ和β分别称为Huggins和Kramer常数，这是两个直线方程，因此我们获得[η]的方法如图2所示：一种方法是以ηSP/C对C作图，外推到C→0的截距值；另一种是以lnηr/C对C作图，也外推到C→0的截距值，两条线应会合

于一点，这也可校核实验的可靠性。

在一定温度和溶剂条件下，特性粘度[η]和高聚物摩尔质量M之间的关系通常用带有两个参数的Mark-Houwink经验方程式来表示：

图3 乌氏粘度计(9)

式中M为粘均分子量；K为比例常数；α是与分子形状有关的经验参数。K和α值与温度、聚合物、溶剂性质有关，也和分子量大小有关。K值受温度的影响较明显，而α值主要取决于高分子线团在某温度下，某溶剂中舒展的程度，其数值介于0.5～1之间。K与α的数值可通过其它绝对方法确定，例如渗透压法、光

散射法等，从粘度法只能测定得[η]。

由上述可以看出高聚物摩尔质量的测定最后归结为特性粘度[η]的测定。本实验采用毛细管法测定粘度，通过测定一定体积的液体流经一定长度和半径的毛细管所需时间而获得。所使用的乌氏粘度计如图3所示，当液体在重力作用下流经毛

细管时，其遵守泊肃叶(Poiseuille)定律：

(10)

式中，η为液体的粘度；ρ为液体的密度；L为毛细管的长度；r为毛细管的半径；

t为V体积液体的流出时间；h为流过毛细管液体的平均液

柱高度；V为流经毛细管的液体体积；m为毛细管末端校正的参数(一般在r/L

《1时，可以取m=1)。

对于某一只指定的粘度计而言，(10)式中许多参数是一定的，因此可以改写成：

(11)

式中，B＜1，当流出的时间t在2min左右(大于100s)，该项(亦称动能校正项)

可以忽略，即η＝Aρt。

又因通常测定是在稀溶液中进行(C＜1×10-2g·cm-3)，溶液的密度和溶剂的密度

近似相等，因此可将ηr写成：

(12)

式中，t为测定溶液粘度时液面从a刻度流至b刻度的时间；t0为纯溶剂流过的时间。所以通过测定溶剂和溶液在毛细管中的流出时间，从(12)式求得ηr，再由

图2-30-2求得[η]。

【仪器试剂】

恒温槽1套；乌贝路德粘度计1支；分析天平1台；移液管(10mL，2支、5mL，1支)；停表1只；洗耳球1个；橡皮管夹2个；橡皮管(约5cm长，2根)；吊锤

1个。

聚丙烯酰胺(或聚乙烯醇) ；NaNO3(3mol·dm-3、1mol·dm-3)。

【步骤】

1. 粘度计的洗涤先用热洗液(经砂心漏斗过滤)将粘度计浸泡，再用自来水、蒸馏水分别冲洗几次，每次都要注意反复流洗毛细管部分，洗好后烘干备用。

2. 调节恒温槽温度至(30.0± 0.1)℃，在粘度计的B管和C管上都套上橡皮管，

然后将其垂直放入恒温槽，使水面完全浸没G球，并用吊锤检查是否垂直。3. 溶液流出时间的测定用移液管分别吸取已知浓度的聚丙烯胺溶液10mL和NaNO3溶液(3mol·dm-3)5mL，由A管注入粘度计中，在C管处用洗耳球打气，使溶液混合均匀，浓度记为C1，恒温15min，进行测定。测定方法如下：将C 管用夹子夹紧使之不通气，在B管处用洗耳球将溶液从F球经D球、毛细管、E 球抽至G球2/3处，解去C管夹子，让C管通大气，此时D球内的溶液即回入F球，使毛细管以上的液体悬空。毛细管以上的液体下落，当液面流经a刻度时，立即按停表开始记时间，当液面降至b刻度时，再按停表，测得刻度a、b之间的液体流经毛细管所需时间。重复这一操作至少三次，它们间相差不大于0.3s，

取三次的平均值为t1。

然后依次由A管用移液管加入5mL、5mL、10mL、15mLNaNO3溶液(1mol·dm-3)，将溶液稀释，使溶液浓度分别为C2、C3、C4、C5，用同法测定每份溶液流经毛细管的时间t2、t3、t4、t5。应注意每次加入NaNO3溶液后，要充分混合均匀，并抽洗粘度计的E球和G球，使粘度计内溶液各处的浓度相等。

4. 溶剂流出时间的测定用蒸馏水洗净粘度计，尤其要反复流洗粘度计的毛细

管部分。用1mol·dm-3NaNO3洗1～2次，然后由A管加入约

15mL1mol·dm-3NaNO3溶液。用同法测定溶剂流出的时间t0。

实验完毕后，粘度计一定要用蒸馏水洗干净。

【注意事项】

—高聚物在溶剂中溶解缓慢，配制溶液时必须保证其完全溶解，否则回影响溶

液起始浓度，而导致结果偏低。

—粘度计必须洁净，高聚物溶液中若有絮状物不能将它移入粘度计中。—本实验溶液的稀释是直接在粘度计中进行的，因此每加入一次溶剂进行稀释

时必须混合均匀，并抽洗E球和G球。

—实验过程中恒温槽的温度要恒定，溶液每次稀释恒温后才能测量。—粘度计要垂直放置，实验过程中不要振动粘度计，否则影响结果的准确性。

【数据处理】

1. 将所测的实验数据及计算结果填入下表中：

原始溶液浓度C0 (g·cm - 3)；恒温温度℃

C/g·cm-3t1/ st2/ st 3/ st平均/ sηrlnηrηSPηSP / Clnηr / C

Ci

2. 作ηSP /C－C及lnηr / C－C图，并外推到C→0求得截距即得[η]。

由公式(9)计算聚丙烯酰胺的粘均摩尔质量，K，α值查附录二十五。

思考题

1. 与奥氏粘度计相比，乌氏粘度计有何优点？本实验能否用奥氏粘度计？

2. 奥氏粘度计中支管C有何作用？除去支管C是否可测定粘度？

3. 乌粘度计的毛细管太粗或太细有什么缺点？

4. 为什么用[η]来求算高聚物的分子量？它和纯溶剂粘度有无区别？

5. 分析ηSP /C－C及lnηr / C－C作图缺乏线性的原因？

【讨论】

1. 高聚物的平均摩尔质量因测定原理与计算方法的不同而异，各种测定方法和适用范围如表2-30-2所示。其中粘度法设备简单，操作方便，有相当好的实验精度，但粘度法不是测摩尔质量的绝对方法，因为此法中所用的特性粘度与摩尔

质量的经验方程是要用其它方法来确定的，高聚物不同，溶剂不同，摩尔质量范

围不同。

表2-30-2 各种平均摩尔质量测定法的比较

方法名称适用摩尔质量范围平均摩尔质量类型方法类型

粘度法104～107粘均相对法

端基分析法＜3×104数均绝对法

沸点升高法＜3×104数均相对法

凝固点降低法＜5×103数均相对法

气相渗透压法(VPO)＜3×104数均相对法

膜渗透压法2×104～1×106数均绝对法

光散射法2×104～1×107重均绝对法

超速离心沉降速度法1×104～1×107各种平均绝对法

超速离心沉降平衡法1×104～1×106重均、数均绝对法

凝胶渗透色谱法1×103～5×106各种平均相对法

2. 粘性液体在毛细管中流出受各种因素的影响，如动能改正、末端改正、倾斜度改正、重力加速度改正、毛细管内壁粗度改正、表面张力粗度改正等等，其中影响最大的是动能改正项，式(10)正是考虑了动能改正后的Poiseuille公式。若忽略上述诸因素的影响，Poiseuille公式可改写为η = πpr4t / 8 l V = πhρgr4t / 8 l V ，但在使用时必须满足以下条件：

液体流动属于牛顿型流动，即液体的粘度与流动的切变速度无关。

液体的流动呈层流状态，没有湍流存在，要求液体流动速度不能太大。根据所用溶剂选择V和r，并使溶剂流出时间t0大于100 s。

液体在毛细管壁上没有滑动。

毛细管半径与长度的比值要足够小。当末端改正项r/ l≤1时，可以忽略。

3. 高聚物分子链在溶液中所表现出的一些行为会影响[η]的测定：

(1)聚电解质行为，即某些高分子链的侧基可以电离，电离后的高分子链有相互排斥作用，随C的减小，ηsp/C却反常的增大。通常可以加入少量小分子电解质作为抑制剂，利用同离子效应加以抑制。

(2)又如某些高聚物在溶液中会发生降解，会使[η]和M结果偏低，可加入少量的抗氧剂加以抑制。

4. 以ηSP /C－C及lnηr / C－C作图缺乏线性的影响因素：

(1) 温度的波动

一般而言，对于不同的溶剂和高聚物，温度的波动对粘度的影响不同。溶液粘度与温度的关系可以用Andraole方程η = Ae B/RT表示，式中A与B对于给定的高聚物和溶剂是常数，R为气体常数。因此，这要求恒温槽具有很好的控温精度。

(2) 溶液的浓度

随着浓度的增加，高聚物分子链之间的距离逐渐缩短，因而分子链间作用力增大，当浓度超过一定限度时，高聚物溶液的ηSP /C或lnηr / C与C的关系不呈线性。通常选用ηr =1.2～2.0的浓度范围。

(3)测定过程中因为毛细管垂直发生改变以及微粒杂质局部堵塞毛细管而影响流经时间。

5. 粘度测定中异常现象的近似处理。在严格操作的情况下，有时会出现下图4所示的反常现象，目前不能清楚的解释其原因，只能作一些近似处理。式(7)物

理意义明确，其中κ和ηSP /C值与高聚物结构(如高聚物的多分散性及高分子链的支化等)和形态有关；式(8)则基本上是数学运算式，含义不太明确。因此，图中的异常现象就应该以ηSP /C与C的关系为基准来求得高聚物溶液的特性粘度[η]。

粘度法测分子量

粘度法测定聚合物的粘均分子量 线型聚合物溶液的基本特性之一，是粘度比较大，并且其粘度值与分子量有关，因此可利用这一特性测定聚合物的分子量。粘度法尽管是一种相对的方法，但因其仪器设备简单，操作方便，分子量适用范围大，又有相当好的实验精确度，所以成为人们最常用的实验技术，在生产和科研中得到广泛的应用。 一、 实验目的 掌握粘度法测定聚合物分子量的原理及实验技术。 二、基本原理 聚合物溶液与小分子溶液不同，甚至在极稀的情况下，仍具有较大的粘度。粘度是分子运动时内摩擦力的量度，因溶液浓度增加，分子间相互作用力增加，运动时阻力就增大。表示聚合物溶液粘度和浓度关系的经验公式很多，最常用的是哈金斯（Huggins ）公式 2[][]sp k c c ηηη =+ --------------------------------------- (1) 在给定的体系中k 是一个常数，它表征溶液中高分子间和高分子与溶剂分子间的相互作用。另一个常用的式子是 2[][]ln r c c ηβηη =--------------------------------------- (2) 式中k 与β均为常数，其中k 称为哈金斯参数。对于柔性链聚合物良溶剂体系，k ＝1/3，k+β= l/2。如果溶剂变劣，k 变大；如果聚合物有支化，随支化度增高而显著增加。从（1）式和（2）式看出，如果用sp c η或ln r c η对c 作图并外 推到c →0（即无限稀释），两条直线会在纵坐标上交于一点，其共同截距即为 特性粘度[η]，如图1-1所示 0ln lim lim []sp r c c c c ηηη→→== ----------------------------------------(3) 图1-1

粘度法测分子量实验报告(精)

高聚物相对分子量的测定 一、实验目的 1、了解黏度法测定高聚物分子量的基本原理和分子。 2、测定聚乙二醇的黏均分子量。 3、掌握用乌贝路德黏度的方法。 4、用Origin或Excel处理实验数据 二、实验原理 分子量是表征化合物特征的基本参数之一。但高聚物分子量大小不一，参差不一，一般在10~10之间，所以通常所测高聚物的分子量是平均分子量。测定高聚分子量的方法很多，对线型高聚物，各方法适合用范围如下； 10 端基分析〈3*4 10 沸点升高，凝固点降低，等温蒸馏〈3*4 10~10 渗透压46 10~10 光散射47 10~10 起离心沉降及扩散47 10~10 黏度法47 其中黏度发设备简单，操作方便，有相当好的实验精度，但黏度发不是测分子量的绝对方法，因为此法中所有的特征黏度与分子量的经验方程是要用其他方法来确定的，高聚物不同，溶剂不同，分子量范围不同，就要用不同的经验方程式。 高聚物在稀溶液中的黏度，主要反映了液体在流动是存在着内摩檫。在测高聚物溶液黏度求分子量时，常用到下面一些名词。 如果高聚物分子的分子量越大，则它与溶剂间的接触表面之间的经验关系为； 式中，M为粘均分子量；K为比例常数；a是与分子形状有关的经验参数。K与a植a与温度、高聚物]溶剂性质及分子量大小有关。K植受温度的影响较明显，而a值主要取决与高分子线团在某温度下，某溶剂中舒展的程度，其数值介于0.5~1之间。K 与a的值可以通过其它的实验方法确定，例如渗透压法、光散射大等，从黏度法只能测定得[ɡ] 根据实验，在足够稀的溶液中有： 这样以及对C作图得两条直线，外推到这两条直线在纵坐标轴上想叫与一点，可求出数值。为了绘图方便，引进相对浓度，即。其中，C表示溶液的真实浓度，表示溶液的其始浓度，由图可知，其中A为截距 黏度测定中异常现象的近似处理。在特定性黏度测量过程中，有时并非操作不慎，而出现对图与对图外推到时，在纵坐标轴上并不相交于一点的异常现象。在式中和

粘均分子量解析

实验一 粘度法测定聚合物的粘均分子量 线型聚合物溶液的基本特性之一，是粘度比较大，并且其粘度值与分子量有关，因此可利用这一特性测定聚合物的分子量。粘度法尽管是一种相对的方法，但因其仪器设备简单，操作方便，分子量适用范围大，又有相当好的实验精确度，所以成为人们最常用的实验技术，在生产和科研中得到广泛的应用。 一、 实验目的 掌握粘度法测定聚合物分子量的原理及实验技术。 二、基本原理 聚合物溶液与小分子溶液不同，甚至在极稀的情况下，仍具有较大的粘度。粘度是分子运动时内摩擦力的量度，因溶液浓度增加，分子间相互作用力增加，运动时阻力就增大。表示聚合物溶液粘度和浓度关系的经验公式很多，最常用的是哈金斯（Huggins ）公式 2[][]sp k c c ηηη =+ --------------------------------------- (1) 在给定的体系中k 是一个常数，它表征溶液中高分子间和高分子与溶剂分子间的相互作用。另一个常用的式子是 2[][]ln r c c ηβηη =--------------------------------------- (2) 式中k 与β均为常数，其中k 称为哈金斯参数。对于柔性链聚合物良溶剂体系，k ＝1/3，k+β=l/2。如果溶剂变劣，k 变大；如果聚合物有支化，随支化度增高而显著增加。从（1）式和（2）式看出，如果用sp c η或ln r c η对c 作图并外 推到c →0（即无限稀释），两条直线会在纵坐标上交于一点，其共同截距即为特性粘度[η]，如图1-1所示 0ln lim lim []sp r c c c c ηηη→→==----------------------------------------(3) 图1-1

粘度法测分子量实验报告

实验二十一高聚物相对分子量的测定 一、实验目的 1、了解黏度法测定高聚物分子量的基本原理和分子。 2、测定聚乙二醇的黏均分子量。 3、掌握用乌贝路德黏度的方法。 4、用Origin或Excel处理实验数据 二、实验原理 分子量是表征化合物特征的基本参数之一。但高聚物分子量大小不一，参差不一，一般在10~10之间，所以通常所测高聚物的分子量是平均分子量。测定高聚分子量的方法很多，对线型高聚物，各方法适合用范围如下； 10 端基分析〈3*4 10 沸点升高，凝固点降低，等温蒸馏〈3*4 10~10 渗透压46 10~10 光散射47 10~10 起离心沉降及扩散47 10~10 黏度法47 其中黏度发设备简单，操作方便，有相当好的实验精度，但黏度发不是测分子量的绝对方法，因为此法中所有的特征黏度与分子量的经验方程是要用其他方法来确定的，高聚物不同，溶剂不同，分子量范围不同，就要用不同的经验方程式。 高聚物在稀溶液中的黏度，主要反映了液体在流动是存在着内摩檫。在测高聚物溶液黏度求分子量时，常用到下面一些名词。 如果高聚物分子的分子量越大，则它与溶剂间的接触表面之间的经验关系为； 式中，M为粘均分子量；K为比例常数；a是与分子形状有关的经验参数。K与a植a与温度、高聚物]溶剂性质及分子量大小有关。K植受温度的影响较明显，而a值主要取决与高分子线团在某温度下，某溶剂中舒展的程度，其数值介于0.5~1之间。K 与a的值可以通过其它的实验方法确定，例如渗透压法、光散射大等，从黏度法只能测定得[ɡ] 根据实验，在足够稀的溶液中有：

这样以及对C作图得两条直线，外推到这两条直线在纵坐标轴上想叫与一点，可求出数值。为了绘图方便，引进相对浓度，即。其中，C表示溶液的真实浓度，表示溶液的其始浓度，由图可知，其中A为截距 黏度测定中异常现象的近似处理。在特定性黏度测量过程中，有时并非操作不慎，而出现对图与对图外推到时，在纵坐标轴上并不相交于一点的异常现象。在式中和值与高聚物结构和形态有关。而式物理意义不大明确。因此出现异常现象时，以曲线求值。 测定黏度的方法有毛细管法、转筒法和落球法。在测定高聚物分子的特性黏度时，以毛细管流出法的黏度计最为方便。若液体在毛细管年度计中，因为重力作用流出时，可通过泊肃叶公式计算黏度。 式中，为液体的黏度，为液体的密度，为毛细管的长度，为毛细管的半径，为流出的时间，为流国毛细管液体的平均液体高度，为流进毛细管的液体体积，为毛细管末端校正的参数 对于某一指定的黏度计而言，式可以写成下式 式中，为流出的时间在左右，该项可以从略。又因通常测定是在稀溶液中进行，所以溶液的密度和溶剂的密度近似相等，因此可以将写成： 式中，为溶液的流出时间，为纯溶剂的流出时间。所以通过溶剂和溶液在毛细管中的流出时间从式求得，由图求得。 三、仪器药品 恒温槽1套；乌贝路得黏度计一只； 移液管2只，1只；停表1只； 洗耳球1只；螺旋夹一只； 橡皮管2根；聚乙二醇；蒸馏水。 实验步骤 四、实验步骤 本实验用的乌贝路得黏度计，又叫气承悬柱式黏度计。它的最大优点是可以在黏度计里逐渐稀释从而节约许多操作手续. 1.先用洗液将粘度计洗净，再用自来水、蒸馏水分别冲洗几次，每次都要注意反复 冲洗毛细管部分，洗好后烘干备用。 2.调节恒温槽温度至（30.0 0.1）℃，在粘度计的B管和C管上都套上橡皮管，然 后将其垂直放入恒温槽，使水面完全浸没1球。 3.溶液流出时间的测定 用移液管分别吸取一直浓度的聚乙二醇溶液10ml和蒸馏水5ml，由A管注入粘 c，恒温5min，度计中，在C管处用洗耳球打气，使溶液混合均匀，浓度记为 1 进行测定。测定方法如下：将C管用夹子夹紧使之不通气，在B管用洗耳球将溶 液从4球经3球、毛细管、2球抽至1球的2/3处，解去夹子，让C管通大气， 此时3球内的溶液即回入4球，使毛细管以下的液体悬空。毛细管以上的液体下 落，当液面流经a刻度时，立即按停表开始记时间，当液面降至b刻度时，再按 停表，测得刻度a、b之间的液体流经毛细管所需时间。重复这一操作至少三次，

粘度法测定高聚物分子量

实验五粘度法测定水溶性高聚物分子量 一.实验目的 1. 测定多糖聚合物-右旋糖苷的平均分子量； 2.掌握用乌式黏度计测定黏度的原理和方法。 二.实验原理 高聚物相对分子质量是表征聚合物特征的基本参数之一，相对分子质量不同，高聚物的性能差异很大。所以不同材料，不同的用途对分子质量的要求是不同的。测定高聚物的相对分子质量对生产和使用高分子材料具有重要的实际意义。本实验采用的右旋糖苷分子是目前公认的优良血浆代用品之一。它是一种无臭、无味、白色固体物质，易溶于近沸点的热水中，相对分子质量是2∽8×104范围内，选用它来做实验是合乎要求的。 线型高分子可被溶剂分子分散，在具有足够的动能下相互移动，成为黏度态，η是可溶性的高聚物在稀溶液中的黏度，是它在流动过程中所存在内摩擦的反映，这种摩擦主要有：溶剂分子与溶剂分子之间的内摩擦，也就是纯溶剂的黏度，记作η0；还有高分子与高分子之间的内摩擦以及高分子与溶剂分子之间的内摩擦，三者总和表现为高聚物溶液的黏度，记作η。 在同一温度下，高聚物的黏度一般都比纯溶剂的黏度大，即η>η0，这些黏度增加的分数，叫做增比黏度，记作ηsp，即 式中，ηr 称为相对黏度，这指明溶液黏度对溶剂黏度的相对值，仍是整个溶液的黏度行为；ηsp则意味着已经扣除了溶剂分子之间的内摩擦效应。 溶液的浓度可大可小，显然，浓度越大，黏度也就越大，为了便于比较，将单位浓度下所显示的黏度，即引入ηsp/c，称作比浓黏度，其中c是浓度，采用单位为g/mL。 为了进一步消除高聚物分子之间的内摩擦效应，必须将溶液浓度无限稀释，使得每个高聚物分子彼此相隔极远，其相互干扰可以忽略不记。这时溶液所呈现出的粘度行为基本上反映了高分子与溶剂分子之间的内摩擦。这一粘度的极限值记为： [η]被称为特性粘度，其值与浓度无关。实验证明，当聚合物、溶剂和温度确定以后，[η]的数值只与高聚物平均相对分子质量M有关，它们之间的半经验关系可用Mark Houwink 方程式表示：

实验二--乌氏粘度计测定聚合物的特性粘度

实验二--乌氏粘度计测定聚合物的特性粘度

实验二乌氏粘度计测定聚合物的特性粘度 一、实验目的 粘度法是测定聚合物分子量的相对方法，此法设备简单，操作方便，且具有较好的精确度，因而在聚合物的生产和研究中得到十分广泛的应用。 通过本实验要求掌握粘度法测定高聚物分子量的基本原理、操作技术和数据处理方法。 二、实验原理 分子量是表征化合物特征的基本参数之一。但高聚物分子量大小不一，参差不齐，一般在103～107之间，所以通常所测高聚物的分子量是平均分子量。测定高聚分子量的方法很多，本实验采用粘度法测定高聚物分子量。 高聚物在稀溶液中的粘度，主要反映了液体在流动时存在着内摩擦。在测高聚物溶液粘度求分子量时，常用到下面一些名词。 如果高聚物分子的分子量愈大，则它与溶剂间的接触表面也愈大，摩擦就大，表现出的特性粘度也大。特性粘度和分子量之间的经验关系式为： 式中，M 为粘均分子量；K为比例常数；alpha是与分子形状有关的经验参数。K和alpha值与温度、聚合物、溶剂性质有关，也和分子量大小有关。K 值受温度的影响较明显，而alpha值主要取决于高分子线团在某温度下，某溶剂中舒展的程度，其数值解与0.5～1 之间。K 与alpha 的数值可通过其他绝对方法确定，例如渗透压法、光散射法等，从粘度法只能测定[η]。 在无限稀释条件下 因此我们获得[η]的方法有二种；一种是以ηsp/C对C 作图，外推到C→0 的截距值；另一种是以lnηr/C对C作图，也外推到C→0 的截距，两根线会合于一点。方程为：

测定粘度的方法主要有毛细管法、转筒法和落球法。在测定高聚物分子的特性粘度时，以毛细管流出发的粘度计最为方便若液体在毛细管粘度计中，因重力作用流出时，可通过泊肃叶公式计算粘度。 (m=1)。 对于某一只指定的粘度计而言，（4）可以写成下式 省略忽略相关值，可写成： 式中，t 为溶液的流出时间；t0为纯溶剂的流出时间。 可以通过溶剂和溶液在毛细管中的流出时间，从(6)式求得ηr，再由图求得[η]。 三、实验主要仪器设备和材料 主要仪器：恒温玻璃水浴（包括电加热器、电动搅拌器、温度计、感 温元件和温度控制仪）、三管乌式粘度计、秒表、洗 耳球、 250ml 三角烧瓶、20ml移液管、40 ml砂芯 漏斗 主要原料：溶剂（分析纯）和聚合物自选 四、实验方法、步骤及结果测试 1. 试样准备： 按溶剂选择原则选择待测高聚物的溶剂。从手册查所选高聚物/溶剂对在特定温度下Mark-Houwink方程中的K和α值。 预先在容量瓶内配制精确体积的溶液。浓度选择要使溶液和纯溶剂流经乌氏粘度计上两刻度线之间C球的时间比约为1.2～2.0。 2. 温度调节：

黏度法测高聚物分子量(最终版)

华 南 师 范 大 学 实 验 报 告 学生姓名 平璐璐 学 号 20132401179 专 业 化学(师范) 年级、班级 13级一班 课程名称 物理化学实验 实验项目 黏度法测定水溶性高聚物分子量 实验类型 □验证□设计□综合 实验时间 2016 年 4 月 7 日 实验指导老师 林晓明 实验评分 一、实验目的 1.测定多糖聚合物-右旋糖苷的平均分子量； 2.掌握用乌式黏度计测定黏度的原理和方法。 二、实验原理 高聚物摩尔质量不仅反映了高聚物分子的大小，而且直接关系到它的物理性能。与一般的无机物或低分子的有机物不同，高聚物多是摩尔质量大小不同的大分子混合物，所以通常所测高聚物的分子量是一种统计的平均分子量。 用粘度法测定的分子量称“黏均分子量”记作M η 高聚物稀溶液的黏度（η）是流体在流动时摩擦力大小的反映，这种流动过程中的内摩擦力主要有：纯溶剂间的内摩擦，也就是纯溶剂的粘度，记作η0，高聚物分子与溶剂分子间的内摩擦，以及高聚物分子间的内摩擦。这三种内摩擦的综合成为高聚物溶液的黏度η 实验证明，在相同温度下，η> η0，相对于溶剂，其溶液粘度增加的分数，称为增比粘 度，记作 sp η, 0sp r 00 11 ηηη ηηηη-= =-=- r η称为相对粘度，即溶液粘度对溶剂粘度的相对值。 高聚物溶液的ηsp 往往随浓度增加而增大，为了便于比较，定义单位浓度的增比黏度ηsp /c 为比浓黏度，定义ln ηsp /c 为比浓对数黏度。当溶液溶液无限稀释，高聚物分子彼此相隔甚远，其相互作用可以忽略不计。此时比浓粘度趋近于一个极限值，即： [η]称为特性粘度，在足够稀的溶液中,比浓黏度ηsp /c 和比浓对数黏度ln ηsp/c 与溶液的浓度有以下的关系（关系公式）：

粘均分子量测试方法

粘均分子量测试方法 粘度法测定聚合物的粘均分子量 一、实验目的 1. 掌握使用粘度法测定聚合物分子量的基本原理 2. 掌握乌氏粘度计测定聚合物稀溶液粘度的实验技术及数据处理方法 3. 分析分子量大小对聚合物性能以及聚合物加工性能的关系及影响。 二、基本原理 聚合物稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力与聚合物的结构、溶剂的性质、溶液的浓度及温度和压力等因素有关，它的数值越大，表明溶液的粘度越大。 聚合物溶液粘度的变化，一般采用下列的粘度量来描述。 相对粘度，又称粘度比，用ηr表示。 它是相同温度条件下，溶液粘度η与纯溶剂粘度η0之比，表示为: ηr=η/η0 (1) 相对粘度是一个无因次量，随着溶液浓度增加而增加。对于低剪切速率下聚合物溶液，其值一般大于1。 增比粘度(粘度相对增量)，用ηsp表示，是相对于溶剂来说，溶液粘度增加的分数: ηsp =(η-η0)/η0 =ηr –1 (2) 3. 比浓粘度(粘数)，对于高分子溶液，粘度相对增量往往随溶液浓 度的增加而增大，因此常用其与浓度c之比来表示溶液的粘度，称为比浓粘度或粘数，即: ηsp/c = (ηr-1)/c (3) 粘数的因次是浓度的倒数，一般用 ml/g表示。

比浓对数粘度(对数粘度)，其定义是相对粘度(粘度比)的自然对数与浓度之比，即: ( lnηr)/c = /c (4) 单位为浓度的倒数，常用 ml/g表示。 特性粘度(极限粘度)，其定义为比浓粘度(粘数)ηsp/c或比浓对数粘度(对数粘度)lnηr/c在无限稀释时的外推值，用表示，即: = lim(ηsp/c) = lim(lnηr/c) (5) c?0 c?0 称为特性粘度(或极限粘数)，其值与浓度无关，量纲是浓度的倒数。 实验证明，对于给定聚合物，在给定的溶剂和温度下，的数值仅有试样的分子量Mη所决定。和Mη的关系如下: =K Mηα (6) 上式称为Mark-Houwink方程。 式中:——扩张因子，与溶液中聚合物分子形态有关; Mη——粘均分子量 (注:一些常用聚合物的K 、α值见附表1所示) K 、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度影响明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的程度，一般介于0.5~1.0之间。在一定温度时，对给定的聚合物-溶剂体系，一定的分子量范围内K 、 α为常数，只与分子量大小有关。K 、α值可从有关手册中查到(见附表1)，或采用几个标准试样又式(6)进行测定，标准试样的分子量有绝对方法(如渗透压法和光散射法)确定。 在一定温度下，聚合物溶液粘度对浓度有有一定的依赖关系，通常用哈金斯(Huggins)方程描述为: ηsp/c = –kˊ2c (7)

(推荐)粘度法测定水溶性高聚物分子量实验报告

黏度法测定水溶性高聚物分子量 一.实验目的 1. 测定水溶性高聚物聚乙烯醇的相对分子质量； 2.掌握用乌式黏度计测定黏度的原理和方法。 二.实验原理 高聚物相对分子质量是表征聚合物特征的基本参数之一，本实验采用的右旋糖苷分子是目前公认的优良血浆代用品之一， 由于高聚物分子量大小不一，故通常测定高聚物分子量都是利用统计的平均分子量。常用的测定方法有很多，如粘度法、端基分析、沸点升高、冰点降低、等温蒸馏、超离心沉降及扩散法等，其中，用粘度法测定的分子量称“黏均分子量”，记作。 增比黏度： 特性粘度：

时间与粘度的关系 N=n/n0=t/t0 (3-84) 三、仪器与试剂 恒温槽 1 套乌式黏度计 1支 1/10 秒表 1只聚乙烯醇 四、实验步骤 1.洗涤黏度计 取出一只黏度计，先用丙酮灌入黏度计 中，浸洗去留在黏度计中的高分子物质， 黏度计的毛细管部分，要反复用丙酮流 洗。方法是：用约 10 mL 丙酮至大球中， 并抽吸丙酮经毛细管 3 次以上，洗毕，

倾去丙酮倒入回收瓶中，再重复一次，然 后用吹风机吹干黏度计备用。 2.测定溶剂流出时间 在铁架台上调节好黏度计的垂直度和高度，然后将黏度计安放在恒温水浴中。用移液管吸取10mL 纯水，从A 管注入。于37℃恒温槽中恒温5min。进行测定时，在 C管上套上橡皮管，并用夹子夹住，使其不通气，在 B 管上用橡皮管接针筒，将蒸馏水从 F 球经 D 球、毛细管、E球抽到G球上（不能高出恒温水平面），先拔去针筒并解去夹子，使 C管接通大气，此时 D 球内液体即流回 F 球，使毛细管以上液体悬空。毛细管以上液体下流，当液面流经 a刻度时，立即按停表开始记录时间，当液面降到b刻度时，再按停表，测得刻度a、b之间的液体流经毛细管所需时间，重复操作两次，记录留出时间且误差不大于1-2s，取两次平均值为 t0， 3.溶液流出时间的测定 取出黏度计，倾去其中的水，加入少量的丙酮溶液润洗，经过各个瓶口流出，以达到洗净的目的。同上法安装调节好黏度计，用移液管吸取 10mL 溶液小心注入黏度计内（注意不能将溶液黏在黏度计的管壁上），在溶液恒温过程中，应用溶液润洗毛细管后再测定溶液的流出时间t。然后一次分别加入 2.0mL、3.0 mL、5.0 mL、10.0 mL 蒸馏水，按上述方法分别测量不同浓度时的t 值。每次稀释后都要将溶液在F 球中充分搅匀（可用针筒打气的方法，但不要将溶液溅到管壁上），然后用稀释液抽洗黏度计的毛细管、E 球和 G 球，使黏度计内各处溶液的浓度相等，而且须恒温。 五、数据处理及结论 1.数据整理（恒温槽温度：37℃） 为了作图方便，假定起始相对浓度是1，根据原理中的公式计算所得数据记录如下表 表一数据记录表

5 粘度法测定聚合物的粘均分子量

实验五 粘度法测定聚合物的粘均分子量 （Ubbelchde Viscosity Measurement ） 1. 目的要求 1) 掌握使用乌氏粘度法测定聚合物分子量的原理； 2) 掌握乌氏粘度计测定聚合物稀溶液粘度实验技术及数据处理方法； 3) 分析分子量大小对聚合物性能以及对聚合物加工性能的关系及影响。 2. 基本原理 聚合物稀溶液的粘度主要反应了液体分子之间因流动或相对运动所产生的内摩擦阻力。 内摩擦阻力与聚合物的结构、溶剂的性质、溶液的浓度及温度和压力等因素有关，它的数值越大，表明溶液的粘度越大。 聚合物溶液粘度的变化，一般采用下列的粘度量来描述。 1）相对粘度，又称粘度比， 用r η表示。 它是相同温度条件下，溶液粘度η与纯溶剂粘度0η之比，表示为： 0/ηηη=r （2-1） 相对粘度是一个无因次量，随着溶液浓度的增加而增加。对于低剪切速率下的聚合物溶液，其值一般大于1。 2）增比粘度（粘度相对增量），用sp η表示，是相对于溶剂来说，溶液粘度增加的分数： 1/)(00-=-=r sp ηηηηη （2-2） 3）比浓粘度（粘数），对于高分子溶液，粘度相对增量往往随溶液浓度的增加而增大，因此常用其与浓度c 之比来表示溶液的粘度，成为比浓粘度或粘数，即： c c r sp /)1(/-=ηη （2-3） 粘数的因次是浓度的倒数，一般用ml/g 表示。 4）比浓对数粘度（对数粘度），其定义是相对粘度（粘度比）的自然对数与浓度之比，即： c c sp r ) 1ln(ln ηη+= （2-4） 单位为浓度的倒数，常用ml/g 表示。 5）特性粘度（极限粘度），其定义为比浓粘度（粘数）c sp /η或比浓对数粘度（对数粘度）c r /ln η在无限稀释时的外推值，用][η表示，即： )/(l n l i m )/(l i m ][0 c c r c sp c ηηη→→== （2-5） ][η称为特性粘度（或极限粘度），其值与浓度无关，量纲是浓度的倒数。

粘度法测分子量

一、实验目的 1、掌握用粘度法测定高分子化合物相对分子量的原理。 2、用乌氏粘度计测定聚乙烯醇溶液的特性粘度，计算其粘均相对分子量。 二、实验原理 高分子化合物相对分子量对于高分子化合物溶液的性能影响很大，是个重要的基本参数。一般高分 子化合物是相对分子量大小不同的大分子的混合物，相对分子量常在103～107之间，所以通常所测高分 子化合物相对分子量是平均相对分子量。 测定高分子化合物相对分子量的方法很多，不同方法所测得的平均相对分子量有所不同。粘度法是 常用的测定相对分子量的方法之一，粘度法测得的平均相对分子量称为粘均相对分子量。 高分子化合物溶液的粘度比一般较纯溶剂的粘度大得多，其粘度增加的分数称为增比粘度， 其定义为： 式中，称为相对粘度。增比粘度随粘液中高分子化合物的浓度c增加而增加。为了便于比较，定 义单位浓度的增比粘度/c为比浓粘度，它随溶液浓度c改变而改变。当浓度c趋于零时，比浓粘度的 极限值为[]，[]称为特性粘度，即： 式中溶液浓度c习惯上取质量浓度（单位为或）。特性粘度[η]可以作为高分子化合 物的平均相对分子量的度量。根据实验结果证明，任意浓度下比浓粘度与浓度的关系可以用经验公式表 示如下： 因此，利用/c对c作图，用外推法可求出[η]。 当c趋近于0时，（ln）/ c的极限值也等于[η]，可以证明如下： 当溶液浓度c很小时，忽略高次项，则得： 当溶液浓度较小时，（ln）/c对c作图，也得一条直线，其截距也等于[η]，见图S3-1。

[η]单位和数值，随溶液浓度的表示法不同而异，[η]的单位为浓度单位的倒数。 在一定温度和溶剂条件下，特性粘度[]与高聚物的相对分子质量M间关系通常用下列经验方程式表 达：式中K和α 是与温度、溶剂及高聚物本性有关的常数。通常对于每种高聚物溶液，要用已 知平均相对分子量的高聚物求得K、α值。然后，用此K、α值及同种待测高聚物溶液的特性粘度实验值， 可求得此待测高聚物的粘均相对分子量。在确定K、α值时，已知的平均相对分子量是用其他方法测得的。 对于许多高聚物溶液，在有关手册或书中可查得它们的K、α值。 测定高聚物溶液的粘度，最方便是使用毛细管粘度计。本实验中采用乌氏粘度计，其结构如图S3-2 所示，乌氏粘度计的最大优点是粘度计中的溶液体积不影响测定结果。因此，可在粘度计中用逐步稀释 法得到不同浓度溶液的粘度。乌氏粘度计毛细管K的直径、长度和球E体积是根据溶剂的粘度选定的，要 求溶剂的流过的时间不小于100s。但毛细管直径不宜小于0.5mm，否则测定或洗涤时容易堵塞。球F的容 积应为B管中a刻度至球F底体积的8～10倍，则在测定过程中可以使溶液稀释至起始浓度的五分之一左右。 为使球F不致过大，球E的体积以4～5mL为宜。此外球D至球F底端的距离，应尽量小些。由于粘度计由玻 璃吹制而成，其三根支管很容易折断，使用时应特别小心。 液体在毛细管粘度计中因重力作用而流动时遵守泊索利方程。当考虑动能的影响，更完全的公式可写为： 式中m为毛细管末端校正系数，是一个接近于1的仪器常数，视毛细管两端处液体流动情况而异，通 常m值约为1.12。对于指定的粘度计，上式中许多参数是一定的，则此式可写为下列形式：

三粘度法测定聚合物的粘均分子量

实验3 粘度法测定聚合物的粘均分子量 一 实验目的 掌握粘度法测定聚合物分子量的原理及实验技术。 二、实验原理 聚合物溶液与小分子溶液不同，甚至在极稀的情况下，仍具有较大的粘度。粘度是分子运动时内摩擦力的量度，因溶液浓度增加，分子间相互作用力增加，运动时阻力就增大。表示聚合物溶液粘度和浓度关系的经验公式很多，最常用的是哈金斯（Huggins ）公式 2[][]sp k c c ηηη =+ --------------------------------------- (1) 在给定的体系中k 是一个常数，它表征溶液中高分子间和高分子与溶剂分子间的相互作用。另一个常用的式子是 2[][]ln r c c ηβηη =--------------------------------------- (2) 式中k 与β均为常数，其中k 称为哈金斯参数。对于柔性链聚合物良溶剂体系，k ＝1/3，k+β= l/2。如果溶剂变劣，k 变大；如果聚合物有支化，随支化度增高而显著增加。从（1）式和（2）式看出，如果用sp c η或ln r c η对c 作图并 外推到c →0（即无限稀释），两条直线会在纵坐标上交于 一点，其共同截距即为特性粘度[η]，如图1-1所示 0ln lim lim [] sp r c c c c ηηη→→== ----------------------------------------(3) 通常式（1）和式（2）只是在了r η=1.2~2.0范围内为 直线关系。当溶液 浓度太高或分子量太大均得不到直线，如图1-2所示。此时只能降低浓 度再做一次。 特性粘度[η]的大小受下列因素影响： （1）分子量：线型或轻度交联的聚合物分子量增大，[η]增大。 （2）分子形状：分子量相同时，支化分子的形状趋于球形，[η]较线型分子的小。 （3）溶剂特性：聚合物在良溶剂中，大分子较伸展，[η]较大，而在不良溶剂中，大分子较卷曲，[η]较小。 （4）温度：在良溶剂中，温度升高，对[η]影响不大，而在不良溶剂中，若温度升高使溶剂变为良好，则[η]增大。 当聚合物的化学组成、溶剂、温度确定以后，[η]值只与聚合物的分子量有关。常用两参数的马克-豪温（Mark-Houwink ）经验公式表示： []KM αη= ----------------------------------------- （4） 图1-1 图1-2

粘度法测高聚物分子量

实验5 粘度法测定聚合物的粘均分子量 一． 实验目的 1．加深理解粘均分子量的物理意义。 2．学习并掌握粘度法测定分子量的实验方法。 3．学会用“一点法”快速测定粘均分子量。 二． 实验原理 由于聚合物的分子量远大于溶剂，因此将聚合物溶解于溶剂时，溶液的粘度（η）将大于纯溶剂的粘度（η0）。可用多种方式来表示溶液粘度相对于溶剂粘度的变化，其名称及定义如表8－1所示。 表8－1 溶液粘度的各种定义及表达式 名称 定义式 量纲 相对粘度 0 ηηη= r 无量纲 增比粘度 100 ?=?=r sp ηηηηη 无量纲 比浓粘度(粘数) C C r sp 1?= ηη 浓度的倒数（dl/g ） 比浓对数粘度（对数粘数） C C sp r ) 1ln(ln ηη+= 浓度的倒数（dl/g ） 溶液的粘度与溶液的浓度有关，为了消除粘度对浓度的依赖性，定义了一种特性粘数，其定义式为： C C r C sp C ηηηln lim lim ][0 →→== (8-1) 特性粘数又称为极限粘数，其值与浓度无关，其量纲也是浓度的倒数。 特性粘数取决于聚合物的分子量和结构、溶液的温度和溶剂的特性，当温度和溶剂一定时，对于同种聚合物而言，其特性粘数就仅与其分子量有关。因此，如果能建立分

子量与特性粘数之间的定量关系，就可以通过特性粘数的测定得到聚合物的分子量。这就是用粘度法测定聚合物物分子量的理论依据。 根据式8－1的定义式，只要测定一系列不同浓度下的粘数和对数粘数，然后对浓度作图，并外推到浓度为零时，得到的粘数或对数粘数就是特性粘数。 实验表明，在稀溶液范围内，粘数和对数粘数与溶液浓度之间呈线性关系，可以用两个近似的经验方程来表示： C C sp 2][][ηκηη+= (8-2) C C r 2][][ln ηβηη?= (8-3) 式8－2和式8－3分别称为Huggins 和Kraemer 方程式。 当溶剂和温度一定时，分子结构相同的聚合物，其分子量与特性粘数之间的关系可以用MH 方程来确定，即： αηKM =][ (8-4) 在一定的分子量范围内，K , α是与分子量无关的常数。这样，只要知道K 和α的值，即可根据所测得的[η]值计算试样的分子量。 在用MH 方程计算分子量时，由于不同的聚合物有不同的K , α值，因此在测定某种聚合物的分子量之前，必须事先订定K 、α值。订定的方法是：制备若干个分子量均一的样品，下面又称为标样。然后分别测定每个样品的分子量和极限粘数。其分子量可用任何一种绝对方法进行测定。由式8－4两边取对数，得： M K lg lg ]lg[αη+= （8－5） 以各个标样的lg[η]对logM 作图，所得直线的斜率是α，而截距是lgK 。 事实上，前人已对许多聚合物溶液体系的K 、 α值做了订定并收入手册，我们需要时可随时查阅，很多情况下，并不需要我们自己订定。但在选用K 、α值时，一定要注意聚合物结构、溶剂、温度的一致性，以及适用的分子量范围。此外，值得提醒的是，以前溶液的单位常以g/dl 为单位，因此使用时可先将溶液的单位进行换算。 溶液的粘度一般用毛细管粘度计来 测定，最常用的是乌氏粘度计，其结构如图8－1所示。其特点是毛细管下端与大气连通，这样，粘度计中液体的体积对测定没有影响。

粘度法测定高聚物分子量

粘度法测定高聚物分子量 ——东华大学 一、实验目的 高聚物的分子量就是高分子材料最基本的结构参数之一。在科学研究与生产实践中,高聚物分子量对其加工成型以及产品的物理性能有着极其密切的联系,因此高聚物分子量的测定就是鉴定高聚物性能的一个重要项目。 通过本实验应达到以下目的: 1、理解稀释粘度法测定高聚物分子量的基本原理; 2、掌握本测定的方法; 3、学会外推法作图求[η]、K H 、K K 值: 4、掌握测定粘度的动能校正方法 二、实验原理 高聚物的分子量具有多分散性,无论用何种方法所测得的分子量,均为平均分子量。测定高聚物分子量的方法有多种,如端基测定法、渗透法、光散射法、超速离心法与粘度法等。由于粘度法的设备简单,操作方便,因此应用最为普遍。但粘度法并非绝对的测定方法,根据大量的实验证明,马克(Mark)提出更符合于实验结果的非线形方程式: []αηKM =(1) 该式实用性很广,式中K 、α值主要依赖于大分子在溶液中的形态。无规线团形状的大分子在不良溶剂中呈十分蜷曲的形状,α为0、5~0、8;在良的溶剂中,大分子因溶剂化而较为舒展,α为0、8～l;而对硬棒状分子,α＞1。关于某一高聚物溶剂系的K 、α值的具体测量,可将(1)式两边取对数,得: []M K lg lg lg αη+= (2) 此为直线方程。从直线的斜率可求出,从截距可求出K 。一般采用的方法就是将样 品经分级,测定其各分级的[η],用直接方法 (如渗透压法、光散射法、超速离心法等)测定相应分子量就可作出lg[η]与lgM 的线性关系图,如图1所示。由直线的截距,斜率lgK 可求出K 与α值。 若干高聚物溶剂体系的K 、α值,文献上发表很多,对涤纶在苯酚/四氯乙烷(1:1)体系中,温度25oC 时: []82.04101.2M -?=η (3) 用(3)式计算涤纶分子量中,必需用实验求出溶液的特性粘度[η] 。其定义就是当溶液 M lg[

粘度法测定聚合物的分子量

实验十 粘度法测定聚合物的分子量 一、 实验目的 掌握用乌氏粘度计测定高分子溶液粘度的方法并计算粘均分子量M η。 二、 实验原理 高分子溶液具有比纯溶剂高得多的粘度，其粘度大小与高聚物分子的大小、形状、溶剂性质以及溶液运动时大分子的取向等因素有关。因此，利用高分子粘度法测定高聚物的分子量基于以下经验式： Mark 经验式： 式中：[η]－特性粘数 M －粘均分子量 K －比例常数 α－与分子形状有关的经验参数 K 和α值与温度、聚合物、溶剂性质有关，也和分子量大小有关。K 值受温度的影响较明显，而α值主要取决于高分子线团在某温度下，某溶剂中舒展的程度，其数值介于0.5～1之间。K 与α的数值可通过其它绝对方法确定，例如渗透压法、光散射法等，从粘度法只能测定得［η］。 粘度除与分子量有密切关系外，对溶液浓度也有很大的依赖性，故实验中首先要消除浓度对粘度的影响，常以如下两个经验公式表达粘度对浓度的依赖关系： []α ηKM =（10-2） （10-3） （10-1）

式中：r η－相对粘度 sp η－增比粘度 sp η/c －比浓粘度 c －溶液浓度 βκ,－均为常数 1-=r sp ηη （10-5） 式中：t －溶液流出时间，0t －纯溶剂流出时间 显然 ][η即是聚合物溶液的特性粘数，和浓度无关，由此可知，若以c sp /η和 c sp /ln η分别对c 作图，则它们外推到 0→c 的截距应重合于一点，其值等于][η。 ln r ηsp C η或 C 图1 外推法求[η]值 图10-1 外推法求][η值 三、仪器和试剂 试剂：聚乙烯醇，蒸馏水 []c c r c sp c ηηηln lim lim 0 →→==（10-4） （10-6）

粘度法测化合物的分子量实验报告doc

粘度法测化合物的分子量实验报告 篇一：粘度法测聚乙烯醇分子量及分子构型实验报告广州大学化学化工学院 本科学生综合性、设计性实验报告 实验课程物理化学实验实验项目黏度法测定高聚物的相对分子质量专业学号1205100052 姓名彭丽煌指导教师及职称宋建华开课学期时间年日 一、实验方案设计 篇二：粘度法测聚乙烯醇分子量及分子构型实验报告广州大学化学化工学院 本科学生综合性、设计性实验报 告 实验课程基础化学实验（Ⅲ）---物理化学实验实验项目粘度法测聚乙烯醇分子量及分子构型&粘度法测聚乙烯醇分子量及分子构型专业功能与材料化学班级化学133 学号1305100066,1305100058姓名李智泽.陈远鸿指导教师苏育志,陈旖勃 开课学期 时间XX年12月15日 篇三：黏度法测定水溶性高聚物相对分子质量实验报告 物理化学实验报告

XX年 03 月 18 日总评：姓名：学校：陕西师范大学年级：XX级专业：材料化学室温：10.0℃大气压: 100kpa 一、实验名称：黏度法测定水溶性高聚物相对分子质量二、实验目的： 1、掌握乌式粘度计的使用； 2、掌用粘度法测水溶性高聚物相对分子质量的方法。 三、实验原理: 粘度是指液体对流动所表现的阻力，这种阻力反抗液体中相邻部分的相对移动，可看作由液体内部分子间的内摩擦而产生。如果液体是高聚物的稀溶液，则溶液的粘度反映了溶剂分子之间的内摩擦力、高聚物分子之间的内摩擦力、以及高聚物分子和溶剂分子之间的内摩擦力三部分,三者之和表现为溶液总的粘度η。其中溶剂分子之间的内摩擦力所表现的粘度如用η 0表示的话，则由于溶液的粘度一般说来要比纯溶剂的粘度高，我们把两者之差的相对值称为增比粘度，记作η sp ： η sp = ( η-η0 )/η0 溶液粘度与纯溶剂粘度之比称为相对粘度ηr ： ηr = η /η0 增比粘度表示了扣除溶剂内摩擦效应后的粘度，而相对

粘度法测定高聚物的分子量

粘度法测定高聚物的分子量 一、实验目的 1．测定聚丙烯酰胺或聚乙烯醇的粘均分子量。 2．掌握用乌倍路德粘度计测定粘度的方法。 二、实验原理 分子量是表征化合物特征的基本参数之一。但高聚物分子量大小不一，参差不齐，一般在103～107之间，所以通常所测高聚物的分子量是平均分子量。测定高聚分子量的方法很多，本实验采用粘度法测定高聚物分子量。 高聚物在稀溶液中的粘度，主要反映了液体在流动时存在着内摩擦。在测高聚物溶液粘度求分子量时，常用到下面一些名词。 如果高聚物分子的分子量愈大，则它与溶剂间的接触表面也愈大，摩擦就大，表现出的特性粘度也大。特性粘度和分子量之间的经验关系式为： 式中，M 为粘均分子量；K为比例常数；alpha是与分子形状有关的经验参数。K和alpha值与温度、聚合物、溶剂性质有关，也和分子量大小有关。K 值受温度的影响较明显，而alpha值主要取决于高分子线团在某温度下，某溶剂中舒展的程度，其数值解与0.5～1 之间。K 与alpha 的数值可通过其他绝对方法确定，例如渗透压法、光散射法等，从粘度法只能测定[η]。 在无限稀释条件下 因此我们获得[η]的方法有二种；一种是以ηsp/C对C 作图，外推到C→0 的截距值；另一种是以lnηr/C对C作图，也外推到C→0 的截距，两根线会合于一点。方程为： 测定粘度的方法主要有毛细管法、转筒法和落球法。在测定高聚物分子的特性粘度时，以毛细管流出发的粘度计最为方便若液体在毛细管粘度计中，因重力作用流出

时，可通过泊肃叶公式计算粘度。 (m=1)。 对于某一只指定的粘度计而言，（4）可以写成下式 省略忽略相关值，可写成： 式中，t 为溶液的流出时间；t0为纯溶剂的流出时间。 可以通过溶剂和溶液在毛细管中的流出时间，从(6)式求得ηr，再由图求得[η]。 三、实验仪器 1．仪器 恒温槽1 套；乌倍路德粘度计1 只；移液管（10mL）2 只，（5mL）1 只；秒表，吸耳球，螺旋夹；橡皮管； 2．聚丙烯酰胺；硝酸钠(3mo l·dm-3和1 mo l·dm-3)。 四、实验步骤 本实验用的乌倍路德粘度计，又叫气承悬柱式粘度计。他的最大优点是可以在粘度计里逐渐稀释从而节省许多操作手续。 1．先用洗液将仪器洗净，再用自来水、蒸馏水分别冲洗几次，每次都要注意反复流洗毛细管部分，洗好后烘干备用。 2．调节恒温槽温度至30.00℃，在粘度计的B 管和C 管上都套上橡皮管，然后将其垂直放入恒温槽，使水面完全浸没G 球。 3．溶液流出时间的测定用移液管分别吸取已知浓度的聚丙烯酰胺溶液10mL 和硝酸钠溶液（3 mo l·dm-3）5mL，由A 管注入粘度计中，在C 管处用洗 耳球打气，使溶液混合均匀，浓度记为C1，恒温10min，进行测定。测定 方法如下：将C 管用夹子夹紧使之不通气，在B 管用吸耳球将溶液从F 球 经D 球、毛细管、E 球抽至G 球2／3 处，解去夹子，让C管通大气，此 时D 球内的溶液即回入F 球，使毛细管以上的液体悬空。毛细管以上的液 体下落，当液面流经a 刻度时，立即开始计时，当液面降至B 刻度时，停 止计时，测得刻度a,b 之间的液体流经毛细管所需时间。重复这一操作三 次，它们间相差不大于0.3s，取三次的平均值为t1。 然后依次由A 管用移液管加入5mL,5mL,5mL,5mL 硝酸钠溶（1 mo l·dm-3），将溶液稀释，使溶液浓度分别为C2,C3,C4,C5，用同法测定 每份溶液流经毛细管的时间t2,t3,t4,t5。应注意每次加入硝酸钠溶液后，要充 分混合均匀，并抽洗粘度计的E 球和G 球，使粘度计内溶液各处的浓度相 等。 4．溶剂流出时间的测定

粘度法测定高聚物的相对分子量

南昌大学大学 高分子物理实验报告 实验名称：粘度法测定高聚物的相对分子量（粘均相对分子量） 成绩： 班级：材料091 实验日期：2011-11-2 姓名：刘相（17号实验台）交报告日期：2011-11-08 一、实验目的 1.掌握粘度法测定高聚物相对分子质量的基本原理。 2.学习和掌握用乌式粘度计测定高分子溶液粘度的实验技术以及实验数据的处理方法。 3.用乌式粘度计测定环己酮-聚氯乙烯溶液的特性粘度,并求出聚氯乙烯试样的粘均相对分子质量。 二、实验原理 线型高分子溶液的基本特点之一是粘度比较大,并且其粘度值与平均相对分子质量有关,利用这一点可以测定高聚物的平均相对分子质量。 1.特性粘度与高聚物相对分子质量的关系: []K Mα η= η

式中M η为高聚物的粘均相对分子质量:K 、α为经验常数,它们的值与高聚物-溶剂体系及温度有关,与高聚物相对分子质量的范围也有一定的关系。 2.粘度测定: 对于高分子溶液的粘度测定,以毛细管粘度计最为方便。液体在毛细管中因自身重力作用而向下流动时的关系式为: 488hgR t mV LV Lt πρ ρηπ= - B At t ηρ=- 第二项代表重力的一部分转化成了流出液体的动能,称为"动能修正项"。 00 r B At t B At t ρηρ-= - 式中,ρo 、t 0分别表示纯溶剂的密度和流出时间。当毛细管太粗,使溶剂流出时间小于l00s,或者溶剂的比密粘度(η/ρ)太小时,必须考虑动能修正项。因为所测高分子溶液的浓度通常很稀(c<0.01g/mL),溶液的密度与溶剂的密度近似相等(ρ≈ρo ),所以可以简化为: r t t η= 3. "一点法"求特性粘度。对于一般的线型柔性高分子-良溶剂体系,''0.30.4,12k k β≈+≈ 联立式可得到一个"一点法"计算特性粘度的公式: [] η≈ 而对于一些支化或刚性高分子-溶剂体系,'k β+偏离12较大,此时可令 'k γβ=,并假设与相对分子质量无关,可推得另一个"一点法"计算特性粘度的公式: