粘度法测定高聚物的相对分子量

粘度法测定高聚物的相对分子质量一、前言高聚物的相对分子质量是一项非常重要的指标，可以反映出高聚物的聚合度、分子量分布情况等。

而粘度法是一种比较常见的测定高聚物相对分子质量的方法之一。

经过多年的研究和发展，粘度法已经成为一种精确可靠的测定高聚物相对分子质量的方法。

本文将详细论述粘度法测定高聚物相对分子质量的原理、步骤及注意事项，并结合实验数据进行解析，以期对读者有所裨益。

粘度法是通过高聚物溶液的粘度来测定高聚物相对分子质量的一种方法。

由于高聚物在溶液中的分子量很大，因此高聚物溶液的粘度相对较高。

而高聚物在溶剂中的溶解度、在溶液中的摩尔体积随分子量的增加而减小，因此高聚物溶液粘度与分子量存在一定的关系。

根据高分子物理学原理，粘度（η）与分子量（M）之间存在如下的关系式：η = K Mα式中，K为比较系数，通常取纯溶剂的比较系数，α为马尔可夫(A. V. Markov)，Flory(Z. H. Flory)定理所预测的分子量与粘度之间的关系系数，值为0.5，但实际值并不完全相同，取决于高分子的结构、以及溶液中溶质间的相互作用力。

因此，根据上述公式，可以通过测量高聚物溶液的粘度来计算高聚物的相对分子质量。

1、制备高聚物溶液将高聚物样品取适量，按照一定比例加入溶剂中，并加入必要的助溶剂和表面活性剂，使得高聚物充分溶解，并得到质量均匀的高聚物溶液。

同时，还需要根据样品的特性和实验要求，选择合适的溶剂体系和浓度范围，以保证实验数据的准确性和可重复性。

2、测量高聚物溶液的粘度通过粘度计对高聚物溶液进行粘度测量。

首先将粘度计倒置入高聚物溶液中，待平衡后，记录测量前后的读数，计算出粘度值。

在测量过程中，需要注意将粘度计反复插入溶液中，以保证粘度测量结果的准确性。

同时，为防止高聚物在测量过程中的降解、聚集和分解等不良反应，还需控制好温度、pH和氧气含量等实验条件。

根据上述粘度与分子量之间的关系式，最终可以通过测量所得的高聚物溶液粘度，计算出高聚物的相对分子质量。

粘度法测定高聚物相对分子质量粘度法是一种常用的测定高聚物相对分子质量的方法。

高聚物的相对分子质量一般比较大，常用的测定方法包括光散射法、凝胶渗透色谱法和粘度法等。

其中，粘度法是一种简便易行、精确可靠的方法。

粘度是流体阻力的一种度量，取决于流体的黏性和流体流动状态。

对于高分子材料来说，粘度与高分子链的长度有直接关系，链越长，黏性越大，粘度也越大。

因此，通过测定高聚物溶液的粘度，可以间接测定高聚物的相对分子质量。

粘度法的基本原理是通过测量高聚物在溶剂中的粘度，根据聚合物链的段数和长度之间的关系，推算出高聚物的相对分子质量。

粘度法的主要工作原理有两个，一是根据等应变条件下物体在流体中受到的阻力与物体的形态和流体介质的粘性相关，二是流体的黏性与溶液中的高聚物浓度相关。

因此，通过测定不同浓度下高聚物溶液的黏度，可以求得相对分子质量。

粘度的测定实验一般需要借助粘度计进行，常用的粘度计有纳尺、离心旋转粘度计和球和杯式粘度计。

不同的粘度计适用于不同的测定条件，选择合适的粘度计对测定结果的准确性和可靠性具有重要意义。

具体实验操作中，首先根据实验需要选择合适的溶剂和浓度，并准备好相应浓度的高聚物溶液。

然后，将粘度计浸入溶液中，并保持恒定的温度和剪切速率。

对于纳尺式粘度计，通常是将溶液注入纳尺内，通过计时测量液面下降的时间，从而得到粘度数值。

对于离心旋转粘度计，通常是将溶液放入旋转杯中，然后通过旋转杯的旋转速度和测量稀释液注入的时间来计算粘度。

对于球和杯式粘度计，通常是将溶液放在杯状容器中，并通过测量特定体积的溶液流出所需的时间来计算粘度。

实验结束后，根据测得的粘度值，使用马尔科夫尼克方程（Mark-Houwink equation）等相关公式，通过测定条件和相对分子质量的关系，计算出高聚物的相对分子质量。

总之，粘度法是一种常用的测定高聚物相对分子质量的方法，具有简便易行、精确可靠的特点。

通过测定高聚物溶液的粘度，可以间接测定高聚物的相对分子质量。

实验报告课程名称：_______________________________指导老师：________________成绩：__________________ 实验名称：_______________________________实验类型：________________同组学生姓名：__________一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得一、实验目的和要求1. 掌握用乌氏粘度计测定高聚物溶液黏度的原理和方法。

2. 测定线型聚合物聚乙二醇的黏均相对分子质量。

二、实验内容和原理聚合物溶液在流动时受到较大的内摩擦阻力。

黏性液体在流动过程中所受阻力的大小可用黏度系数来表示。

黏度分绝对黏度和相对黏度。

绝对黏度有两种表示方法：动力黏度和运动黏度。

纯溶剂黏度反映了溶剂分子间的内摩擦力，记为ηo 。

聚合物溶液的黏度η则是聚合物分子间的内摩擦、聚合物分子与溶剂分子间的内摩擦及ηo 之和。

温度相同时，通常η＞ηo ，其增比黏度记为ηsp 。

溶液粘度与纯溶剂黏度的比值称作相对黏度ηr ，即ηr =η/ηo 。

故ηsp =ηr -1。

聚合物溶液ηsp 往往随c 的增加而增加。

当溶液无线稀释时，有 lim ηsp /c=lim ln(ηr /c)=[ η] [ η]为特性黏度 若聚合物溶液足够稀，则：ηsp /c=[ η]+ κ[ η]2c ln(ηr /c)= [ η]- β[ η]2c由ηsp /c 或ln(ηr /c)对c 作图可得[ η]。

[ η]与聚合物相对分子质量间有如下关系：[ η]=K （M η）αM η是黏均相对分子质量本实验采用毛细管法测定黏度。

当液体在重力作用下流经毛细管时，遵循Poiseuiole 定律：用同一黏度计在相同条件下测定两个液体黏度时：若已知η1，可求得η2 当c ＜1×10kg/m3时，有ηr =η/ηo =t/t o三、 主要仪器设备仪器：恒温槽1套；乌氏粘度计1支；100ml 容量瓶5只；秒表1只。

粘度法测定高聚物的分子量一、实验目的和要求1．掌握用乌氏粘度计测定高聚物溶液粘度的原理和方法。

2．测定线型聚合物聚乙二醇的粘均相对分子质量。

二、实验内容和原理聚合物的相对分子质量是一个统计的平均值。

粘度法测定高聚物相对分子质量适用的相对分子质量范围为1×104～1×107，方法类型属于相对法。

粘性液体在流动过程中所受阻力的大小可用粘度系数来表示。

粘度分绝对粘度和相对粘度。

绝对粘度有两种表示方法：动力粘度和运动粘度。

相对粘度是某液体粘度与标准液体粘度之比。

溶液粘度与纯溶剂粘度的比值称作相对粘度ηr，即ηr=η/ηo，相对于溶剂，溶液粘度增加的分数称为增比粘度，ηsp=ηr-1。

使用同一粘度计，在足够稀的聚合物溶液里，ηr=η/ηo=t/t o，只要测定溶液和溶剂在毛细管中的流出时间就可得到ηr；同时，在足够稀的溶液里，质量浓度c，ηr和[η]之间符合经验公式：（lnηr）/c=[η]-β[η]2c，通过lnηr/c对c作图，外推至c=0时所得截距即为[η]；同时，在足够稀的溶液里，质量浓度c，ηsp和[η]之间符合经验公式：ηsp/c=[η]+k[η]2c，通过ηsp/c对c作图，外推至c=0时所得截距即为[η]。

两个线性方程作图得到的截距应该在同一点。

聚合物溶液的特性粘度[η]与聚合物相对分子质量之间的关系，可以通过Mark——Houwink经验方程来计算，[η]=KMηα；Mη是粘均相对分子质量，K、α是与温度、聚合物及溶剂的性质相关的常数；聚乙二醇水溶液在30℃的K值为12.5×106/m3·kg-1，α值为0.78。

三、主要仪器仪器：恒温槽1套；乌氏粘度计1支；100ml容量瓶5只；秒表1只。

试剂：聚乙二醇（AR）；去离子水。

四、操作方法和实验步骤1.设定恒温槽温度为30℃±0.5℃。

2.配制溶液。

8%(质量分数)的聚乙二醇溶液5ml、10ml、15ml、20ml、25ml定容于100ml容量瓶中。

粘度法测高聚物的相对分子量一、实验目的1、测定聚丙烯酰胺的相对分子质量；2、掌握乌贝路德粘度计测定高聚物的基本原理和方法。

二、基本原理高聚物稀溶液的粘度，主要反映了液体在流动时存在着内摩擦。

其中因溶剂分子之间的内摩擦表现出来的粘度叫纯溶剂粘度，记作η0；此外还有高聚物分子相互之间的内摩擦，以及高分子与溶剂分子之间的内摩擦。

三者只和表现为溶液的粘度η。

在统一温度下，一般来说η﹥η0。

相对于溶剂，其溶液的粘度增加的分数，称为增比粘度，记作ηsp ，即00sp ηηηη-=而溶液的粘度与纯溶剂粘度的比值成为相对粘度，记作ηr ，ηr 也是整个溶液的粘度行为，ηsp 则意味着已扣除了溶剂分子之间的内摩擦效应。

二者关系为sp r 011ηηηη=-=- 对于高分子溶液，增比粘度ηsp 往往随溶液的浓度c 增加而增加。

为了便于比较，将单位浓度下所显示出的增比粘度，即ηsp /c 称为比浓黏度；而㏑ηr /c 称为比浓对数粘度。

ηsp 和ηr 都是物因次的量。

为了进一步消除高聚物分子间的内摩擦效应，必须将溶液浓度无限稀释，使得每个高聚物分子彼此相隔极远，其相互干扰可以忽略不计。

这时溶液所呈现出的粘度行为基本上反映了高分子与溶剂分子之间的内摩擦。

这一粘度的极限值即为[]0limspc cηη→=[η]被称为特性粘度，其值与浓度无关。

实验证明，当聚合物、溶剂和温度确定以后，[η]的数值只与高聚物平均相对分子质量M 有关，它们之间的半经验公式可以用Mark Houwink 方程式表示：[]K M αη=式中K 为比例常数，α是与分子形状有关的经验常数。

它们都与温度、聚合物和溶剂性质有关，在一定的相对分子质量范围内与相对分子质量无关。

本实验采用方便快捷的乌贝路德粘度计对溶液粘度进行测定。

根据所得数据，采用外推法以得出溶液粘度。

三、仪器与试剂乌氏粘度计、恒温水浴、移液管（2mL，5mL，10mL）、秒表、真空泵、夹子、铁架台、洗耳球1mol/L NaNO3溶液、聚丙烯酰胺、蒸馏水四、实验步骤1、粘度计的洗涤将蒸馏水注入黏度计中，用真空泵反复抽滤毛细管使蒸馏水反复流过毛细管部分，直至洗净。

粘度法测定高聚物的相对分子量高聚物是指由许多分子单元组成的聚合物，由于其分子量较大，因此需要采用不同的方法来测定其相对分子量。

粘度法是一种比较常用的方法，其原理是通过测定高聚物在溶液中的流动性质，来间接计算高聚物的相对分子量。

一、粘度法原理粘度是液体流动阻力的度量，表示液体分子间相互作用力的大小。

在溶液中，高聚物分子通过溶剂分子间的相互作用形成静电层和水合层，从而增加了流体的阻力。

因此，粘度可以被用来估算高聚物分子量，通过测量高聚物溶液和溶剂的比粘度，计算高聚物的相对分子量。

比粘度定义为：其中，η为溶液的粘度，Ω为摩尔质量，V为体积，c为摩尔浓度。

当固定温度、溶剂和浓度时，高聚物的比粘度随着相对分子量的增加而增加。

在一定浓度下，可以通过测量溶液的粘度和溶剂的粘度来计算比粘度。

因此，根据下式计算高聚物的相对分子量：其中，是比粘度，K为马尔可夫常数，可以计算为：其中，ρ为溶液密度，η0为溶剂的粘度，V为溶液的体积，C为高聚物的浓度，M为高聚物的相对分子量。

二、实验操作1、实验原料和仪器甲基苯、亚甲基蓝、二甲亚砜、甲基纤维素、萘酚指示剂、比色皿、粘度计、pH计、洗涤瓶、加热板等。

2、实验步骤（1）制备高聚物溶液取一定量的甲基纤维素粉末，加入甲基苯中，并加入少量的亚甲基蓝。

将溶液充分搅拌，直到甲基纤维素完全溶解，然后用萘酚指示剂调节pH值在6-8之间。

（2）制备溶剂将二甲亚砜加入甲基苯中，并用萘酚指示剂调节pH值在6-8之间即可制备好溶剂。

（3）测定溶液和溶剂的粘度在两个比色皿中分别加入一定体积的高聚物溶液和甲基苯溶剂，再加入一定量的萘酚指示剂。

用粘度计测量两种溶液的粘度，并记录相关数据。

根据比粘度公式和马尔可夫常数公式，计算高聚物的相对分子量。

三、实验注意事项1、实验操作需要在室温下进行，避免大幅度的温度变化。

2、粘度计的使用需要严格按照说明书进行操作。

3、萘酚指示剂需要加入适量的量才能达到理想的pH值。

高分子物理实验报告粘度法测定高聚物的相对分子量一、实验目的1.掌握粘度法测定高聚物相对分子质量的基本原理。

2.学习和掌握用乌式粘度计测定高分子溶液粘度的实验技术以及实验数据的处理方法。

3.用乌式粘度计测定聚乙烯醇溶液的特性粘度,并求出聚乙烯醇试样的粘均相对分子质量。

二、实验原理线型高分子溶液的基本特点之一是粘度比较大,并且其粘度值与平均相对分子质量有关,利用这一点可以测定高聚物的平均相对分子质量。

1.特性粘度与高聚物相对分子质量的关系:[]K Mαη=η式中Mη为高聚物的粘均相对分子质量:K、α为经验常数,它们的值与高聚物-溶剂体系及温度有关,与高聚物相对分子质量的范围也有一定的关系。

2.粘度测定:对于高分子溶液的粘度测定,以毛细管粘度计最为方便。

液体在毛细管中因自身重力作用而向下流动时的关系式为:488hgR t mV LV Ltπρρηπ=-BAt tηρ=-第二项代表重力的一部分转化成了流出液体的动能,称为"动能修正项"。

00r B At t BAt t ρηρ-=-式中,ρo 、t 0分别表示纯溶剂的密度和流出时间。

当毛细管太粗,使溶剂流出时间小于l00s,或者溶剂的比密粘度(η/ρ)太小时,必须考虑动能修正项。

因为所测高分子溶液的浓度通常很稀(c<0.01g/mL),溶液的密度与溶剂的密度近似相等(ρ≈ρo ),所以可以简化为:r tt η=3. "一点法"求特性粘度。

对于一般的线型柔性高分子-良溶剂体系,''0.30.4,12k k β≈+≈联立式可得到一个"一点法"计算特性粘度的公式:[]η≈ 而对于一些支化或刚性高分子-溶剂体系,'k β+偏离12较大,此时可令'k γ=,并假设与相对分子质量无关,可推得另一个"一点法"计算特性粘度的公式:[]()ln 1sp rcηγηηγ+=+在某一温度下,先用稀释法确定了γ值之后,就可通过式子用"一点法"计算相对分子质量。

粘度法测定高聚物分子量实验报告
一、实验目的。

本实验旨在通过粘度法测定高聚物的相对分子质量，掌握高聚物的分子量测定
方法。

二、实验原理。

高聚物在溶液中的粘度与其分子量有密切关系，根据Mark-Houwink方程可得
到高聚物的相对分子质量。

粘度测定是通过测定高聚物溶液在不同剪切速率下的粘度，然后利用Mark-Houwink方程计算出高聚物的相对分子质量。

三、实验步骤。

1. 准备高聚物溶液，取适量高聚物溶解于溶剂中，制备一定浓度的高聚物溶液。

2. 测定溶液粘度，将高聚物溶液倒入粘度计中，分别在不同剪切速率下测定其
粘度。

3. 计算相对分子质量，根据测得的粘度数据，利用Mark-Houwink方程计算出
高聚物的相对分子质量。

四、实验数据。

根据实验测得的数据，我们计算出高聚物的相对分子质量为XXXXX。

五、实验结果分析。

根据实验结果，我们可以得出高聚物的相对分子质量为XXXXX，这与理论值
相符合，说明本次实验结果较为准确。

六、实验总结。

通过本次实验，我们掌握了粘度法测定高聚物分子量的方法，并且成功测定出高聚物的相对分子质量。

同时，我们也发现在实验过程中需要注意控制溶液浓度和粘度计的使用方法，以保证实验结果的准确性。

七、实验心得。

本次实验让我对粘度法测定高聚物分子量有了更深入的了解，同时也提高了我在实验操作和数据处理方面的能力。

八、参考文献。

[1] XXX. 粘度法测定高聚物分子量[M]. 北京，化学工业出版社，2005.
以上是本次实验的实验报告，希望对大家有所帮助。

实验:黏度法测定水溶性高聚物相对分子量一、目的要求1. 测定聚乙二醇的平均相对分子量2. 掌握乌氏黏度计的原理及使用方法3. 了解溶剂、温度、浓度对黏度的影响 二、基本原理黏度是指液体对流动所表现的助力，这种助力反抗液体相邻部分的相对移动，可看作由液体内部分子间的内摩擦而产生。

相距为ds 的两液层以不同速度（v 和v dv +）移动时，产生的流速梯度为dv ds 。

建立平稳流动时，维持一定流速所需要的力/f 与液层的接触面积A 以及流速梯度dv ds 成正比：/dvf A dsη=⋅⋅若以f 表示单位面积的阻力，则上式称为牛顿黏度定律表示式，比例系数η称为黏度系数，简称黏度，单位：a p s ⋅。

溶液黏度的各种定义及表达式：相对黏度：0r ηηη=（0η为溶剂黏度）特性黏度：[]00ln limlimsprC C CCηηη→→==[]η的数值与高聚物平均相对分子质量M 之间的半经验麦克非线性方程：聚乙二醇水溶液在35℃时，316.610K L Kg -=⨯⋅，0.82α=在毛细管黏度计中，液体在重力的作用下流动符合泊肃叶定律：488hgr t Vm lV lt ηπρπ=-对同一支黏度计而言，令 48hgr lVπα=，8mVlβπ=， 则上式可改写为：t tηβαρ=- 式中1β，当100t s 时，等式右边第二项可省略，则t ηαρ=， 对于溶剂：000t ηαρ=设溶液的密度ρ与溶剂的密度0ρ近似相等，由两式可得这样，通过分别测定溶液和溶剂的流出时间t 和0t ，就可求出r η。

进而分别求出sp η、sp η、ln rCη的值。

配制不同浓度溶液分别进行测定，分别作sp C C η和ln r C Cη两条直线，用外推法得到[]η，然后代入[]K Mαη=⋅，即可求出M 。

ln rηspCη或C图1 外推法求[η]值sp C η、ln rCη与浓度之间经验关系式： [][]2spk C Cηηη=+[][]2ln r C Cηηβη=- 三、实验步骤聚乙二醇原始配制浓度为：30C 0.02kg dm -=⋅，要求测定纯水及0C 、056C 、046C 、036C 、026C 不同浓度溶液的流出时间t ，流出时间t 取三次测量的平均值。