简述稀溶液黏度法测定高分子相对分子质量的原理和方法。
黏度,溶液,高分子
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简述稀溶液黏度法测定高分子相对分子质量的原理和方法。
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当聚合物、溶剂和温度确定后，高分子在溶液中的特性黏数[η]的值仅与高分子的相对分子质量M有关，[η]与M的关系式为
[η]=KMα
上式称为MH方程。在一定的相对分子质量范围内，K和α是与高分子的相对分子质量无关的常数。因此，只要已知K和α值，即可通过测定高分子在溶液中的特性黏数[η]值计算试样的相对分子质量。
高分子在溶液中的特性黏数[η]定义为
根据上式可知，可以通过测定一系列不同浓度c的高分子溶液的ηsP/c和lnηr/c值，外推至c＝0时的外推值，即为高分子在溶液中的特性黏数[η]。
实验是在恒温条件下，用同一个乌氏黏度计(或奥氏黏度计)分别测定几个不同浓度的高分子溶液的流出时间t和纯溶剂的流出时间t0。若溶液的密度为ρ，纯溶剂的密度为ρ0。则流体的黏度为
η=Aρt-(Bρ/t)
相对黏度ηr为
若通过选择合适的黏度计，使t0大于100s，即动能修正项B/t尽可能小，可以忽略不计；又因是稀溶液，溶液与溶剂的密度近似相等，即ρ≈ρ0。则相对黏度可简化为
同样，增比黏度ηsp为
这样，由黏度计测出的高分子稀溶液的流出时间t和纯溶剂的流出时间t0，求出各个浓度的ηr，ηsp，ηsp/c和lnηr/c的值，以ηsp/c对c和lnηr/c对c作图，得两条直线．将两条直线分别外推至c＝0处，交于一点得截距，截距即为高分子在溶液中的特性黏数[η]，将特性黏数[η]代入MH方程，即可求得高分子相对分子质量。