В.А. Кабанов - Практикум по высокомолекулярным соединениям (1156193), страница 26
Текст из файла (страница 26)
Высота слоя геля в колонке 30 см. Перед работой дают стечь избытку дистиллированной воды иад слоем геля. Пипеткой в один прием вносят в колонку 1 мл раствора поливиштлпнрролидона. Дают раствору впитаться в гель. Вносят в колонку с помощью пипетки дистиллированную воду в таком количестве, чтобы над гелем образовался слой воды толщиной в 1 см.
Как только рабочий раствор впитается в гель, начинают элюирование полимера, ведя непрерывную подачу на колонку дистиллированной воды и собирая фракции в мерный цилиндр, из которого нх последоватсльпо переливают в отдельные пронумерованные пробирки, Объемы фракций точно измеряют. Объем первой фракции 10 мл, каждый последующий — 3 мл. Процесс продолжают до тех пор, пока суммарный объем элюата достигнет 50 мл. Концентрацию полимера во фракциях элюата определяют по поглощению поливинилпирролидона в УФ-области.
Для этого с помощью спектрофотомстра измеряют оптические плотности 0 каждой фракции при Х = 225 нм и толщине слоя в кювете ! см, В кювету сравнения помещают растворитель — дистиллированную воду. 110 Строят кривую элюирования поливинилпнрролидопа, откладывая по оси ординат оптические плотности фракций й, а по оси абсцисс — элюирующие объемы фракций Рю Кривая злюировапия аналогична кривой молекулярно-массового распределения полимера. По формуле (П!.
!4) рассчитывают коэффициент объемного распределения Ко молекул поливинилпирролидона данной молекулярной массы, Необходимые для расчета параметры колонки )Уо и (1'з+ )тт) сообщаются преподавателем. Онн определяются предварительно по элюирующим объемам соответственно очень больших и очень малых частиц. При расчете в качестве )у, принимают элюируюший объем, отвечающий максимуму на полученной кривой элюировапия, По этому объему оценивают молекулярную массу с помощью калибровочной кривой. Задание. Объяснить принцип работы хроматографической колонки, объяснить соответствие между полученной кривой злюирования и кривой молекулярно-массового распределения; какой смысл имеет коэффициент объемного распределения? Р а бот а П1.8.
Влияние природы растворителя на скорость набухания сетчатого полимера Цель работы. Измерение скорости и постоянной набухания вулканизованного натрийбутадиенового каучука (резины) в толуоле н зтилацетате. Реактивы н образцы: резина СКБ-2, толуол, зтнлацетат. Приборы н посуда: прибор Догадкнна для набухання (2 шт.), секундомер, резиновая груша, аналнтнческне весы.
Методика работы и обработка результатов Скорость набухания измеряют объемным методом, используя прибор Догадкипа. Две небольшие пластинки резины (по 0,1 — 0,2 г) взвешивают на аналитических весах и помещают в приборы Догадкипа, один нз которых предварительно заполнен толуолом, другой — этилацетатом. Набухание резины измеряют параллельно в двух растворителях, проводя замеры количества поглощенной низкомолекулярной жидкости чсрсз каждые 10 мин в течение 3 ч, Форма записи результатов: Исследуемая система: Услояныс обозяачення; 1 — арендт от начала опыта, ттпн; Ь вЂ” уровень жидкостн в трубке (цена деленна градунровапной трубки )казана ка приборе); 111 объем поглощенной жидкости, мл; глр — масса образна до набухания, г; р степень максимального набухання.
р=3',ра Зп (р — р) Строят графини зависимостей степени цабухания д и величины 1п(г/ — д) от времени для двух растворителей. С учетом уравнения (1П.1) находят постоянные набухания резины в толуоле и этилацстатс. Задание. Объяснить различие в скоростях набухания резины в двух растворителях. Р а б от а П1. 9. Оценка параметров пространственной сетки сшитого полимера по степени равновесного набухання Цель работы. Измеренис скорости набухания в толуоле двух образцов резины па основе иатрийбутадиепового каучука, различающихся степенью сшивания, и вычисление средней молекулярной массы отрсзков цепей между соседними узлами пространственной сетки, Реактивы н образцы: резины разной степени сшивания СКБ-2 н СКБ-8, толуол. Приборы и посуда: прибор Догадкина для набуханпя (2 шт.), секундомер, резиновая груша, аналитические весы. Обработка результатов На основании полученных данных строят графики зависимости степени пабухаиия д от времени / для двух образцов резины.
Для расчета параметра М, пространственной сетки полимера по формуле (П1.6) используют значение равновесного набухапия. Объемную долю исходного полимера в набухшем геле рассчитывают по формуле шо/Рз лгр/рз+ У~ гас рз — пложюсть резины на основе СКБ, которую принимают равной 0,9! г/см', У~ — объем поглощенной жидкости при равновесии.
Мольный объем растворителя вычисляют по молекулярной массе (92,1) и плотности (0,87 г/мл) толуола. Параметр Флори — Хаггипса для системы резина на основе СКБ — толуол принимают равным 0,40. Зная М„рассчитывают степень сшивания Т резин, т. е. среднее число отрезков между узлами пространственной сетки, приходящееся па одну макромолекулу эластомера до сшивания: у = = Мо/Мс [где Мо — молекулярная масса эластомера до сшивания, равная для натрийбутадиенового каучука (0,85 — 2,0) 10з).
Г!ри этом предполагается, что вулканизация протекала без деструкции исходного полимера. Форма записи рсзультатов: Система Методика работы Скорость набухания измеряют объемным методом, используя прибор Догадкина. Две небольшие пластинки резин с разной степенью сшивания (по 0,02 г) взвешивают отдельно на аналитических весах и помещают в приборы Догадкина, предвзрнтельно заполненные толуолом.
Степень набухапия образцов измеряют параллельно, измеряя количества поглощенного толуола через каждые 10 мип в течение 3 ч. Форма записи результатов: Исследуемая система: Условпыс обозначения: / — время от качала опыта (мпп); Ь вЂ” уровснь жидкости в трубке (непа деления градуированной трубки указана на приборе); У, — объем поглощенной жидкости, мл; тр — масса образна полимсра до набухания. ! ~/гва Резина 1 — толуол Резина П вЂ” толуол Задание. На основании полученных данных по равновесному пабухапию объяснить, на чем основано определение параметров пространственной сетки сшитого полимера.
глдвд !у ФИЗИКО'ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТОВ ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ //олизлекгролиты — это полимеры, звенья которых содержат функциональные группы, способпыс к элсктролитической диссоппации (иопогснныс группы). В зависимости от природы ионогеипых групп полиэлектролиты, как и низкомолскуляриыс электролиты, могут быть сильными и слабыми. К числу сильных полпкислот относятся, например с в СН,— СН— 1 и ОаН ВОзН „ ПоливинилсулвФоновая кислота По.тиспзролсулеооновая кислот» Примером слабых полнкислот могут служить СНз — СНз — С— соон „ СН -СН— Поливкрнловая кислота Полиметакриловая кислота Типичные примеры сильных полиосновапий: — СН,— СН— СН 1 — СН вЂ” С— С=О 1 Π— СНз — СНт — )к(С()з)зОН СНз 1 еМ(Снз)зон н Политриметиламмоинзетнлмстакра ~ат Поливинил-л.тодилтриметиламмоиио Слабые пол иоснования: =СН вЂ” СН= СН,— СН— Ы и ННт и — СНз — СН— — — СН: — СН— соон Сн Поли.н-амииостирол Полн-4-винилпиридиа Соли поликислот и полиосновапий, как пранило, представляют собой сильные полиэлектролиты.
Полиэлектролиты, в макромолекулах которых содержатся как кислотные, так и основные группы, называются амфотерпыми нли полиамфолитами. Типичный пример — сополимер 2-метил-5-винилпиридина и акриловой кислоты: Линейные полиэлектролиты широко используются в различных отраслях техники в качестве флокулянтов н коагулянтов коллоидпых дисперсий в воде, например для осветления отработанных и мутных вод, для стабилизации коллоидов, в частности эмульсий и пен, для структурирования почв и грунтов.
Они находят применение при шлихтонкс, крашении и окончательной отделке волокон, при отделке и упрочнешзи бумаги, используются как загустители и пищсвой, медицинской н фармацевтической промышленности. Сшитые полиэлектролиты служат нонообменпымн материалами и комплексонами, и т. д. К полпэлектролнтам (полиамфолитам) относятся такие биологически важные высокомолекулярные соединения, как белки и пуклсиновые кислоты. Белки представляют собой сополимеры различных (до 20 видов) а-аминокислот и имеют общую формулу кн 1 — СН вЂ” С вЂ” НН вЂ” СН вЂ” С вЂ” МН вЂ” СН вЂ” С 1 11 1 й О й' 8 й" О где й, и', и" — боковыс заместители, некоторые пз которых содержат кпслотпыс п оспонпыс труппы, Полнэлектролиты своеобразным образолз сочетают некоторые важнейшие свойства пеионогенпых полимеров и низкомолекулярпых электролитов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
