Збірник задач

Зібрник задач з фізичної та колоїдної хімії

Глава 10

ВИСОКОМОЛЕКУЛЯРНІ РЕЧОВИНИ ТА ЇХ РОЗЧИНИ

10.1. Молекулярна маса високомолекулярних речовин (ВМР)

Середньочисельна молекулярна маса

n

n

∑ Ni

i 1

де Ni — число молекул з молекулярною масою Mi; n — число

фракцій.

Середньомасова молекулярна маса

n

2

∑Ni M i

n

N M

М

M

n

Осмометричний метод визначення молекулярної маси

158

Високомолекулярні речовини та їх розчини

де Σ — осмотичний тиск, Па; М — молярна маса полімеру,

3

г/моль; с — масова концентрація розчину, г/м ; b — коефіцієнт, що залежить від природи полімеру та розчинника.

c

Σ

Значення знаходять екстраполяцією залежності

c

Σ

f (c) до с = 0.

c

Віскозиметричний метод визначення молекулярної маси. Відносна в’язкість розчину ВМР

де Υ 0 і Υ — густина відповідно розчинника і розчину; t0 i t —

час витікання певного об’єму розчинника і розчину (за віскозиметром).

Для розведених розчинів Υ | Υ 0 і рівняння (10.6) набуває

вигляду

пр

с

де с — масова концентрація розчину, г/л.

Екстраполяцією залежності Κ f(c) до с = 0 знаходять

пр

характеристичну в’язкість:

cο0 пр

Для розрахунку молекулярної маси ВМР застосовують узагальнене рівняння Штаудінгера (рівняння Марка — Куна — Хаувінка):

159

Зібрник задач з фізичної та колоїдної хімії

де М — молекулярна маса полімеру; K і — константи для даного гомологічного ряду полімеру і розчинника.

10.2. Кінетика набухання ВМР

Ступінь обмеженого набухання ВМР:

m

(10.12)

m

0

або

V

V

0

де m i V — маса і об’єм поглиненого розчинника; m0 i V0 — ті ж величини для сухого зразка ВМР.

Константа швидкості набухання ВМР:

1

де max i t — максимальна ступінь набухання і ступінь набухання у момент часу t відповідно.

Приклади розв’язання задач

1. Визначте молекулярну масу полівінілхлориду за такими даними (Т = 298 К):

до с = 0, використовуючи метод найменших квадратів:

160