--2-粘度法測定高聚物的分子量[適用對象]藥學、藥物制劑、中藥學、制藥工程、中藥學〔國際溝通方向〕生物工程專業(yè)[試驗學時]4一、試驗目的1、把握粘度法測定高聚物相對分子質量的原理。2、用烏氏粘度計測定聚乙烯醇的特性粘度，計算聚乙烯醇的粘均相對分子質量。二、試驗原理單體分子經(jīng)加聚或縮聚過程便可合成高聚物。并非高聚物每個分據(jù)之一。高聚物溶液的特點是粘度特別大，緣由在于其分子鏈長度遠大于溶劑分子，加上溶劑化作用，使其在流淌時受到較大的內(nèi)摩擦阻力。粘性液體在流淌過程中，必需抑制內(nèi)摩擦阻力而做功。其所受阻力的大小可用粘度系數(shù)η〔簡稱粘度〕來表示kgm-·s-1。高聚物稀溶液的粘度是液體流淌時內(nèi)摩擦力大小的反映。純?nèi)軇┱扯确从沉巳軇┓肿娱g的內(nèi)摩擦力，記作η

，高聚物溶液的粘度則0ηη>η0

,相對于溶劑，溶液粘度增加0的分數(shù)稱為增比粘度，記作η，即spη=〔η-η〕/ηsp 0 0而溶液粘度與純?nèi)軇┱扯鹊谋戎捣Q作相對粘度，記作ηrη=η/ηr 0ηηr

則意味著已扣除了溶劑分間的內(nèi)摩擦效應。高聚物溶液的增比粘度ηsp

往往隨質量濃度C便于比較，將單位濃度下所顯示的增比粘度ηsp

/C稱為比濃粘度，1nη/Crl系式lim splim rc0 c c0 c[ηηr

和ηηCsp的倒數(shù)。/CClnη

/C與Csp r合下述閱歷關系式：η/C=[η]+κ[η]2Csp

ηη/Csplnηη/Csplnη/Cr或r上兩式中κ和β分別稱為 Huggins和

lnηrCKramerη/CspClnη/CC作圖，外推至C=0r得截距即為[η]。明顯，對于同一高聚物，由兩線性方程作圖外推所得截距交于同一點，如右圖所示。高聚物溶液的特性粘度[η]與高聚物摩爾質量之間的關系，通常用帶有兩個參數(shù)的Mark-Houwink

KM——式中M 是粘均摩爾質量，K、α是與溫度、高聚物及溶劑的性質有關的常數(shù)，只能通過一些確定試驗方法〔如膜滲透壓法、光散射法等25℃時K=2×10-2，α=0.7630℃時K=6.66×10-2，α=0.64。三、儀器設備恒溫槽烏貝路德粘度計(如圖)11移液管(10mL、20mL、5mL)1秒表1容量瓶〔100mL〕2洗耳球聚乙烯醇1四、相關學問點本課程學問點綜合：〔一〕烏氏粘度計的使用原理本試驗承受毛細管法測定粘度，通過測定肯定體積的液體流經(jīng)肯定以下圖所示。當液體在重力作用下流經(jīng)毛細管時，其遵守Poiseuille定律：-3---10-pr4t8lV

hgr4t8lV式中η〔kg·m-1·s-1〕為液體的粘度；液體密度gh者的乘積；r〔m〕為毛細管的半徑；V〔m3〕為流經(jīng)毛細管的液體體積；t〔s〕為Vl〔m〕為毛細管的長度。用同一粘度計在一樣條件下測定兩個液體的粘度時，它們的粘度之比就等于密度與流出時間之比 pt t1 1111pt t2 22 22假設用粘度η1可通過上式求得。

的液體作為參考液體，則待測液體的粘度η2在測定溶劑和溶液的相對粘度時，如溶液的濃度不大〔C<10kg·m-3，溶液的密度與溶劑的密度可近似地看作一樣，故， tr t0 0所以只需測定溶液和溶劑在毛細管中的流出時間就可得到ηr多課程學問點綜合：〔二〕高分子分子量的其它測定方法的根本數(shù)據(jù)之一?！睲〕w當入射光電磁波通過介質時，使介質中的小粒子〔如高分子〕中的電子產(chǎn)生強迫振動，從而產(chǎn)生二次波源向各方向放射與振蕩電場〔入射光電磁波〔高分子

〔高W分子線。體積排解色譜法SE〔也稱凝膠滲透色譜法GP〕小，則在填料內(nèi)可滯留的孔洞越多，因此被淋洗出來的時間越長。按量。用分子量的高分子對上述分子量分布曲線進展分子量標定，GPC高溫度下工作。質譜法mZ〔m/Z〕過去的質譜難20FDFIB或FA,基質關心激光解吸技術〔MALDI-TOFMS〕和電噴霧離子化技術〔ESI-MS。由激光解吸電離技術和離子化飛行時間質譜相結合而構成的儀器稱為“基質關心激光解吸－離子化飛行時間質譜”〔MALDI-TOFMS激光質譜〕可測量分子量分布比較窄的高分子的重均分子量〔Mw

。由電噴霧電離技術和離子阱質譜相結合而構成的儀〔ESI-ITMS子的重均分子量〔M。w其他方法測定高分子分子量的其他方法還有：端基測定法，沸點上升法，冰點降低法，膜滲透壓法，蒸汽壓滲透法，小角X－光散射法，小角中子散射法，超速離心沉降法等。五、試驗步驟25℃±0.3℃。溶液配制準確稱取聚乙烯醇于100ml60ml60℃水浴中加熱數(shù)小時，待其顆粒膨脹后，放在電磁攪拌器上加熱攪拌，加速其溶解，溶解后，留神轉移至100ml水槽內(nèi)，加蒸餾水稀釋至刻度〔或由教師預備。t將粘度計垂直夾在恒溫槽內(nèi)，用吊錘020mlA夾緊CBG1/2CDa、b30.3s，取平均值。測定溶液流出時間t取出粘度計，倒出溶劑，吹干。用移液15ml5mlC抽上流下數(shù)次使之混合均勻，再如上法測定流經(jīng)時間。同樣，依次再5ml、10ml、20ml3最終用溶劑浸泡，備下次用。六、試驗報告要求試驗完畢，應盡快寫出試驗報告，準時交上。試驗報告一般包括以下內(nèi)容：試驗〔編號〕 試驗名稱專業(yè) 班級 姓名 合作者試驗日期試驗報告應寫出如下內(nèi)容：〔一〕試驗目的〔二〕試驗原理用文字、化學反響式及計算公式等說明，既要表述正確、條理清楚〔對于本試驗，應畫出試驗裝置圖〕〔三〕主要試劑和儀器列出本試驗中所要使用的主要試劑儀器?！菜摹吃囼灢襟E應簡明扼要地寫出本試驗步驟流程和操作要點?！参濉吃囼灁?shù)據(jù)及其處理將數(shù)據(jù)與處理結果列表

〕/CCCr spη]。取常數(shù)κ、aM?！擦硢栴}爭論差等進展爭論和分析，以提高自己分析問題、解決問題的力量，也為以后的科學爭論打下肯定的根底。七、思考題烏氏粘度計中的支管CCC管的夾子遺忘翻開了，所測的流出時間正確嗎？為什么？粘度計為何必需垂直，為什么總體積對粘度測定沒有影響？八、試驗成績評定方法本試驗成績按如下五級標準進展考核評定。參考標準如下：〔一〕優(yōu)秀〔很好〕力量；有良好的試驗室工作作風和習慣?！捕沉己谩草^好〕能理解試驗的目的和要求，能認真而正確地完成各項試驗操作；作業(yè)；有較好的試驗習慣和工作作風。〔三〕中等〔一般〕30%把握得不好；能一般完成各項試驗作業(yè)和報告；處理〔四〕及格〔較差〕60%所學的試驗技能，有些雖可做但不準確；果不抱負；能一般完成試驗報