Определение КОЭФФИЦИЕНТА полиэлектролитного набухания полимера
Цель работы: Исследование особенностей гидродинамических свойств полиэлектролитов путем определения вязкости водных и водно-солевых растворов полимеров. Определение коэффициента полиэлектролитного набухания.
Оборудование и реактивы
Реактивы: Полимер из ряда: поли-1,2-ДМ-5-ВПМС, поли-ДМАЭМА*ДМС, поли-ДМАЭМА*БХ, по заданию преподавателя, дистиллированная вода, 2N и 4N водный раствор хлорида натрия.
Оборудование: Ультратермостат с точностью установки температуры ±0,1 0С, аналитические весы (точность 0,0001 г), набор разновесов, магнитная мешалка, секундомер, вискозиметр Убеллоде с диаметром капилляра (0,54-0,86)·10-3 м, резиновая груша, химический стаканчик на 50 мл. – 1 шт, пипетки на 20 мл – 2 шт, на 10 мл – 2 шт, на 5мл – 1 шт, на 2 мл – 1 шт, мерная колба на 50 мл – 1 шт.
Порядок выполнения работы
В ходе лабораторной работы необходимо выполнить следующие операции:
Ø приготовить водный раствор полимера;
Ø определить вязкости водных растворов полиэлектролита различной концентрации;
Ø определить вязкости водно-солевых растворов полиэлектролита различной концентрации.
Ø Определить коэффициент полиэлектролитного набухания полимера по данным о характеристической вязкости водных и водно-солевых растворов полиэлектролита.
В стакан на 50 мл помещают навеску полимера массой 0,2-0,4 г и приливают 20 мл дистиллированной воды. Стакан закрывают полиэтиленовой пленкой и перемешивают на магнитной мешалке до полного растворения навески. Затем переливают полученный раствор в мерную колбу на 50 мл и, несколько раз, ополаскивая стакан, доводят объем раствора в колбе до метки.
|
|
|
В чистый сухой вискозиметр Уббелоде, укрепленный в термостате, наливают 20 мл дистиллированной воды, термостатируют при 30 Со в течении 15 мин измеряют время ее истечения. Измерения проводят не менее 4 раз, причем отсчеты по секундомеру не должны расходится более чем на 0,2 с. Выливают воду из вискозиметра, вытесняя ее из капилляра с помощью груши. Вискозиметр сушат и устанавливают в термостат.
В сухой вискозиметр помещают 18 мл приготовленного раствора полиэлектролита и измеряют время истечения растворов при различных концентрациях, разбавляя раствор полимера непосредственно в вискозиметре последовательным пятикратным добавлением по 3 мл раствора дистиллированной воды.
По окончании измерений раствор выливают из вискозиметра. Вискозиметр моют и сушат.
По описанной выше методике определяют время истечения 2N раствора NaCl и времена истечения водно-солевых растворов полимера.
Для приготовления растворов в сухой вискозиметр помещают 10 мл исходного водного раствора полимера и 10 мл 4N NaCl. Для дальнейшего разбавления раствора используют 2N раствор NaCl, последовательно добавляя в вискозиметр по 2 мл раствора. Результаты измерений заносят в таблицу 2.1.
|
|
|
Таблица 2.1
Время истечения дистиллированной воды t01= с
Время истечения 2N раствора NaCl t02= с.
| Объем раствора, мл | Концентрация раствора С, мл | Время истечения раствора t, с | ηотн= tср/t0 | ηуд= (tср-t0)/t0 | ηпр= ηуд/С, дл/г | |||
| t1 | t2 | … | tср | |||||
По данным таблицы 2.1 на одном графике строят кривые зависимости приведенной вязкости hпр от концентрации для разбавленных водных растворов полиэлектролита и водно-солевых растворов. График зависимости, имеющий прямолинейный характер, экстраполируют к нулевой концентрации полиэлектролита и находят характеристическую вязкость полимера в водно-солевом растворе [hс].
Для определения характеристической вязкости полиэлектролита в водном растворе используют уравнение Фуосса.
Используя значения С и hуд из таблицы 2.1 для водных растворов полимера различных концентраций, рассчитывают отношения С/hуд и значения С1/2. Результаты расчетов записывают в таблицу 2.2
|
|
|
Таблица 2.2
| С/hуд | С1/2 | 1/[hв] | [hв] |
По данным таблицы 2.2 строят график зависимости С/hуд от С1/2. Имеющий прямолинейный характер график экстраполируют к нулевому значению концентрации полиэлектролита. Величина отрезка, отсекаемого прямой на оси С/hуд, обратно пропорциональна характеристической вязкости полиэлектролита в водном растворе [hв].
Определив характеристические вязкости полимера в водном и водно-солевых растворах вычисляют коэффициент полиэлектролитного набухания полимера.
Задание:проанализировать полученные данные по вязкости водных и водно-солевых растворов полиэлектролита и объяснить причины появления эффекта полиэлектролитного набухания.
Отчет должен содержать таблицы с полученными и рассчитанными данными, графики зависимостей ηпр и С/ηуд от концентрации для водных и водно-солевых растворов.
Лабораторная работа № 3
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 476; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!