В.А. Кабанов - Практикум по высокомолекулярным соединениям (1113701), страница 32
Текст из файла (страница 32)
Окончив измерения, моют вискозиметр. Другую порцию (7 мл) раствора ПАК той же концентрации помещают в чистый вискозиметр и выполняют апа,тогичные измс- 135 и и яа с Каицеитрвиия австваре, г/лл Время истеясиия ресгаарв Г, с ч ати Гс ч — — 1 га Калиесства лабввлеииаи Неси или НС1, мл ри рвсгварв Каицситреция исяалвага рвсгварв г1АК, асиавс.валь!л гс !-в нй нс! !оп 1, мальГл вс, рн мель(л мель 1зв рения, только для разбавления используют солевой раствор концентрации Ст.
Форма записи результатов: Исходный раствор полимера: полимер, растворитель. Температура измерения: Время истечения чистого растворителя га = с Обработка результатов На одном графике строят три кривые зависимости приведенной вязкости от концентрации для разбавлений раствора полиэлектролита, водой н солевыми растворами разных концентраций. График зависимости, имеющий прямолинейный характер, экстраполируют к нулевой концснтрации полиэ.гсктролнта н находяг характеристическую вязкость раствора полиэлектролита при данной ионной силе раствора )п. На основании уравнения (1Ч.7) рассчитывают долю свободных противоионов в исходном растворе полиэлектролита гр и степень связывания (1 — гр) противоионов.
При этом следует помнить, что в данном случае за исходную концентрацию полиэлектролита следует принимать концентрацию только солевых групп, полностью днссоциировапных в водном растворе. Форма записи результатов: Задание. Обьяснить, чем обусловлено связывание противоионов макрононами и от чего оно зависит; что такое полиэлектролнтное набухание и каковы его причиныг Р а бота 1Ч,7, Кооперативные реакции между макромолекулами полиэлектролитов Цель работы. Исследование равновесной реакции между слабыми полиэлектролитами — полнакриловой кислотой и полидиметиламиноэтилметакрнлатом методом потенциометрического титрования.
Реактивы: водный раствор поливкрпловой кислоты (ПАК) с концентрацией 0,01 и,, водный раствор полпосповгппя — полкдиметклвмпковтклмствкрплатв (ПА) с кокцептрвцпей 0,0! п., водпый раствор полпикрплитв натрия (ПАК-(ЧВ) с концентрацией 0,01 и., полный раствор соляпокнслой соли полпосповиипя (ПАНС!) с копцситряцией 0,01 и., водный раствор НВОН с копцсптрвцпсй О,! к. Приборы к посуда: лабораторный рН-мстр рН-121, магнитная мешалка, цплккдр пи 1О мл, стпкик ил ЗО мл, мпкробюреткк ив 2 мл (2 шт.). Методика работы Работа выполняется на лабораторном рН-метре со стеклянным электродом в качестве измерительного при комнатной температуре. Титрование растворов поликислоты и полиоснования. 20мл водного раствора ПАК (или ПА) с концентрацией 0,005 н.
титруют 0,1 н. 5!аОН до рН = 11 (или ПА титруют 0,1 н. НС! до рН = 3). Тнтрование смесей полнэлектролитов. 20 мл эквимольной смеси (ПАК+ ПА-НС1) при концентрации каждого компонента 0,005 н. титруют 0,1 н. (ь!ВОН до рН = 8,5; 20 мл эквимольной смеси (ПЛ+ ПАК-Ха) титруют 0,1 н. НС! до рН = 3. Форма записи результатов: Обработка результатов Строят четыре кривые титрования: ПАК и смеси (ПАК+ПА-НС1), ПА и смеси (ПА+ ПАК-ХВ). Степень превращения О в реакции обмена, протекающей в кислой области рН, рассчитывают по формуле (111.8), принимая рК р. плк= 4,8. Расчет выполняют для пяти произвольно выбранных значений рН на кривой титрования смеси (ПАК+ПА-НС!) в области от исходного рН этой смеси до значения рН исходного раствора одной ПАК. Форма записи разультатов: Степень превращения 9 в реакции обмена, протекающей в щелочной области рН, рассчитывают по формуле (1Ч.9), принимая рКявр,ПА = 6,7.
РаСЧЕт ВЫПОЛНяЮт дзя ПятИ ПРОИЗВОЛЬНО ВЫбраН- ных значений рН на кривой титровання смеси (ПА+ ПАК-)к(а) в интервале от исходного рН этой смеси до значения рН исходного раствора одного полиоснования. Форма записи результатов: На одном графике строят графики зависимости (Э от рН для реакций обмена между цолиэлсктролитами, протекающими в кислой и щелочной областях рН. Задание. Объяснить причины протекания реакций обмена между слабой поликнслотой (полиоспованием) н диссоциированной солью полиоснования (поликислоты); какой вывод следует сделать из зависимости степени превращения в реакциях от рН? Р а бота 1Ч.8. Межмолекулярное взаимодействие типа матрица — олнгомер Цель работы. Исследование взаимодействия матрицы — полиметакриловой кислоты с олнгомерами — голиэтиленгликолями разных молекулярных масс методом вискозиметрии. реактявыг водный раствор выеокомолекуляряей пелиметакриловой кислоты (ПМАК) с кояцепграцяей 0,2 г!дл, впдяые растворы полпэтилецгляколей (ПЭГ) молекулярных масс: !000, 2000, 3000, 6000, 20000 е копцевтрацкей О,! г(дл.
Приборы я посуда: термоегат тяпа Т-(6, вяекозяметр Уббелоде, секуядомер, резиновая груша, пипетки па 6 ял (2 шг.). "рл чпр СПМАК Врсяя исчсчсипя рисгисри Г, с и — — ! тл гс Раствор я счп= гс (зз Методика работы и обработка результатов Работа выполняется с помощью капиллярного вискозиметра Уббелоде (см. работу Н1.1) при двух температурах в пределах от 15 до 60'С. В термостате устанавливают заданную температуру. В чистый вискозимстр помещают 7 мл дистиллированной воды и измеряют время истечения воды не менее 3 раз, причем отсчеты по секундомеру не должны различаться более чем на 0,4 с.
Выливают воду из вискозимстра, налнвают в него 7 мл раствора ПМАК с концентрацией 0,1 г/дл и также измеряют время истечения этого раствора не менее 3 раз. Выливают раствор поликислоты нз внскозимстра. Готовят эквцмольные, в пересчете па моль звена, смеси растворов ПМАК н ПЭГ разных молекулярных масс: !000, 2000, 3000, 6000, 20000. Для этого смешивают 3,5 мл раствора ПМАК с концентрацией 0,2 г/дл и 3,5 мл Г!ЭГ с концентрацией О,! г/дл. В внскозиметр последовательно помещают 7 мл каждой смеси и определяют время истечения каждого раствора, как описано выше. Выполняют аналогичные измерения прн другой температуре.
Форма записи результатов: Температура опыта: Время истечения растворителя, (с = с Строят графики зависимости приведенной вязкости растворов эквимольных смесей ПМАК и ПЭГ от молекулярной массы ПЭГ для двух температур. Задание. Объяснить причину наблюдающегося изменения вязкости растворов смесей ПМАК с ПЭГ достаточно высоких молекулярных масс; объяснить нлняцие молекулярной массы олигомера ва реакцию связывания его с матрицей: объясшпь зависимость устойчивости полнкомплекса ПМАК с ПЭГ в водном растворе от температуры, ГЛАВА Ч ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛИМЕРОВ ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ Полимеры обладают особыми механическими свойствами, принципьально отличающими их от ннзкомолекулярных твердых тел и жидкостей. Эти отличия обусловлены цепным строением и высокой молекулярной массой полимерных молекул.
Ч.!. ФАЗОВЫЕ И ФИЗИЧЕСКИЕ СОСТОЯНИЯ ПОЛИМЕРОВ Полимеры могут существовать в двух фазовых состояниях— аморфном и кристаллическолг. В свою очередь, аморфные полимеры могут существовать в трех физических состояниях — стекло- образном, высокозласгическом и вязкотекучем, С каждым из этих состояний связан опрсделенный комплекс механических свойств. Г!олимсры переходят из одного физического состояния в другое прн изменении температуры. Переходы полимеров нз одного состояния в другое удобно регистрировать с помощью термомеханического метода исследования, который основан на измерении зависимости деформации полимера от температуры при действии на него постоянной нагрузки в течение определенного времени (термомеханикеская кривая). Термомеханическая кривая для образца низкомолекулярного кристаллического вещества представлена на рис.
У,1. В области температур ниже температуры плавления кристаллов деформации малы и обратимы, т. с. тело является твердым. В области температур выше температуры плавления кристаллов деформация резко увеличивается и становится необратимой, что соответствует превращению твердого кристаллического тела в подвижную жидкость. Для обычной стеклующейся жидкости (глицерин, аморфные силикаты, канифоль) характер тсрмомеханической кривой несколько иной.
Деформация увеличивается нрн нагревании монотонно и непрерывно, что соответствует непрерывному уменьшению вязкости с повышением температуры (рнс. У, 2). При низких температурах, тн„т т, т Рнс. Ч. 1. Тсрмонехаинчсская кривая ннзкомолекулярного кристаллического вешсства. Рис. Ч.2. Тсрмонсхаинчсская кривая стсклуюгдейся ннзкомолскулярной жидкости. когда вещество находится в стеклообразном состоянии, деформации малы и обратимы, как и в случае кристаллических тел. Такихг образом, застеклованпые аморфные тела ведут себя подобно твердым кристаллическим телам, по их переход из твердого стеклообразного состояния в жидкое (вязкотекучее) в отличие от такового у кристаллических тел происходит в относительно широком температурном интервале, Внутри этого интервала определяют температуру стеклования (Т,), соответствующуго его середине).
Для.линейных аморфных полимеров термомеха~ическая кривая имеет более сложный характер (рис. Н.З). Между температурными облаетями стеклообразного (область !) и вязкотекучего (об. ласть 111) состояний появляется еще одна температурная область, в которой полимер находится в особом высокоэластическом состоянии.
В этом состоянии в полимере под действием небольших усилий развиваются очень большие обратимые деформации, характейпизующиеся малыми значениями модуля упругости (в 1Ое— 10 раз меньше, чем у обычных твердых тел). Высокоэластнческое состояние возможно только для веществ, построенных из длинных цепных молекул, а его возникновение связано с проявлением гибкости этих молекул.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
