Термины, связанные с цементом. Вискозиметра оствальда

Главная --> Справочник терминов

Вискозиметра оствальда Аналогично поведению реальных газов в точке Бойля растворы полимеров в указанных условиях ведут себя, как идеальные. В частности, в в-условиях второй вириальный коэффициент в концентрационной зависимости осмотического давления обращается в нуль, и растворы полимеров подчиняются закону Вант-Гоффа вплоть до концентраций в несколько процентов. Определение условий обращения в нуль второго вириального коэффициента уравнения осмотического давления является, таким образом, одним из способов нахождения 6-температуры.

Значения второго вириального коэффициента В обусловливаются величиной Мп, разветвленностью и полидисперсностью

Значение коэффициента В зависит от разветвленности макромолекул. Увеличение разветвленное™ при Мп = const приводит к уменьшению второго вириального коэффициента. Отношение т = Вп/Вр, где Вл и Вр - вторые вириальные коэффициенты линейного и разветвленного полимеров с одинаковой молекулярной массой соответственно, в данном растворителе может служить мерой разветвленности.

Так как изменение второго вириального коэффициента В обусловлено теми же факторами, что и изменение ^, то

43. Каковы вероятные причины зависимости значений второго вириального коэффициента В и параметра xi от молекулярной массы полимера?

44. Каковы вероятные причины зависимости второго вириального коэффициента В и параметра xi от температуры?

45. Каковы вероятные причины зависимости значений второго вириального коэффициента В и параметра хл от химической природы растворителя?

Таким образом, 0-температуру определяют по температурной зависимости второго вириального коэффициента, экстраполируя ее к значению А2—0, или по зависимости критических температур смешения узких фракций полимеров одного полимергомологического ряда от их молекулярного веса к М —*• оо,

2. Метод, основанный на определении второго вириального коэффициента. В основу этого метода положен тот факт, что при тета-температуре вторые вириальные коэффициенты равны нулю (разд. 2.10). Наклон я/с (рис. 5.2) равен нулю, если растворитель является тета-растворителем. Можно использовать все методы, с помощью которых определяют второй вириальный коэффициент, а именно эбулиоскопию (разд. 6.1.1), криоскопию (разд. 6.2.1), седиментационное равновесие (разд. 8.3.1), светорассеяние (разд. 13.1.6).

Параметр взаимодействия Флори — Хаггинса (%) можно найти при определении второго вириального коэффициента (Л2) (разд. 2.10), а также различными другими методами (табл. 2.4).

ВТОРОГО ВИРИАЛЬНОГО КОЭФФИЦИЕНТА

2. Определить вязкость полимера с помощью вискозиметра Оствальда.

Рис. 23. Крепление и термостатирующая баня для вискозиметра Оствальда:

Вязкость измеряют следующим образом: 100 мг хорошо высушенного полимера взвешивают на аналитических весах в выверенной колбочке на 10 мл и растворяют примерно в 10 мл растворителя. После установления темлературы раствора в 20 °С (подвешивание измерительной колбочки в бане вискозиметра) колбочку наполняют до метки (концентрация полимера равна 10 г/л). Затем раствор полимера фильтруют через стеклянный фильтр (см. с на рис. 22) в чистую и сухую пробирку (не ополаскивать). С помощью шшетки наливают 3 мл приготовленного раствора (раствор 1) в колено вискозиметра Оствальда. Вискозиметр подвешивают вертикально в бане, как показано на рис, 23. После выравнивания температуры (примерно 5 мин при 20 °С) полимерный раствор из колена 2 с помощью резиновой груши выдавливают в колено 1 немного выше метки 1, снимают давление с помощью трехходового крана и затем измеряют время, которое потребуется для истечения раствора от метки 1 до метки. 2. За время истечения раствора берут среднее значение из пяти измерений, которые должны отличаться друг от друга не более чем на 0,2—0,4 с. Аналогично определяют время истечения растворителя. Затем вискозиметр вынимают из бани и по возможности полностью выливают раствор полимера через колено 2. После того как насажены насадки а и 6, прибор несколько раз ополаскивают чистым растворителем (на насадке а небольшой вакуум), затем чистым ацетоном и в заключение высушивают (фильтр Ъ целесоборазио покрыть куском фильтровальной бумаги). После этого вискозиметр пригоден для нового измерения. Таким же образом чистят и сушат стеклянный фильтр с.

После того как мономер замерзнет, ампулу откачивают па водоструйном насосе, содержимое размораживают и в ампулу подают азот. Эту операцию-повторяют 2 раза и ампулу запаивают под азотом. Приготовленные образцы полимеризуют при 80, 100, 110, 120 и 180°С, для чего ампулы погружают в термостат или баню с соответствующей температурой (меры предосторожности: ввиду возможного взрыва ампул их нагревание проводят за экраном). Через б ч ампулы быстро охлаждают, опуская их в холодную воду (надеть защитные очки) и вскрывают. Содержимое каждой ампулы растворяют в 20—30 мл бензола и к раствору из капельной воронки постепенно добавляют 200—300 мл метилового спирта для осаждения образовавшегося полистирола. Осадок отфильтровывают и высушивают до постоянной массы в вакуумном сушильном шкафу при 50 °С. Строят график зависимости выхода полимера (в %) от температуры полимеризации. С помощью вискозиметра Оствальда (диаметр капилляра 0,3 мм) определяют характеристические вязкости полученных образцов в бензольном растворе при 20 °С (см. раздел 2.3.2.1), рассчитывают средние степени полимеризации и строят график их зависимости от температуры полимеризации.

Полиметакриловая кислота растворима в воде, а также п металоне, диокса-не и в диметилформамидс. Измеряют вязкость полученного полимера в водном растворе при 20 °С, используя следующие концентрации: 0,5; 0,7; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5 и 4,0 г/л (измерение проводят с помощью вискозиметра Оствальда, диаметр капилляра 0,3 мм). При построении графика т^уд/С от С получают типичную кривую для полиэлектролитов (см. рис. 20).

После определения количества сухого полимера в каждой фракции в колбах Эрленмейера приготавливают растворы полученных образцов в ацетоне концентрацией 10 г/л. При этом предполагается, что объем образующегося раствора равен объему добавляемого ацетона. Колбы плотно закрывают пришлифованными пробками (нанести немного смазки на верхнюю часть шлифа) и помещают на несколько часов на качалку до полного растворения полимера. С помощью вискозиметра Оствальда (диаметр капилляра 0,3 мм) при 30 °С определяют удельную и характеристические вязкости выделенных фракций, затем по уравнению Шульца — Блашке (/(=0,27) рассчитывают молекулярные массы фракций (см. раздел 2.3.2.1).

В табл. 5.2 приведены значения вязкости различных растворов аллопрена, определенные с помощью вискозиметра Оствальда.

известная под названием вискозиметра Оствальда (рис. 4). Последний состоит из капиллярной трубки, помещенной между верхним и нижним резервуарами. Жидкость, заключающаяся в верхнем резервуаре, протекает через трубку под влиянием собственной тяжести. Мерилом служило время, требующееся для истечения определенного объема жидкости (падение уровня от метки А до метки В). Для каждого данного прибора время истечения одинакового объема различных жидкостей пропорционально их вязкостям, с поправкой на различия в плотности. Ввиду этого прибор калибрируется по жидкости с известной вязкостью vja и плотностью ра, и если известна плотность второй жидкости р1? то по времени истечения той и другой жидкости, соответственно tj_ и tz, может быть вычислена ее вязкость:

Результаты измерений позволили установить, что отклонения показаний описываемого вискозиметра от показаний вискозиметра Оствальда— Пинкевича и литературных данных находятся в пределах 0,5— 3,9%. Расхождения отдельных показаний при повторных измерениях не превышали 0,3—0,4%, что свидетельствует о достаточно хорошей воспроизводимости результатов.

Вертикальная установка капилляра должна быть устойчивой и воспроизводимой. Для вискозиметра Кэннона — Фенске это не так важно, как для простого U-образного вискозиметра Оствальда.

капилляра (создается так называемый «висячий уровень»), поэтому давление столба жидкости, под которым происходит истечение, не зависит от уровня раствора в шарике 7'. При работе с вискозиметром Уббелоде, в отличие от вискозиметра Оствальда, нет необходимости вводить^для измерения времени истечения строго одинаковые количества жидкости, и поэтому разбавление можно проводить в самом вискозиметре. При изготовлении вискозиметра необходимо придерживаться предлагаемых практических рекомендаций, чтобы уменьшить ошибки при измерениях [105]. Длина капилляра 80—120 мм, а диаметр его подбирается с таким условием, чтобы время истечения растворителя было не менее 100 и не более 200 сек.

Восстановления некоторых Вычисленным количеством Восстановления определяется Восстановления различных Восстановления структуры Выделяются бесцветные Восстановлением хлористым Восстановлением последнего Восстановление четвертичных