Часть-2 (Е.А. Лысенко, А.А. Ефимова, И.В. Чернов, Е.А. Литманович - Методические разработки к практическим работам по растворам полимеров), страница 3

После установленияпостоянного значения снимают показания по шкале прибора(коэффициент пропускания). По номограмме, укрепленной на лицевойстороне прибора, переводят коэффициент пропускания в значенияоптической плотности.5. Кювету с раствором помещают на столик магнитной мешалки и принепрерывном перемешивании раствора добавляют осадитель вколичестве на 1 мл меньше, чем пошло на грубое титрование. Измеряютоптическую плотность этого раствора.6. Продолжают турбидиметрическое титрование, добавляя осадитель по0.05 – 0.15 мл и каждый раз измеряя оптическую плотность раствора.

Впроцессе титрования следят за тем, чтобы раствор был хорошоперемешан после добавления очередной порции осадителя и чтобыстенки кювет, через которые проходит пучок света, были всегдачистыми.7. Титрование заканчивают при получении нескольких одинаковыхзначений оптической плотности раствора.8. Выключают прибор, нажав кнопку "сеть" и вынув вилку из розетки.Раствор из рабочей кюветы выливают в склянку для слива (сохранитестерженек мешалки!) и растворителем из кюветы сравнениясполаскивают рабочую кювету.Результаты измерений оформляют в виде таблицы:Исследуемая система:Начальные объем и концентрация раствора:Объем осадителя, пошедший на грубое титрование: VгдеVDDO––––VVO  VD1-D1 = D - DOD2 объем добавленного осадителя,объемная доля осадителя,оптическая плотность раствора полимера,оптическая плотность до порога осаждения,17D11  ,т.

е.D1–D2–оптическая плотность еще прозрачного раствора полимерадо начала выделения из него второй фазы,оптическая плотность, обусловленная выделеннымполимером,оптическая плотность с поправкой на разбавление раствораосадителем.Обработка результатовСтроят интегральную кривую турбидиметрического титрования,откладывая по оси абсцисс , по оси ординат D2. Выполняют графическоедифференцирование этой кривой по . Для этого на оси абсцисс выбираютна равном расстоянии друг от друга точки, из которых проводят ординатыдо пересечения с кривой, и из точек пересечения проводят прямые,параллельные оси абсцисс, до пересечения со следующей ординатой.Вычисляют отношение приращений D2 /  для каждой выбранной точки.Строят дифференциальную кривую турбидиметрического титрования, т.

е.зависимость D2 /  от  на том же графике, что и интегральная кривая.Задание:Объяснитьходполученныхинтегральнойидифференциальной кривых турбидиметрического титрования.Как можно перейти от кривых турбидиметрическоготитрования к кривым молекулярно–массового распределения?Что такое полидисперсность полимера и от чего она зависит?18Задача 4:Исследование макромолекул в растворе методомсветорассеянияОписание прибораГониометр рассеянного лазерного света состоит из гелий-неоновоголазера (1), кюветного отделения (2), фотоумножителя (ФЭУ) (3),поворотного столика (4), снабженного стопорным рычагом (5) и платыкоррелятора, подключенной к СОМ-порту компьютера (6).246135Лазер используется в качестве источника монохроматическоговертикально поляризованного света.

Луч падающего света сфокусированпо центру кюветы, помещаемой в кюветное отделение. Кюветноеотделение заполняется иммерсионной жидкостью, имеющей показательпреломления близкий к показателю преломления материала кюветы (вданном приборе иммерсионной жидкостью служит толуол). Посколькурассеивается только очень небольшая доля падающего излучения, дляизмерения интенсивности рассеянного света используется ФЭУ, которыймногократно усиливает сигнал. ФЭУ может перемещаться вгоризонтальной плоскости вокруг рабочей кюветы, что позволяет измерятьинтенсивность света, рассеянного под разными углами.

Сигнал с ФЭУпопадает на коррелятор и обрабатывается при помощи программы“Photocor-FC”.Включение и выключение прибора производится лаборантом!Внимание! В процессе работы необходимо следить за чистотой рабочихповерхностей кювет. Малейшие загрязнения или царапины внесутбольшую ошибку в результаты измерений.19Вариант 1: Определение молекулярной массы, гидродинамическогорадиуса макромолекул, второго вириального коэффициентаЦель работы: определение молекулярной массы и гидродинамическогорадиуса макромолекул, а также второго вириального коэффициентараствора полимера методом светорассеяния.Реактивы: растворы полиакриламида в воде разных концентраций (10-2 –10-3 г/см3), бидистиллированная вода (растворитель).Прибор: гониометр рассеянного лазерного света.Методика работыI) Измерение индикатрисы рассеяния раствора полимера.1.

Внимательно выслушать инструкцию о порядке работы на гониометре ипрограмме управления коррелятором.2. Снять крышку с кюветного отделения.3. Взять кювету с раствором наибольшей концентрации (№4) за верхнюючасть и аккуратно вставить ее сверху в тефлоновую муфту кюветногоотделения так, чтобы крышка кюветы оказалась на одном уровне сметаллическими штырьками муфты.4. Закрыть кюветное отделение крышкой.5. Отпустить стопорный рычаг поворотного столика, повернув его вгоризонтальной плоскости до упора от себя.6. Повернуть ФЭУ на угол 500.

Для этого взять рукой кожух ФЭУ занижнюю часть и поворачивать, пока метка «0» на подвижной частиповоротного столика не совпадет с меткой «50» на неподвижной части.7. Зафиксировать ФЭУ, повернув стопорный рычаг до упора к себе.8. Левой кнопкой мыши нажать кнопку Reset для сброса коррелятора,затем нажать кнопку Run.9. Через 1 минуту прочитать показания коррелятора, нажав кнопку Read.В нижней части окна “Photocor-FC” появится значение интенсивностирассеяния раствора (строка Mean Intensity =), записать результат втаблицу 1 в графу G.10. Измерения (п.8-9) произвести 3 раза, записать результаты, рассчитатьсреднее арифметическое, записать в графу G  .11. Остановить коррелятор, нажав кнопку Stop.12.

Отпустить стопорный рычаг поворотного столика, повернув его вгоризонтальной плоскости до упора от себя.13. Повернуть ФЭУ на угол 700.14. Зафиксировать ФЭУ, повернув стопорный рычаг до упора к себе.15. Произвести измерения (п.8-11).16. Аналогичным образом измерить интенсивность рассеяния под углами90, 110 и 1300.Обработка результатов20Результаты оформить в виде таблицы 1:sin5070901101300,7660,94010,9400,766Таблица 1.GGG   sin  / G90В последней колонке интенсивность рассеяния умножают на синус угларассеяния, чтобы учесть изменение рассеивающего объема, и делят наинтенсивность рассеяния под углом 900 для нормировки.Построить зависимость G   sin  / G90 от . Если ордината графика впределах 10%-й погрешности не изменяется с изменением , индикатрисарассеяния симметрична.

Если нормированная интенсивность рассеяниязакономерно уменьшается с ростом , наблюдается асимметрия рассеяния.Сделать вывод о порядке размеров макромолекул в растворе (сравнить с/20). Истинное или кажущееся значение молекулярной массы получитсяпри измерении методом светорассеяния?II) Измерение молекулярной массы, 2-го вириальногокоэффициента и гидродинамического радиуса1.

Повернуть ФЭУ на угол рассеяния 900 и зафиксировать стопорнымрычагом.2. Начать измерение, нажав последовательно кнопки Reset и Run.3. Через 5 минут прочитать показания коррелятора, нажав кнопку Read. Внижней части окна “Photocor-FC” появится значение интенсивностирассеяния раствора (строка Mean Intensity =), записать результат втаблицу 2 в графу G.Запустить программу обработки корреляционной функции по методурегуляризации, нажав кнопку DynaLS (после этого на вкладке “Info” напанели задач нажать “OK”).

Результаты появятся в окне DynaLS:21Записать значение коэффициента диффузии в см2/с (строка Position) втаблицу 3.1. Остановить коррелятор, нажав кнопку Stop.2. Снять крышку кюветного отделения.3. Вынуть кювету, одной рукой аккуратно поднимая ее за верхнюю частьи слегка поворачивая по часовой стрелке, а другой придерживая муфтукюветного отделения за металлические штырьки.4. Тщательно и аккуратно протереть кювету от толуола специальнойсалфеткой, поставить на стеклянную подставку.5. Поместить в прибор кювету с раствором №3, повторить п.2-8.6.

Аналогичные измерения произвести для растворов №2 и №1, а такжедля растворителя (кювета №0). Для растворителя обработку по методукумулянтов проводить не надо, измерить только интенсивностьрассеяния, результат записать в таблицу 2 в ячейку «G(р-ритель)».7. Остановить коррелятор, нажав кнопку Stop, аккуратно вынуть кювету,протереть ее, закрыть кюветное отделение крышкой.Обработка результатов.1) Статическое светорассеяние.Результаты оформить в виде таблицы 2:Таблица 2.3№С, г/смGG-Gр-рительR, см-112340 (р-ритель)--22-K c, моль/гR-Расчет R.Отношение Рэлея рассчитывается по формуле:R    (G р р  G р ритель )  sin ,где  - приборный коэффициент (узнать у лаборанта).Расчет оптической постоянной.Оптическая постоянная раствора К рассчитывается по формуле:2 n 4 2 n 2   c  ,K4 NAгде n – показатель преломления растворителя (nводы=1,33)nn- инкремент показателя преломления раствора ( =0,163 см3/г)cc - длина волны лазерного света (=633 нм - перевести в см!)NA – число АвогадроK cот с.