7-ma’ruza. Polimerlarning molekulyar massasini aniqlash usullari reja

7-MA’RUZA. POLIMERLARNING MOLEKULYAR MASSASINI ANIQLASH USULLARI
REJA
1. Krioskopik usul
2. Osmometrik usul
3. Diffuziya, nur yoyish usullаri
3. Viskozimetrik usul
4. Polimerlarning molekulyar massasini aniqlashning boshqa usullari
Tayanch iboralar: krioskopiya, viskozimetriya, sedimentatsiya, diffuziya, nur yoyish, kimyoviy usullar.


Krioskopik usul
Quyida polimer makromolekulalarining molekulyar massasini va o‘lchamini suyultirilgan eritmalari xossalarini o‘rganish orqali aniqlanadigan amaldagi usullarni ko‘rib chiqamiz.
1. Termodinamik usullar. Termodinamik usullar polimerning o‘rtacha arifmetik molekulyar massasi ( )ni aniqlash imkonini beradi.
a) Krioskopik usul. Polimer molekulyar massasini aniqlashning bu usuli Raul qonuniga asoslangan.
Eritmada 1 mol erigan polimer bo‘lganda suyuqlanish haroratining pasayish o‘lchami hisoblangan qiymat krioskopik doimiy deyiladi. Polimer eritmasining turli konsentratsiyalarida ni aniqlash asosida nisbat topiladi va grafigi chiziladi. Hosil bo‘lgan to‘g‘ri chiziqni cheksiz suyultirish nuqtasigacha ekstrapolyasiya qilib ning qiymati topiladi va formuladan hisoblanadi.



Osmometrik usul
b) Osmometrik usul.Osmotik bosim kimyoviy potensial o‘zgarishiga bog‘liq.
ning qiymati tajriba yo‘li bilan eritmaning osmotik bosimini bir nechta konsentratsiyada o‘lchab grafigidagi to‘g‘ri chiziqni cheksiz suyultirilgan konsentratsiya ( ) gacha ekstrapolyasiya qilib topiladi. Polimer molekulyar massasi quyidagi tenglamadan hisoblanadi:

Bu usul o‘rtacha arifmetik molekulyar massani (3^.10⁴ - 2^.10⁶) topish imkonini beradi, chunki osmotik bosim polimer molekulalari soniga bog‘liq. Osmometrik usul bilan 3000 – 20 000 oraliqdagi molekulyar massalarni aniqlash mumkin.


Diffuziya, nur yoyish usullаri
Molekulyar massani diffuzion usul bilan aniqlash. Diffuziya koeffitsienti Dva polimer zichligi yordamida molekulyar massani aniqlash mumkin.
D ning qiymati quyidagi tenglama orqali topiladi:

bu erda C₁ va C₂ lar C₁ va C₂ masofalardagi polimer konsentratsiyalari va diffuziya vaqti. Molekulyar massa (M) Eynshteyn tenglamasi orqali aniqlanadi:
bunda
bu erda T- mutloq harorat; muhit qovushqoqligi; diffuzlanayotgan sharsimon zarracha radiusi; Avogadro doimiysi; asimmetriya omili; diffuziya koeffitsienti ( tekshirilayotgan polimer o‘lchamga ega bo‘lgan sharsimon zarrachaning diffuzlanish koeffitsienti).


Viskozimetrik usul
Molekulyar massani aniqlash uchun, ko‘pincha viskozimetrik usul qo‘llaniladi. Shtaudinger molekulyar massani aniqlash uchun quyidagi tenglamani taklif qilgan:

Bu tenglamada makromolekulaning o‘ralish darajasi (zanjir bukiluvchanligi)ga bog‘liq qiymat bor. K – har bir polimergomologik qator va berilgan erituvchi uchun o‘zgarmas kattalik.


Kimyoviy usullar
Bu usul makromolekula uchlaridagi funksional guruhlar (gidroksil, karboksil, amin va boshqalar)ni, initsiatorlarning nishonlangan fragmentlari (peroksid, azobirikmalar va boshqalar) yoki makromolekuladagi alohida atomlar (xlor, brom, oltingugurt va boshqalar)ni aniqlashga asoslangan.
a) Poliefirlarning molekulyar massasini aniqlash. Poliefirlarning molekulyar massasini kislota soni (K.S.) va gidroksil soni (G.S.) ni aniqlash orqali quyidagi formulalar vositasida topiladi:




Molekulyar massaning aniq qiymatlarini topish maqsadida makromolekula uchlaridagi ikkala guruhning miqdori aniqlanadi. Molekulyar massani quyidagi formula bilan hisoblanadi:

b) Poliamidlarning molekulyar massasini aniqlash.

Poliamidlar makrozanjiri uchlarida amin va karboksil guruhlar tutadi. Poliamidlar molekulyar massasi ana shu guruhlarni aniqlash orqali topiladi:



Agar amin soni 1 g polimerga to‘g‘ri kelgan KOH mg larida ifodalangan bo‘lsa molekulyar massa quyidagi formula bilan hisoblanadi:



v) Epoksid smolalar molekulyar massasini aniqlash. Chiziqsimon epoksid smolaning molekulyar massasini epoksid guruhlar tarkibiga (E) ko‘ra hisoblanadi: