Tolali materiallar va qog’oz kimyoviy texnologiyasi va dizayni kafedrasi udk 541. 64+53
Fizik kimyoviy usullar
Download 0.53 Mb. Pdf ko'rish
|
polimerlar fizikasi va kimyosi fanidan laboratoriya mashgulotlari boyicha uslubiy korsatma
|
Fizik
polimer eritmalari fizik kimyoviy xossalarining (qovushqoqligi, eritmasining osmatik bosimi, qaynash va muzlash harorati, shishalanish va qovushqoq oquvchan harakatga o’tish haroratinig) keskin o’zgarishini aniqlashga asoslangan. Bu usullarning bir nechtasini tatbiq etish asosida molekulaning shaklini va polimerning polidispersligini ham topish mumkin.
Chiziqli polimerlarning molekulyar massasini qovushqoqlikni o’lchash usuli bilan aniqlash Qovushqoqlikni o’lchash usuli hozirgi vaqtda eng ko’p tarqalgan usul bo’lib, chiziqli polimerlarning molekulyar massasini o’lchashda yaxshi natijalar beradi. Shtaudinger polimerning molekulyar massasi bilan eritmasining qovushqoqligi orasida bog’lanish borligini topdi:
С h K M sol m 1
bu tenglamada: M -molekulyar massa;
-polimer va erituvchi tabiatiga bog’liq konstanta; h sol
- eritmaning solishtirma qovushqoqligi; S – eritmaning konsentrasiyasi. So’nggi vaqtlarda, Shtaundinger tenglamasiga yangiliklar kiritilib, xarakteristik qovushqoqlik bilan molekulyar massa orasidagi bog’lanishni ifodalovchi quyidagi ikkita tenglama topildi:
9 a) chiziqli tenglama: y M K h m
b) darajali tenglama:
K h m Bu tenglamalarda:
h - xarakteristik qovushqoqlik, u - empirik konstanta,
- makromolekula va erituvchining xossalariga hamda ularning o’zaro ta’siriga bog’liq son. 2-jadvalda ba’zi polimerlar uchun
va
ning qiymatlari ishlatiladigan erituvchilar keltirilgan. Polimer eritmasining absolyut qovushqoqligi eritma kontsentratsiyasiga bog’liq bo’lganligdan molekulyar massasini hisoblashda solishtirma va xarakteristik qovushqoqliklardan foydalaniladi. Shuning uchun polimerning nisbiy qovushqoqligini o’lchab, undan solishtirma va xarakteristik qovushqoqlikning qiymatlari hisoblab topiladi. 2-jadval Ba’zi polimerlar va erituvchilar uchun
va
ning qiymatlari Polimerlarning nomi
Formulasi Erituvchi Haro rat,
0 C
K
Poliakrilonitril CH
CH n
CN Dimetilform amid 20
1,75 10 -4 0,66
Polibutadien (-CH
2 -CH=CH-CH 2 -)
Toluol 25
1,1 10 -4
0,62 Polivinilasetat CH 2 CH n
OCOCH 3
Atseton 50
2,8 10 -4
0,67 Polvinilspirt CH 2 CH n
OH Suv
50 5,9
10 -4 0,67
Polivinilxlorid CH 2 CH n
CL Tetragidrofu ran 20
0,26 10 -3
0,92 Poligeksametilenadip amid
-HN-(CH
2 ) 6 -NHCO(CH 2 ) 4 - CO- n 90 % li chumoli kislota
25 1,05
10 -4 1,0
Poliizopren (-CH
2 -C=CH-CH
2 -) n Toluol 25
3,6 10 -4
0,64 10
CH 3
Polikaprolaktam -HN-(CH 2 ) 5 -CO n 40% li sulfat
kislota 20
5,02 10 -4
0,67 Polimetilmet akrilat
CH 3
CH 2 C n
COOCH 3
Benzol
Xloroform Toluol
20 20
85 2,4
10 -4 0,94
10 -4 0,49
10 -3 0,54
0,76 0,82
Polipropilen CH 2 CH n
CH 3
Toluol 20
9,6 10 -4
0,63 Polistirol CH 2 CH n
C 6 H 5 Toluol
30 1,28
10 -4 0,70
Polietilen CH 2 CH 2 n
Dekalin
70 0,39
10 -4 0,74
Diatsetat Sellyuloza C
H 7 O 2 (OH)(OCOCH 3 )
] n
Atseton 25
1,49 10 -4
0,82 Nitrotsellyuloza C 6 H 7 (ONO 2 ) 3 n Atseton 27
0,82 10 -4
1,0 Etiltsellyuloza C 6 H 7 (OC 2 H 5 ) 3 n Atseton 20 6,9
10 -4 0,71
Polimer eritmasining nisbiy qovushqoqligi viskozimetr yordamida o’lchanadi (1
kengroq bo’ladi. Ingichka tirsagiga diametri 0,7-1,0 mm bo’lgan kapillyar ulangan bo’lib, kapillyarning usti 2-3 ml sig’imli shardan iboratdir. Sharning ustki qismi va ostki qismlariga A va V belgilar quyilgan. Sharning uchiga rezina nay kiydiriladi, viskozimetr termostatga joylashtiriladi.
1 rasm. Viskozimetrlar: a Osvald viskozimetri; b Osvald Pinkevich viskozimetri
11
Polimer eritmasining nisbiy qovushqoqligini aniqlash uchun dastavval toza erituvchining viskozimetr kapillyardan oqib tushish vaqti o’lchanadi. Buning uchun viskozimetrga 5 ml erituvchi olinib, termostatda 20 minut saqlanadi. So’ngra erituvchi rezina nay orqali so’rilib, sharning ustki belgisi (A) dan oshguncha ko’tariladi. So’rish to’xtatilgandan keyin, erituvchi kapillyar orqali oqib tusha boshlaydi. U sharning ustki (A) belgisiga kelganda, sekundomer yurgizib yuboriladi, erituvchi sharning ostki (V) belgisidan o’tib ketguncha kutiladi. Erituvchi ostki belgidan o’tganda sekundomer to’xtatiladi va erituvchining ustki belgidan ostki belgigacha tushish vaqti yozib quyiladi. Bu jarayon 3-4 marta takrorlanadi, natijaning o’rtacha qiymati olinadi. Shu usulda polimerning har xil 0,5-1 % gacha bo’lgan kontsentratsiyali eritmasining oqish vaqti aniqlanadi. Nisbiy qovushqoqlik quyidagi tenglamadan hisoblab topiladi:
0 1 t t nis bu tenglamada:
- eritmaning nisbiy qovushqoqligi; t 1 va t 0 - eritma va erituvchining oqish vaqti, sekundlarda. Polimer erigandan keyin erituvchi qovushqoqligining ortishi eritmaning solishtirma qovushqoqligi deb ataladi va quyidagi tenglamadan topiladi:
0 0 1 1
t t nis sol
Polimerning molekulyar massasi esa quyidagi tenglama asosida aniqlanadi: С h K M sol m 1
bu tenglamada: m K - konstanta (uning qiymati jadvallardan olinadi); S – eritmaning molyar kontsentratsiyasi. Molekulyar massa xarakteristik qovushqoqlikni aniqlash yuli bilan ham topilishi mumkin. Xarakteristik qovushqoqlikni aniqlash uchun polimerning 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 0,8 g / 100 ml kontsentratsiyali eritmalari tayyorlanib, ularning nisbiy va solishtirma qovushqoqligi aniqlanadi. Olingan natijalar asosida solishtirma
12
qovushqoqlikning eritma kontsentratsiyasiga nisbati bilan kontsentratsiya orasidagi bog’lanish grafigi chiziladi (2 rasm). Grafik ordinata o’qini kesib o’tguncha davom ettiriladi.
2 rasm. Xarakteristik qovushqoqlikni aniqlash grafigi
Xarakteristik qovushqoqlikning qiymati grafik bilan ordinatalar o’qining koordinatalar boshigacha bo’lgan oraliqqa teng; u quyidagi tenglama asosida hisoblab topiladi:
K h m Bu tenglamadagi m K va
ning son qiymatlari jadvallarda berilgan bo’ladi. Download 0.53 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|