粘度法測定水溶性高聚物相對分子質(zhì)量(修改)

1、實驗二 粘度法測定水溶性高聚物相對分子質(zhì)量目的要求一 測定多糖聚合物右旋糖苷的平均相對分子質(zhì)量二 掌握用烏貝路德粘度計測定粘度的原理和方法基本原理利用大分子溶液的粘度和其相對分子質(zhì)量間的某種經(jīng)驗方程來測定和計算大分子化合物分子質(zhì)量的方法，稱為粘度法。所測得的大分子化合物的相對分子質(zhì)量為粘均相對分子質(zhì)量。將大分子化合物加入到純?nèi)軇┲行纬上∪芤?，溶液的粘度總是比純?nèi)軇┐蟮枚?，若將和進行不同的組合，可得到粘度的三種表示方法。相對粘度： （2-1）表示溶液粘度與溶劑粘度的比值。增比粘度： （2-2）表示溶液粘度比溶劑粘度增加的相對值。比濃粘度： （2-3）表示單位濃度的溶質(zhì)對粘度的貢獻。特性粘度： （

2、2-4）表示溶液濃度無限稀釋時的比濃粘度。它是幾種粘度中最能放映溶質(zhì)分子本性的一種物理量，代表了在無限稀釋的溶液中，單位濃度大分子化合物溶液粘度變化分數(shù)。在溶液濃度很稀時，比濃粘度與溶液濃度C的關系是 （2-5） （2-6）根據(jù)這兩個經(jīng)驗公式，處理實驗數(shù)據(jù)并作圖，從稀溶液向無限稀釋處外推求。圖2-1 特性粘度和大分子化合物相對分子質(zhì)量之間有如下的經(jīng)驗方程： （2-7）式中， K和 ：與溶劑，大分子化合物及溫度有關的經(jīng)驗常數(shù)； M ： 大分子化合物的粘均相對分子質(zhì)量右旋糖苷在37時，以水為溶劑時，K=0.141cm3.g-1,=0.46。在測得溶液的后,代入式(2-7)中，即可求得大分子化合物右

3、旋糖苷的粘均相對分子質(zhì)量。烏式粘度計是常用的一種測定溶液粘度的玻璃儀器，如圖2-2。其測定粘度的方法，亦稱毛細管法。即在特定溫度下，測定一定體積的某液體流過一定長度的毛細管所需要時間，可求得該液體的相對粘度。它最大的有點是可以在粘度計內(nèi)采取逐漸稀釋的方法而連續(xù)測得不同濃度的相對粘度r 溫度一定時，當液體在一定長度的毛細管中因重力作用而流出時，其粘度可用下式描述。 （2-8）式中，p是液體流動時在毛細管兩端的壓力差在相同條件下，使用同一粘度計測定兩種液體的粘度時（例如，純?nèi)軇?與大分子化合物稀溶液），則兩液體的粘度之比等于其密度與流出時間的乘積之比： （2-9）通常測定大分子相對分子質(zhì)量都是在稀

4、溶液的條件下進行，故溶液的密度與溶劑的密度可以近似地認為相等，則在測定溶液和溶劑的相對粘度時，有 （2-10）因此，通過測定在毛細管中一定體積的溶液和溶劑的流出時間，可求得r，并進一步求得、及 ，代入式(2-7)，即得右旋糖苷的平均分子量，本測定方法具有設備簡單，操作簡便，精確度好等特點。圖2-1 外推法求 圖2-2 烏式粘度計 儀器 試劑烏氏粘度計 1支 移液管（2mL、5 mL、10 mL） 各一支恒溫水浴 1套 秒表 1個3號砂芯漏斗 1只 錐形瓶（100 mL） 1只吸濾瓶（250 mL） 1只 容量瓶（50 mL） 一個燒杯（50 mL） 1個 鉻酸洗液 右旋糖苷（分析純） 實驗步驟

5、一、 溶液的配制 用分析天平準備稱取1g右旋糖苷，倒入預先洗凈的50 mL燒杯中，加入約30 mL蒸餾水，在水浴中加熱至溶液完全透明，取出自然冷卻至室溫，再將溶液移至50 mL的容量瓶中，并用蒸餾水稀釋至刻度。然后用預先洗凈并烘干的3號砂芯漏斗過濾，裝入100mL錐形瓶中備用。（此溶液在實驗之前已經(jīng)配好，并且放置在冰箱中，用時取出，它的濃度為0.02g/mL）二、粘度計的洗滌 先將洗液灌入粘度計內(nèi)，并使其反復流過毛細管部分。然后將洗液倒入專用瓶中，再順次用自來水、蒸餾水洗滌干凈。容量瓶、移液管中也應仔細洗凈。三、溶液流出時間的測定 從烘箱中取出完全烘干的粘度度。開啟恒溫水浴和攪拌器的電源，調(diào)節(jié)

6、溫度為25(或37)。先在粘度計的C管和B管的上端套上干凈清潔的橡皮管，在鐵架臺上調(diào)節(jié)好粘度計的垂直度和高度，然后將粘度計安放在恒溫水浴中（G球及以下部位應在水浴的液面下，以確保整個操作過程中，溶液處于恒溫狀態(tài)）。用移液管加入10mL糖苷溶液，（不要將溶液黏在粘度計的管壁上），并用夾子夾住C管上的橡皮管下端，使其不通大氣。在B管的橡皮管用洗耳球?qū)⑷芤簭腇球經(jīng)D球、毛細管，E球抽至G球中部，放開洗耳球，同時松開C管上夾子，使其通大氣。此時溶液順毛細管而流下，當液面流經(jīng)a線處時，立刻按下秒表開始計時，至b處則停止計時。記下流經(jīng)a，b之間所需時間。重復測定三次，偏差應小于0.2s，取其平均值。然后依

7、次分別小心加入2.0，3.0，5.0，10.0mL蒸餾水，按上述方法分別測量不同濃度時的t值。每次稀釋后都要將溶液在F球中充分攪拌（可用洗耳球吹起的方法，但不要將溶液濺到管壁上），然后將稀釋液抽洗粘度計的毛細管、E球和G球，使粘度計內(nèi)各處溶液的濃度相等，而且需恒溫。四 、溶劑流出時間t0的測定用自來水充分洗凈粘度計，并用蒸餾水潤洗多次。按以上方法測量溶劑水的流出時間t0，恒溫5min后再測，重復測定三次。注意事項 粘度計必須十分潔凈，要注意防止微粒雜質(zhì)阻塞毛細管。必要時，溶液、溶劑在實驗前均經(jīng)砂芯漏斗過濾。 大分子化合物在溶劑中溶解緩慢，配制時要注意其是否完全溶解。亦可由實驗教師提前數(shù)天做準備，配制好溶液存入冰箱待用。 實驗是在同一粘度計內(nèi)測定溶劑及一系列不同濃度溶液的流出時間。故溶劑、溶液每次加入量應準確。且每次測量前都要恒溫5min，保持溫度測量一致。 測定完畢后，速將粘度計沖洗干凈，以免溶劑揮發(fā)后，大分子化合物的薄膜粘于儀器內(nèi)部，甚至阻塞毛細管而影響再次使用。 烏式粘度計易損壞，使用時要小心，用海綿和鐵夾固定好。 數(shù)據(jù)記錄及處理一、 根據(jù)實驗對不同濃度的溶液測得的相應流出時間計