聚丙烯酰胺的水溶液聚合及分子量测定
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实验四 丙烯酰胺水溶液聚合
高分子化学实验报告实验四丙烯酰胺水溶液聚合一实验目的1．掌握溶液聚合的方法及原理2．学习如何正确选择溶剂二实验原理相比于本体聚合溶液聚合有以下优缺点：优点：①聚合时溶剂回流带走聚合热，使反应强度得到控制；②削弱了自动加速效应，使聚合物分子量均一；③溶液聚合体系粘度较低、搅拌和传热相对比较容易，不易产生局部过热。
缺点：①单体浓度低，聚合速率也低；②聚合产物中夹杂溶剂，而容易导致自由基向溶剂链转移，降低分子量；③溶剂回收困难且多为易燃易爆的有毒物质。
由于溶液并非完全是惰性的，在溶液聚合时对反应要产生各种影响，例如对引发剂分解的影响、链转移作用、对聚合物的溶解性能的影响，在选择溶剂时需充分考虑。
丙烯酰胺为水溶性单体，其聚合物也溶于水，在本实验采用水为溶剂进行溶液聚合。
与有机物作溶剂的溶液聚合相比，水作为溶剂具有廉价、无毒、链转移常数小、对单体和聚合物的溶解性能好的优点，聚丙烯酰胺是一种优良的絮凝剂、水溶性好，广泛应用于石油开采、选矿、化学工业及污水处理等方面。
合成聚丙烯酰胺的化学反应简式如下：三实验仪器及材料三口瓶、球形冷凝管、温度计、水浴锅、搅拌器丙烯酰胺（5g）、甲醇（75ml）、过硫酸钾（0.025g）四注意事项1、使用水浴锅时，水浴锅的外壳不能碰到水，防止短路，破坏仪器，且水浴锅底部不可与三口瓶接触；2、甲醇为有毒的易挥发液体，在使用时注意尽量避免吸入鼻子中，使用后要进行回收处理；3、注意温度计不能搅拌桨，防止损坏温度计；4、清洗仪器时不能将残夜倒入水槽，防止阻塞。
五实验步骤及现象六实验结果及产率分析得到的聚丙烯酰胺外表面透明，内有白色。
如下图：七实验思考1 溶液聚合的优缺点优点：①聚合时溶剂回流带走聚合热，使反应强度得到控制；②削弱了自动加速效应，使聚合物分子量均一；③溶液聚合体系粘度较低、搅拌和传热相对比较容易，不易产生局部过热。
缺点：①单体浓度低，聚合速率也低；②聚合产物中夹杂溶剂，而容易导致自由基向溶剂链转移，降低分子量；③溶剂回收困难且多为易燃易爆的有毒物质。
丙烯酰胺水溶液聚合实验报告
丙烯酰胺水溶液聚合实验报告摘要：本实验通过在水溶液中进行丙烯酰胺聚合反应，探究了丙烯酰胺的水溶液聚合特性。
实验结果表明，丙烯酰胺能够在水溶液中发生聚合反应，形成聚丙烯酰胺。
引言：聚丙烯酰胺是一种重要的高分子材料，在水处理、油田开发、纺织品加工等领域具有广泛应用。
其水溶液聚合方法简单、成本低廉，因此备受研究者关注。
本实验旨在通过对丙烯酰胺水溶液聚合反应的研究，深入了解该反应的特性。
实验方法：1. 实验材料准备a. 丙烯酰胺b. 水c. 过硫酸铵d. 氯化亚铁e. 硝酸银f. 醋酸g. 玻璃仪器：烧杯、移液管、搅拌棒等2. 实验步骤a. 将一定质量的丙烯酰胺溶解于适量的水中，得到丙烯酰胺水溶液。
b. 在丙烯酰胺水溶液中加入过硫酸铵作为引发剂，控制温度，并搅拌均匀。
c. 观察水溶液的颜色变化和粘度变化。
d. 取适量的聚合液滴于硝酸银溶液中，观察是否产生沉淀反应。
e. 用醋酸对聚合液进行中和处理，观察是否产生沉淀反应。
实验结果：1. 丙烯酰胺水溶液经过聚合反应后，呈现出浑浊的乳白色液体。
2. 随着聚合时间的增加，丙烯酰胺水溶液的粘度逐渐增大。
3. 将聚合液滴于硝酸银溶液中，观察到产生了白色沉淀，证明聚合液中存在氯离子。
4. 用醋酸对聚合液进行中和处理，观察到产生了白色沉淀，证明聚合液中存在银离子。
讨论：根据实验结果可以得出以下结论：1. 丙烯酰胺能够在水溶液中发生聚合反应，形成聚丙烯酰胺。
2. 过硫酸铵在水溶液中起到引发剂的作用，引发丙烯酰胺的聚合反应。
3. 聚合液中存在氯离子和银离子，可能是由于丙烯酰胺的原料或引发剂中含有这些离子而导致。
结论：通过本实验我们成功地在丙烯酰胺水溶液中实现了聚合反应，并观察到了聚丙烯酰胺的形成。
该实验结果对于深入研究丙烯酰胺的水溶液聚合特性具有重要意义，并为丙烯酰胺的应用提供了实验基础。
致谢：感谢实验中给予我指导和帮助的老师和同学们的支持。
SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法测定蛋白质分子量
SDS的性质与作用
十二烷基磺酸钠(SDS) Sodium dodecyl sulphate CH3-(CH2)10-CH2OSO3--Na+
SDS的性质与作用
Protein Strand
Denature
-
SDS Molecules
-
SDS的性质与作用
蛋白质变性
0.1-1% SDS 0.1 M 2-巯基乙醇 蛋白质变与SDS分子按比例结合 1 ：1.4
插入样品梳加入电极缓冲加入电极缓冲液液ph83ph83浓缩胶浓缩胶ph86ph86通电通电分离胶分离胶ph88ph88加入样品加入样品上样及电泳开始电流恒定在开始电流恒定在10ma10ma当进入分离胶后改为当进入分离胶后改为20ma20ma溴酚蓝距凝胶边缘约溴酚蓝距凝胶边缘约5mm5mm时停止电泳
SDS-聚丙烯酰胺
制备浓缩胶
加入浓缩胶溶 液 pH 8.6
分离胶 pH 8.8
通电
加入电极缓冲 液pH 8.3
上样及电泳
加入样品
浓缩胶 pH 8.6
开始电流恒定在10mA，当进入分离胶后改为20mA， 溴酚蓝距凝胶边缘约5mm时，停止电泳。
分离胶
pH 8.8
凝胶板剥离与染色
电泳结束后，撬开玻璃板，将凝胶板
凝胶电泳
生化社团 吕炎
SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳
测定蛋白质分子量
一、实验目的 二、实验原理 三、实验步骤 四、结果分析 五、注意事项
一、实验目的
学习SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳测 定蛋白质分子量的原理。 掌握SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳的 操作技术。
二、实验原理
SDS的性质与作用 聚丙烯酰胺凝胶的性质
粘度法测试聚丙烯酰胺的分子量
[] KM
ln r
其中K和 可从有关手册中
[ ]
c
查到.因此,可由高聚物稀溶液
的粘度推测出高聚物的分子量.
C
仪器与试剂
乌氏粘度计、恒温水槽、 电子天平、秒表、移液管、 容量瓶、洗耳球、玻砂漏斗
聚丙烯酰胺样品、氯化钠、 纯净水
实验步骤
3.粘度计的安装：检查粘度计后,用铁夹小心固定粘 度计，放入恒温水槽。粘度计应保持垂直，恒温水面 应浸没毛细管以上的两个球,且温度保持恒定。 4.测定溶液流出的时间:移液管自容量瓶中移取10ml 的溶液,从A管注入粘度计中.夹子夹住C管,用洗耳球 从B管吸取溶液至a刻线上方的小球体积一半为止.
的值.
测出: a 学习和掌握乌贝路德(Ubbelohde)粘度计测定粘度的方法
液体分子间存在相互作用力,因此当高聚物液体流动时,聚合物分子间就产生内摩擦力,表现为液体有粘度特性. 通过对聚丙烯酰胺水溶液的粘度测定来反映聚丙烯酰胺的分子量；
t t t t 粘度法测试聚丙烯酰胺的分子量
2 3 4 5 将粘度计中的溶液倒出,用溶剂洗涤数次,测定纯溶剂的流出时间t0.，放开C管的夹子，空气进入C管后，立 即水平地注视液面的下降.
放开 C管
用秒表记下液面流经a和b线的时间即为流出时间。
t
t1=t´-t
a
即为流出时间
b t′
重复测定三次以上，误差 不超过0.2秒并取平均值。
用同样的操作方法再分别加入 5ml 、 5ml、10ml和10ml溶剂,使溶
s p k2c
c
lnr 2c
c
lim splim lnr []
c 0 c c 0 c
对于大部分柔性高分子-良溶剂体系的稀溶液,用 sp 对C和ln r 对
实验4_丙烯酰胺的水溶液聚合
实验4_丙烯酰胺的水溶液聚合
丙烯酰胺是一种功能性单元，用于合成各种多功能的材料。
其在生物材料，药物载体，新能源，高分子材料和能源存储材料等方面有着广泛应用。
丙烯酰胺的水溶液聚合是一种在水中发生聚合反应的反应方式。
它是将两个或多个丙
烯酰胺单体分子结合起来，形成多聚物的绿色合成方法。
原位分子聚合反应可以在水溶液
中进行，也可以在乙醇中进行，用途比较广泛。
实验4：丙烯酰胺的水溶液聚合实验，主要用于揭示丙烯酰胺的水溶液中聚合反应的
机理。
该实验首先准备了酸性的己二酸酐溶液，再将丙烯酰胺单体加入溶液中，调整pH值
7.0至8.0，恒定温度。
当反应完成时，检测两个加料量比，采用氢原子吸收测定其聚合率。
通过试验，发现丙烯酰胺的水溶液聚合反应的聚合率和加料量比、pH值和反应温度的变化等因素有关。
当溶液温度增加时，聚合反应的反应程度会加快，但高温比较高时反应终止；当pH
值下降时，聚合反应的速率也会增加，而大量的氢离子可以促进物质的聚合；另外，加料
量比也是影响反应速率的原因，若加料量比偏小，聚合反应会比较缓慢，而加料量比偏大时，反应会有加速作用。
通过该实验，可知丙烯酰胺水溶液聚合反应的反应过程是十分复杂的，而且受温度、pH值及加料量比的影响很大。
理解其聚合机理，有利于改进丙烯酰胺工艺，提高生产产品的质量，提高生产效率。
黏度法测高聚物的相对分子量
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。
27粘度法测定高聚物的相对分子量
实验二十七粘度法测定高聚物的相对分子量1实验目的(1)测定聚丙烯酰胺的相对分子量。
(2)掌握用乌贝路德(Ubbelohde)粘度计测定高聚物分子量的基本原理。
2实验原理分子量是表征化合物特性的基本参数之一。
但高聚物分子量大小不一，参差不齐，一 般在103〜107之间，所以通常所测高聚物的分子量是平均分子量。
测定高聚分子量的方法 很多，对线型高聚物，各方法适用的范围如表4.1所示。
表4.1测定高聚分子量相应的分析方法分析测定方法 高聚分子量(M r )端基分析<3x104 沸点升高，凝固点降低，等温蒸馏<3x104 渗透压104〜106 光散射 104 〜107 超离心沉降及扩散104 〜107 粘度法104 〜107其中粘度法设备简单，操作方便，有相当好的实验精度，但粘度法不是测分子量的绝 对方法，因为此法中所用的特性粘度与分子量的经验方程是要用其它方法来确定的，高聚 物不同，溶剂不同，分子量范围不同，就要用不同的经验方程式。
高聚物在稀溶液中的粘度，主要反映了液体在流动时存在着内摩擦。
高聚物溶液的粘 度n 表示溶剂分子与溶剂分子之间、高分子与高分子之间和高分子与溶剂分子之间三者内 摩擦的综合表现，其值一般比纯溶剂粘度n 0大得多。
纯溶剂粘度n 0的物理意义为溶剂分子 与溶剂分子间的内摩擦表现出来的粘度。
相对于纯溶剂，其溶液粘度增加的分数，称为增 比粘度n sp ,即式中n r 称为相对粘度，其物理意义为溶液粘度与纯溶剂粘度的比值。
n r 也是整个溶液的行 为，飞则意味着已扣除了溶剂分子之间的内摩擦效应。
对于高分子溶液，增比粘度n sp 往 往随溶液的浓度C 的增加而增加。
为了便于比较，将单位浓度下所显示出的增比粘度，即 n sp /c 称为比浓粘度。
SP为了进一步消除高聚物分子之间的内摩擦效应，必须将溶液浓度无限稀释，使得每个 高聚物分子彼此远离，其相互干扰可以忽略不计。
这时溶液所呈现出的粘度行为最能反映spn -n—o nn(1)高聚物分子与溶剂分子之间的内摩擦。
水溶性高分子量聚丙烯酰胺的合成及其粘度的测定
放入 保 温筒 中 进 行 绝 热 聚 合 ， 到 反 应 温 度 不 再 直 升高 为 止 。反 应 完 毕 ， 温 、 割 、 粒 。 然后 加 降 切 造
入 ８ 的 ＮＯ ％ ａ Ｈ水 解 剂 和 去 离 子 水 ，０ ℃下 水 解 ９
调 ｐ 值 ， 加入 引 发 剂 聚合 ， 应 完 毕 ， 体 经 Ｈ 再 反 胶 切 割 、 粒 ， 后 加入 水 解剂 水解 ， 体经 干燥 、 造 然 胶 粉
１ ’ 水 解度 为 ０ ，
２ ％ ３ ％ ， 滤 比小 于 １３ ０ ０ 过 ．。
鞠耐 霜 等 【 在 一 定 量 的 Ａ 溶 液 中 加 入 ３ 】 Ｍ
Ｎ ２ Ｏ 和 Ｎ Ｏ ， 解 均 匀 后 引 发 聚合 ， 胶 体 ， ａＣ ３ ａＨ 溶 得 经 造 粒 、 燥 、 碎 后 ， 乌 氏 粘度 计 测 得 最 大 分 干
石
油
进
展
第 ３ 第 ７期 卷
… … 。… 。
ＡＤＶＡＮＣＥＳ Ｎ Ｆ ＮＥ ＰＥ，ＩＯＣＨＥＭＩ Ｉ Ｉ ｒｔ ＣＡＬＳ
水 溶 性 高分 子 量 聚 丙 烯 酰胺 的 合成 及 其 粘 度 的 测 定
杨 巧 珍
（ 西 省 化 工 研 究 所 ， 原 ００２ ） 山 太 ３０ １
入引 发 剂 ， 持续 通 氮 ２ ５ｍ ｎ后 ， 口 ， 反 应 器 ｉ 封 将
均 聚共 水 解 法 是 在 一 定 量 的丙 烯 酰 胺 （ Ｍ） Ａ 溶 液 中加入 Ｎ ２ ０ 、 ａ Ｈ等 水 解 剂 ， 解 均 匀 后 ａＣ ３ Ｎ Ｏ 溶
引发 聚合 ， 体 经 造 粒 、 燥 、 碎 得 产 品 。均 聚 胶 干 粉 后水 解 法 是 在 一 定 量 的 Ａ 溶 液 中 ， 入 Ｎ Ｏ Ｍ 加 ａＨ
聚丙烯酰胺分子量的测定方法简介
聚丙烯酰胺分子量的测定方法简介聚丙烯酰胺（Polyacrylamide，简称PAM）是一种重要的聚合物材料，广泛应用于水处理、石油开采、纺织工业、农业等领域。
分子量是聚丙烯酰胺的一个重要物理性质，它直接影响聚丙烯酰胺的溶解性、流变性以及应用效果。
因此，准确测定聚丙烯酰胺分子量是非常重要的。
在测定聚丙烯酰胺分子量时，常用的方法包括溶液粘度法、凝胶渗透色谱法、动态光散射法等。
下面将对这些方法进行简要介绍。
1.溶液粘度法溶液粘度法是测定聚合物分子量的常用方法之一、该方法通过测定聚丙烯酰胺溶液在特定温度下的粘度，利用Mark-Houwink（马克-侯文克）公式计算聚丙烯酰胺的分子量。
该方法简单、快捷，仪器设备要求较低。
但是，在溶液粘度法中，需要校正聚合物的密度和剪切率，同时需要合适的表观流动性质。
因此，该方法对样品的质量和纯度要求较高，且结果易受测量条件及实验操作的影响。
2.凝胶渗透色谱法（GPC）凝胶渗透色谱法是测定聚合物分子量的常用手段之一、它通过将聚丙烯酰胺溶于溶剂并通过柱式凝胶色谱柱，利用不同分子量聚合物在色谱柱中的渗透行为，完成样品分子量的测定。
凝胶渗透色谱法准确性高，结果稳定可靠，且适用范围广。
但是，该方法设备价格较高，操作相对繁琐，需要专用仪器和色谱柱。
3.动态光散射法（DLS）动态光散射法是一种基于光学原理的测量聚合物分子量的方法。
该方法利用在溶液中对聚丙烯酰胺分子的热运动进行分析，通过测量样品散射光强度与时间的关系，可以推断出分子的自由扩散系数从而计算出平均分子量。
该方法不需要标准样品，操作简便快捷，结果具有较高的准确性和可靠性。
但是，动态光散射法对样品的浓度要求较高，且需要仪器对测量条件进行控制。
总结来看，溶液粘度法、凝胶渗透色谱法和动态光散射法是测定聚丙烯酰胺分子量常用的方法。
在实际应用中，可以根据需要选择合适的测定方法，考虑样品的特性、结果准确度、设备要求等因素进行选择。
同时，为了提高测定结果的准确性，还应进行重复测量和数据分析的工作。
实验四丙烯酰胺水溶液聚合
实验四丙烯酰胺⽔溶液聚合⾼分⼦化学实验报告实验四丙烯酰胺⽔溶液聚合丙烯酰胺⽔溶液聚合⼀、实验⽬的1、掌握溶液聚合的⽅法及原理。
2、学习如何正确的选择溶剂。
3、掌握丙烯酰胺溶液聚合的⽅法。
⼆、实验原理与本体聚合相⽐，溶液聚合体系具有粘度低、搅拌和传热⽐较容易、不易产⽣局部过热、聚合反应容易控制等优点。
但由于溶剂的引⼊，溶剂的回收和提纯使聚合过程复杂化。
只有在直接使⽤聚合物溶液的场合，如涂料、胶粘剂、浸渍剂、合成纤维纺丝液等，使⽤溶液聚合才最为有利。
进⾏溶液聚合时，由于溶剂并⾮完全是惰性的，对反应要产⽣各种影响，选择溶剂时要注意其对引发剂分解的影响、链转移作⽤、对聚合物的溶解性能的影响。
丙烯酰胺为⽔溶性单体，其聚合物也溶于⽔，本实验采⽤⽔为溶剂进⾏溶液聚合。
与以有机物作溶剂的溶液聚合相⽐，具有价廉、⽆毒、链转移常数⼩、对单体和聚合物的溶解性能好的优点。
聚丙烯酰胺是⼀种优良的絮凝剂，⽔溶性好，⼴泛应⽤于⽯油开采、选矿、化学⼯业及污⽔处理等⽅⾯。
合成聚丙烯酰胺的化学反应简式如下：链引发：引发剂活性集团的形成：K2S2O82KSO4带电引发离⼦与丙烯酰胺作⽤⽣成活性中⼼：KSO4+H2C CH CONH2OCH2CO NH2H链增长：链终⽌：三、实验药品及仪器药品：丙烯酰胺、甲醇、过硫酸钾(或过硫酸铵)仪器：三⼝瓶、球形冷凝管、温度计、搅拌器、烧杯、⼀次性杯⼦、玻璃棒实验装置如下图：+H 2C CH C ONH 2HO CCH 2C O NH 2HOH+H 2C CH C ONH 2O 3SO C CH 2C O NH 2Hn O 3SO CCH 2C O NH 2HCCH 2C O NH 2H nO 3SO C CH 2H C CH 2CONH 2H n 2O 3SO C CH 2CONH 2H C CH 2C OH nNH 2C C O H NH 2C O NH 2H nCH 2C OSO 3四、实验步骤及现象步骤现象分析在250mL 的三⼝瓶中，中间⼝安装搅拌器，分别装上⼀个温度计和⼀个冷凝管。
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重庆大学研究生专业实验教学实验报告书重庆大学研究生院制实验课程名称： 聚丙烯酰胺的水溶液聚合实验指导教师： 刘鹏学 院： 生物工程学院专业及类别： 生物工程 （专业）学 号： 20131913084姓 名： 陈学敏实验日期： 2013.5.27成 绩：一、实验目的1. 了解自由基聚合的基本原理；2. 掌握丙烯酰胺水溶液聚合的原理和方法。
二、实验仪器设备1. 仪器恒温水浴 1套电动搅拌器 1套量筒（10mL） 1支分析天平 1台烧杯（50mL、100mL）各1个2. 试剂丙烯酰胺过硫酸铵(NH4) 2S2O8 四甲基乙二胺(TEMED)三、实验原理溶液聚合是将单体和引发剂溶于适当的溶剂中，在溶液状态下进行的聚合反应。
与本体聚合相比，溶液聚合体系粘度小，传质和传热容易，聚合反应温度容易控制，不易发生自动加速现象。
而且由于高分子浓度低，不易发生向高分子的链转移反应，因而支化产物少，产物分子量分布较窄；缺点是单体被稀释，聚合反应速率慢，产物分子量较低，而且如果产物不能直接以溶液形式应用，还需增加溶剂分离与回收后处理工序，加之溶液聚合的设备庞大，利用率低，成本较高。
溶液聚合在工业上常用于合成可直接以溶液形式应用的聚合物产品，如胶粘剂、涂料、油墨等，而较少用于合成颗粒状或粉状产物。
聚丙烯酰胺(PAM)外观是白色固体，易吸附水分和保留水分，可以任意比例溶于水，不溶于甲醇、乙醇、丙酮、乙醚、脂肪烃和芳香烃。
聚丙烯酰胺水溶液粘度随浓度的增加而急剧上升，浓度超过10%时就形成凝胶体。
聚丙烯酰胺是一种水溶性高分子材料，目前广泛应用于造纸、选矿、油田开发、污水处理等。
丙烯酰胺在引发剂和助剂的作用下双键打开，聚合成大分子质量的聚丙烯酰胺，反应式如下：随着反应的进行，分子链增长，当分子链增长到一定程度，即可通过分子间的相互交替形成网络结构，使溶液的粘度明显增加。
四、实验内容1. 在100 mL烧杯中加入10.0 g丙烯酰胺和80mL蒸馏水，搅拌溶解。
2. 再把烧杯置于恒温水浴中，慢慢搅拌升温至60℃，准确称取0.050 ± 0.001g 过硫酸铵，用10mL蒸馏水溶解，然后倒入100mL烧杯中，反应0.5～1h，冷却，出料，观察所得产品的外观。
聚丙烯酰胺水凝胶的合成：1. 30%的丙烯酰胺溶液制备: 温热(以利于溶解双丙稀酰胺)的去离子水配制含有29%(w/v) 丙烯酰胺和1%(w/v)N，N’-亚甲基双丙烯酰胺储存液，丙烯酰胺29g，O至100ml。
)储于棕色瓶，4℃避光保存N，N-亚甲基双丙稀酰胺1g，加H22. 10%过硫酸铵APS制备(临用前配制):称取过硫酸铵1.0g,溶于10ml蒸馏水中;3. 四甲基乙二胺原溶液制备:分装少量TEMED原液于棕色瓶中,4℃储存，TEMED原溶液四甲基乙二胺催化过硫酸铵形成自由基而加速两种丙稀酰胺的聚合。
4. 30%丙烯酰胺溶液6 ml，10%过硫酸铵0.15 ml，TEMED 0.006 ml。
五、实验数据六、数据处理及结果分析七、实验小结1.自由基聚合的基本方法有哪几种？并简述其优缺点。
按反应体系的物理状态自由基聚合的实施方法有本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合四种方法。
⒈本体聚合本体聚合是不加任何其他介质，只有单体在引发剂、热、光、辐射等引发下进行的聚合。
有时还须加入少量色料、增塑剂、润滑剂、分子量调节剂等助剂。
因此本体聚合主要特点是产物纯净，工艺过程、设备简单，适于制备透明和电性能好的板材、型材等制品。
不足之处是反应体系粘度大，自动加速显著，聚合反应热不易导出，温度不易控制，易局部过热，引起分子量分布不均。
气态、液态、固态单体均可进行本体聚合，液态单体的本体聚合最重要。
⒉溶液聚合单体和引发剂溶于适当溶剂中进行的聚合方法称作溶液聚合法。
溶液聚合反应生成的聚合物溶解在所用的溶剂中为均相聚合，如聚合物不溶于所用溶剂中而沉淀析出，则为非均相聚合又称沉淀聚合。
溶液聚合过程中使用溶剂，使体系粘度降低，因此混合和传热较易，温度容易控制，较少凝胶效应，可以避免局部过热。
⒊悬浮聚合溶有引发剂的单体以液滴状悬浮于水中进行自由基聚合的方法称为悬浮聚合法。
整体看水为连续相，单体为分散相。
聚合在每个小液滴内进行，反应机理与本体聚合相同，可看作小珠本体聚合。
同样也可根据聚合物在单体中的溶解性有均相、非均相聚合之分。
如是将水溶性单体的水溶液作为分散相悬浮于油类连续相中，在引发剂的作用下进行聚合的方法，称为反相悬浮聚合法。
悬浮聚合体系一般有单体、引发剂、水，分散剂四个基本组分组成。
不溶于水的单体在强力搅拌作用下，被粉碎分散成小液滴，它是不稳定的，随着反应的进行，分散的液滴又可能凝结成块，为防止粘结，体系中必须加入分散剂。
悬浮聚合产物的颗粒粒径一般在0.05～0.2mm。
其形状、大小随搅拌强度和分散剂的性质而定。
悬浮聚合法因以水为介质，体系粘度低，传热好，温度易控制。
产品分子量及其分布比较稳定。
产物是固体微粒，后处理简单，只需经离心、干燥即可，因此成本较低。
但也存在自动加速效应，使聚合速度不易控制；产品中的分散剂不能彻底清除，影响产品纯度。
⒋乳液聚合乳液聚合是可用于某些自由基聚合反应的一种独特的方法，它涉及以乳液形式进行的单体的聚合反应。
它是指单体在乳化剂和机械搅拌作用下，在分散介质中分散成乳状液而进行的聚合反应。
乳液聚合体系的组成比较复杂，一般是由单体、分散介质、引发剂、乳化剂四组分组成。
经典乳液聚合的单体是油溶性，分散介质通常是水，选用水溶性引发剂。
当选用油溶性单体时，则分散介质为有机溶剂，引发剂是油溶性的，这样的乳液体系称为反相乳液聚合。
2.溶液聚合反应的溶剂应如何选择？溶液聚合所用溶剂主要是有机溶剂或水。
应根据单体的溶解性质以及所生产聚合物的溶液用途，进而选择适当的溶剂。
常用的有机溶剂有醇、酯、酮以及芳烃(苯、甲苯)等；此外，脂肪烃、卤代烃、环烷烃等也有应用。
溶液聚合中溶剂的选择十分重要，溶液聚合选择溶剂时，需注意以下问题：1. 溶剂对聚合活性的影响：通常，溶剂并不直接参与聚合反应。
但溶剂往往并非绝对惰性，对引发剂有诱导分解作用，链自由基对溶剂有链转移反应。
这两方面的作用都可能影响聚合速率和分子量。
在离子聚合中溶剂的影响更大，溶剂的极性对活性离子对的存在形式和活性、聚合反应速率、聚合度、分子量及其分布以及链微观结构都会有明显影响。
对于共聚反应，尤其是离子型共聚，溶剂的极性会影响到单体的竞聚率，进而影响到共聚行为，如共聚组成、序列分布等。
因此在选择溶剂时要十分周详。
各类溶剂对过氧类引发剂的分解速率的影响(依次增加)，如下：芳烃、烷烃、醇类、醚类、胺类。
偶氮二异丁腈在许多溶剂中都有相同的一级分解速率，较少诱导分解。
向溶剂链转移的结果，将使分子量降低。
各种溶剂的链转移常数变动很大，水为零，苯较小，卤代烃较大。
2. 溶剂对聚合物的溶解性能和凝胶效应的影响：选用良溶剂时，为均相聚合，如果单体浓度不高，可能不出现凝胶效应，遵循正常的自由基聚合动力学规律。
选用沉淀剂时，则成为沉淀聚合，凝胶效应显著。
不良溶剂的影响则介于两者之间，影响深度则视溶剂优劣程度和浓度而定。
有凝胶效应时，反应自动加速，分子量也增大。
链转移与凝胶效应同时发生时，分子量分布将决定于这两个相反因素影响的深度。
为保证聚合体系在反应过程中为均相，所选用的溶剂应对引发剂或催化剂、单体和聚合物均有良好的溶解性。
这样有利于降低黏度，减缓凝胶效应，导出聚合反应热。
必要时可采用混合溶剂。
对于无法找到理想溶剂的聚合体系，主要从聚合反应需要出发，选择对某些组分(一般是对单体和引发剂)有良好溶解性的溶剂。
如乙烯的配位聚合，以加氢汽油为溶剂，尽管对引发体系和聚合物溶解性不好，但对单体乙烯有良好的溶解性。
当然，从另一个角度讲，还希望在聚合结束后能方便地将溶剂和聚合物分离开来。
3. 其他方面：诸如经济性好，易于回收、便于再精制，无毒、商业易得、价廉、便于运输和贮存等。
3.在反应过程中，溶液的粘度是否会发生变化？为什么？粘度会变大，丙烯酰胺在引发剂和助剂的作用下双键打开，聚合成大分子质量的聚丙烯酰胺，随着反应的进行，分子链增长，当分子链增长到一定程度，即可通过分子间的相互交替形成网络结构，其在溶液中运动阻力较小分子高的多。
重庆大学研究生专业实验教学实验报告书实验课程名称：聚丙烯酰胺分子量的测定实验指导教师：刘鹏学院：生物工程学院专业及类别：生物工程（专业）学号：20131913084姓名：陈学敏实验日期：2013.5.27成绩：重庆大学研究生院制八、实验目的1. 熟悉粘度计的使用方法；2. 掌握粘度法测定高分子溶液相对分子量的基本原理；3. 掌握用Mark-Houwink公式计算聚合物的粘均分子量。
九、实验仪器设备1. 仪器恒温水浴 1套电动搅拌器 1套温度计（0～100℃） 1支乌式粘度计 1支秒表 1个吸耳球 1个玻璃砂芯漏斗 1个容量瓶（100 mL） 2个移液管（10 mL） 1支烧杯（100 mL） 2个分析天平 1台乳胶管若干2. 试剂聚丙烯酰胺胶体溶液(5% 10% )硝酸钾 (固体) 10.10g硝酸钾（溶液） 1mol/L十、实验原理粘度法是目前测定聚合物分子量最常用的方法。
原因是设备简单，操作便利，精度较好。
粘度法的测定是用毛细管粘度计进行的，主要有奥氏粘度计和乌氏粘度计两种（图7-11）。
测定时以纯溶剂的液面流经两条刻度线所需时间为流出时间t0，以溶液的流出时间为t。
奥氏粘度计必须固定液体体积（如10ml），因此每次只能测一个浓度的溶液。
而乌氏粘度计多了一根支管，令支管通大气时，液体的流出时间与贮液球中液体的体积无关，因此可以在粘度计中将溶液逐渐稀释，测定不同浓度的粘度而不必要更换溶液，所以又称为“稀释粘度计”。
由于在同一粘度计中粘度正比于流出时间，所以有以下关系式：相对粘度：增比粘度：而高分子溶液的粘度与浓度间的关系为：式中：ηsp/c称比浓粘度；lnηr/c称比浓对数粘度；[η]称特性粘数，特性粘数是浓度趋于零时的比浓粘度或比浓对数粘度，即这样，只要测得t0和不同浓度溶液的t，就可以用外推法求得[η]（图7-12）。
然后再利用马克－霍温克（Mark-Houwink）关系式求得分子量。
此式的参数K和α在手册中可以查到，也可以自行订定，方法是先将聚合物分离成分子量较均一的级分（这一过程称为“分级”），然后用其他方法测得各级分的分子量，用粘度法测得[η]，以log[η]对logM作图，应得一条直线，从截距和斜率求得K和α。
由于K和α值的订定需靠其他方法配合，所以粘度法只是一种相对的方法。
粘度法的分子量测定范围是2×104～1×106。
粘度法测得的分子量是一种特殊的统计平均值，称为粘均分子量。