下载文档原格式
实验 3 粘度法测定高聚物分子量利用高聚物溶液的粘度与高聚物分子量的相互关系。
测定粘度可以计算分子量，这种方法称为粘度法，它是目前最常用的方法之一。
一、实验目的1.学习用粘度法测定高聚物分子量。
2.学习粘度法测定高聚物分子量的数据处理方法。
二、原理高分子溶液粘度的大小与其分子量，分子形状，溶液浓度溶剂性质。
温度等因素有关。
由于影响高聚物溶液粘度的因素较多，因此到目前为止，粘度与分子量的关系式还不能由理论式来计算，而是从经验而得。
在一定温度下，高分子溶液的特性粘度。
][η与高分子的分子量M 之间的经验公式：a KM =][η (1)在一定温度时，对某一高聚物—溶剂体系，公式中k 、α是常数，一般可查手册，如本体聚合的甲基丙烯酸甲酯在苯溶剂中，测得温度C ︒±125时，71.01034.12=⨯=-αK ，从实验测得特性粘度][η就可以求出高聚物的分子量。
特性粘度的定义为溶液浓度无限稀的情况下比浓粘度(/)sp c η或比浓对数粘度（1/r n c η）ln ()limlimsp rc c ccηηη→→== (2)式(2)中)(00ηηηηη⋅=x 分别为溶液和纯溶剂在同一温度下的粘度称为相对粘度。
)(00t t t t x ⋅=η分别为稀溶液及纯溶液用同一粘度设计在同一温度下测得的流出时间）单位秒。
而01sp x ηηηηη-==-称之增比粘度。
高聚物溶液的粘度和浓度之间依赖关系。
有下列公式。
2()()spK C cηηη'=+ (3)C cl rn 2)()(ηβηη-=……(4) 从式(3)和(4)可看出比浓粘度spcη和比浓对数粘度cl rn η与浓度c 成线性关系。
因此可以sp c η对c 或c l r n η对c 作图可得出两条直线。
以浓度c 外推射。
两条直线在c ＝0处。
即纵轴上相交一点。
此点的截距即是特性粘度[η]然后根据(1)求出高聚物的分子量。
由上法求出的高聚物分子量是高聚物的平均分子量ηM 称为粘均分子量。
粘度法测高聚物分子量一、实验目的1．掌握粘度法测定高聚物平均分子量的原理。
2．用乌氏(Ubbelohde)粘度计测定聚乙烯醇的特性粘度，计算聚乙烯醇的粘均分子量。
二、实验原理粘度是液体对流动所表现的阻力。
根据牛顿粘度定律，在流速梯度为dv/ds 时，单位面积液体的粘滞阻力⎪⎭⎫⎝⎛=ds dv f η （2-1）式中的比例常数η称为粘度系数，简称粘度，SI 单位为s Pa ⋅，c.g.s 制单位是泊（P ，1P = 1dyn ⋅s ⋅cm -2），1P =0.1Pa ⋅s 。
测定高聚物分子量的方法很多，其中以粘度法最常用。
因为粘度法设备简单，操作方便，有相当好的精确度。
但是粘度法不是测定分子量的绝对值方法，因为在此法中所用计算分子量的经验方程中的参数，要用其它方法来确定。
因高聚物、溶剂、分子量范围、温度等不同，就有不同的经验方程式。
高聚物溶液的粘度η一般要比纯溶剂的粘度η0大得多，粘度增加的分数叫增比粘度ηsp 按定义式1r 0-=-=ηηηηηSP （2-2） 式中0r /ηηη=，叫相对粘度。
增比粘度随溶液中高聚物浓度的增加而增大。
为了便于比较，通常取单位浓度的增比粘度作为高聚物分子量的量度，可以写成cSPη，叫做比浓粘度。
显然比浓粘度随溶液的浓度c 而变。
当c →0时，比浓粘度趋于一固定的极限值[η]，即 []ηη=→cSPc lim（2-3）[]η称为特性粘度，其值可利用c sp /η~c 图用外推法求得，因为根据实验测定[][]c k cSP2'ηηη+= （2-4）因此在)/(c sp η~c 图上的截距即为[]η。
另外，当c →0时，crηln 的极限值也是[]η，因为在浓度趋近于零的极限条件下 ⋅⋅⋅-+-=+=323121)1ln(ln sp sp sp sp r ηηηηη当浓度不大时，可以忽略高次项，即 []ηηη==→→cc sp c rc 00lim ln lim（2-5）()c r /ln η与浓度c 之间的经验公式为[][]c cr 2ln ηβηη-= （2-6） 因此，以)/(c sp η和()c r /ln η对c 作图可以得到两条直线，它们在纵轴上交于一点，截距均为[]η。
粘度法测定高聚物分子量高聚物分子量是评价高聚物性质的重要指标之一。
粘度法是一种常用的测定高聚物分子量的方法。
本文将介绍粘度法的原理、测量方法及注意事项。
一、粘度法测定高聚物分子量的原理高聚物在溶液中的流动特性与其分子量有关。
分子量较大的高聚物在溶液中会形成较高浓度的聚合体，聚合体之间的热运动会受到阻碍，导致溶液的粘度增加。
因此，溶液的粘度与高聚物分子量成正比。
利用该原理，可以通过测定高聚物在溶液中的粘度来确定其分子量。
常用的粘度测量方法有旋转粘度计法、滴定粘度计法和玻璃密封管法等。
二、旋转粘度计法测定高聚物分子量在旋转粘度计法中，测量高聚物溶液在不同转速下的粘度，并利用氢氧化钠溶液对高聚物分子做标准化处理，从而计算出高聚物的分子量。
具体测量步骤如下：1. 准备高聚物的溶液，其中高聚物的质量浓度应在0.1-1.0g/L之间，一般用异丙醇或二甲基亚砜作为溶剂，同时应注意避免产生泡沫；2. 将旋转粘度计置于稳定的温度下，启动仪器并调整转速至稳定状态；3. 将高聚物溶液倒入粘度计测试杯中，并调整温度至与旋转粘度计相同；4. 测量高聚物在不同转速下的粘度，通常用10rpm和100rpm两种转速测量，每种转速测量三次；5. 将测量数据带入标准化计算公式得到高聚物的相对分子质量（Mw）和粘度平均分子量（Mn）。
四、玻璃密封管法测定高聚物分子量玻璃密封管法是一种直接测定高聚物溶液粘度的方法，需要在室温下严格控制高聚物溶液的密封性。
具体测量步骤如下：1. 准备高聚物的溶液，将溶液倒入玻璃密封管中，同时保证密封严密；2. 将密封管悬置于水槽中，并与相邻秤盘连接，以便测量密度和相对分子质量；3. 测量高聚物溶液的密度，并记录所用的温度；4. 使用标准计算公式计算高聚物的相对分子质量（Mw）和粘度平均分子量（Mn）。
五、注意事项1. 在高聚物的溶液制备过程中要避免产生泡沫，以免干扰粘度测定的准确性；2. 在粘度测定过程中要对仪器有所了解，并遵循测量操作规程，以免造成误差；3. 对于粘度计的使用要注意仪器的清洁，以保证测量精度；4. 不同的粘度测量方法具有不同的适用范围和测量精度，应根据实际需要和条件进行选择。
实验十 粘度法测定聚合物的分子量一、实验目的掌握用乌氏粘度计测定高分子溶液粘度的方法并计算粘均分子量M η。
二、实验原理高分子溶液具有比纯溶剂高得多的粘度，其粘度大小与高聚物分子的大小、形状、溶剂性质以及溶液运动时大分子的取向等因素有关。
因此，利用高分子粘度法测定高聚物的分子量基于以下经验式： Mark 经验式：式中：[η]－特性粘数M －粘均分子量 K －比例常数α－与分子形状有关的经验参数K 和α值与温度、聚合物、溶剂性质有关，也和分子量大小有关。
K 值受温度的影响较明显，而α值主要取决于高分子线团在某温度下，某溶剂中舒展的程度，其数值介于0.5～1之间。
K 与α的数值可通过其它绝对方法确定，例如渗透压法、光散射法等，从粘度法只能测定得［η］。
粘度除与分子量有密切关系外，对溶液浓度也有很大的依赖性，故实验中首先要消除浓度对粘度的影响，常以如下两个经验公式表达粘度对浓度的依赖关系：[]αηKM =（10-2） （10-3）（10-1）式中：r η－相对粘度 sp η－增比粘度 sp η/c －比浓粘度c －溶液浓度βκ,－均为常数1-=r spηη （10-5）式中：t －溶液流出时间，0t －纯溶剂流出时间 显然][η即是聚合物溶液的特性粘数，和浓度无关，由此可知，若以c sp /η和c sp /ln η分别对c 作图，则它们外推到0→c 的截距应重合于一点，其值等于][η。
ln rηspCη或C图1 外推法求[η]值 图10-1外推法求][η值 三、仪器和试剂试剂：聚乙烯醇，蒸馏水[]ccrc spc ηηηln limlim 0→→==（10-4）（10-6）仪器：乌氏粘度计 四、实验步骤1． 玻璃仪器的洗涤：粘度计先用经砂芯漏斗滤过的水洗涤，把粘度计毛细管上端小球存在的中沙粒等杂质冲掉。
抽气下，将粘度计吹干，再用新鲜温热的洗液滤入粘度计，满后用小烧杯盖好，防止尘粒落入。
浸泡约2ｈ后倒出，用自来水（滤过）洗净，经蒸馏水（滤过）冲洗几次，倒挂干燥后待用。
重庆大学实验报告学生姓名谭祈超学号 20195405 专业化学类年级、班级 2019级05班课程名称基础化学实验4-Ⅱ实验项目粘度法测定高聚物的平均分子量实验类型：□验证□设计 综合实验时间 2021 年 5 月 22 日实验指导老师李文坡实验教室 DS2B301 【评阅意见】【实验目的和要求】1.掌握粘度法测定高聚物平均分子量的原理和方法。
2.掌握使用乌贝路德粘度计测定液体粘度的方法。
【实验原理和方案】1.实验原理高聚物的分子量是表征高聚物理化性能的重要参数之一。
高聚物是由具有相同的化学组成而聚合度不等的同系物的混合物组成。
因此，高聚物的分子量不均一，具有多分散性的特点，分子量一般在103～107之间，所以通常所测高聚物的分子量是平均分子量。
粘度法测定高聚物分子量，可测分子量的范围在104～107之间，该法虽然精度较低，但设备简单，操作方便，使用范围广。
是测定高聚物分子量最常用的方法之一。
高聚物稀溶液的粘度是它在流动过程中分子之间的内摩擦的反映。
其中溶剂分子之间的内摩擦又称为纯溶剂的粘度，以η0表示。
在同一温度下，高聚物溶液的粘度一般要比纯溶剂的粘度大些，即η>η0。
相对于纯溶剂，其溶液粘度增加的分数，称为增比粘度以ηsp表示:ηsp=η−η0η0=ηη0−1=ηr−1⋯⋯(1)式中: ηr=ηη0称为相对粘度，反映的仍是整个溶液粘度的行为，而ηsp扣除了溶剂分子间的内摩擦即只是纯溶剂与高聚物分子间以及高聚物分子之间的内摩擦。
ηsp的大小将随高聚物溶液的浓度而变化,浓度越大。
粘度也越大。
为此，常取单位浓度所呈现的粘度进行比较，以ηsp/c表示，称为比浓粘度。
为了进一步消除高聚物分子间内摩擦的作用，将溶液无限稀释即c →0，取比浓粘度的极限值为:lim c →0ηspc=[η]⋯⋯(2)[η]主要反映了高聚物分子与溶剂分子之间的内摩擦作用，称为高聚物溶液的特性粘度。
高聚物分子量可通过测定高聚物溶液的特性粘度[η]，再由Mark − Houwink非线性方程求得。
粘度法测定高聚物分子量实验报告思考题粘度法测定高聚物分子量实验报告思考题粘度法测定水溶性高聚物分子量实验报告华南师范大学实验报告实验类型?验证?设计?综合实验时间 2012 年 4 月 11日实验指导老师马国正老师实验评分黏度法测定水溶性高聚物分子量一.实验目的1. 测定多糖聚合物-右旋糖苷的平均分子量;2.掌握用乌式黏度计测定黏度的原理和方法。
二.实验原理高聚物相对分子质量是表征聚合物特征的基本参数之一，相对分子质量不同，高聚物的性能差异很大。
所以不同材料，不同的用途对分子质量的要求是不同的。
测定高聚物的相对分子质量对生产和使用高分子材料具有重要的实际意义。
本实验采用的右旋糖苷分子是目前公认的优良血浆代用品之一，它是一种水溶性的多糖类聚合物，在中等分子量时，它能提高血浆渗透压，扩充血容量;在低分子量时，它能降低血液粘稠度，改善微循环以及有抗血栓形成的作用;但在高分子量时，则会引起红细胞聚集，导致微循环障碍。
可见，测定高聚物分子量对生产和使用高分子材料有重要意义。
由于高聚物分子量大小不一，故通常测定高聚物分子量都是利用统计的平均分子量。
常用的测定方法有很多，如粘度法、端基分析、沸点升高、冰点降低、等温蒸馏、超离心沉降及扩散法等，其中，用粘度法测定的分子量称“黏均分子量”，记作η。
线型高分子可被溶剂分子分散，在具有足够的动能下相互移动，成为黏度态，η是可溶性的高聚物在稀溶液中的黏度，是它在流动过程中所存在内摩擦的反映，这种摩擦主要有:溶剂分子与溶剂分子之间的内摩擦，也就是纯溶剂的黏度，记作η0;高分子与高分子之间的内摩擦以及高分子与溶剂分子之间的内摩擦，三者总和表现为高聚物溶液的黏度，记作η。
在同一温度下，高聚物的黏度一般都比纯溶剂的黏度大，即ηη0，这些黏度增加的分数，叫做增比黏度，记作η sp，即式中，ηr 称为相对黏度，这指明溶液黏度对溶剂黏度的相对值，仍是整个溶液的黏度行为。
ηsp则以为着已经扣除了溶剂分子之间的内摩擦效应。
粘度法测定聚合物的粘均分子量分子量即相对分子质量是聚合物最基本的结构参数之一，与材料的性能有密切的关系。
测定聚合物相对分子质量的方法很多，不同测定方法所得出的统计平均相对分子质量的意义有所不同，其适应的分子量范围也不同。
在高分子工业和研究中最常用的方法是粘度法，它是一种相对的方法，适用于分子量在104 ~ 107范围的聚合物，测定方便，又有较高的实验精度。
通过聚合物溶液的粘度测定，除了提供粘均分子量v M 外，还可得到聚合物的无扰链尺寸和膨胀因子。
一、 实验目的（1） 掌握毛细管粘度计测定聚合物相对分子质量的原理；（2） 学会使用粘度法测定特性粘数。
二、 实验原理由于聚合物的相对分子质量远大于溶剂，因此将聚合物溶解于溶剂时，溶液的粘度（η）将大于纯溶剂的粘度（η0）。
可用多种方式来表示溶液粘度相对于溶剂粘度的变化，其名称及定义如表1-1所示。
表1-1 溶液粘度的各种定义及表达式溶液的粘度与溶液的浓度有关，为了消除粘度对浓度的依赖性，定义了一种特性粘数[η]，其定义式为cc c c r 0sp 0ln lim lim ][h h h ®®== (1-1) 特性粘数[η]又称为极限粘数，其值与浓度无关，量纲是浓度的倒数。
特性粘数取决于聚合物的相对分子质量和结构、溶液的温度和溶剂的特性，当温度和溶剂一定时，对于同种聚合物而言，其特性粘数就仅与其分子量有关。
因此，如果能建立相对分子质量与特性粘数之间的定量关系，就可以通过特性粘数的测定得到聚合物的分子量。
这就是用粘度法测定聚合物分子量的理论依据。
根据式（1-1）的定义式，只要测定一系列不同浓度下的比浓粘度和比浓对数粘度，然后对浓度作图，并外推到浓度为零时，得到的比浓粘度和比浓对数粘度就是特性粘数。
实验表明，在稀溶液范围内，比浓粘度和比浓对数粘度与溶液浓度之间呈线性关系，可以用两个近似的经验方程来表示：c k c 2sp][][h h h += (1-2)c c2r ][][ln h b h h -= (1-3) 式（1-2）和式（1-3）分别称为Huggins 和Kraemer 方程式。
竭诚为您提供优质文档/双击可除粘度法测定高聚物分子量实验报告篇一：粘度法测定聚合物的分子量实验报告实验一粘度法测定聚合物的分子量粘度法是测定聚合物分子量的相对方法。
高聚物分子量对高聚物的力学性能、溶解性、流动性均有极大影响。
由于粘度法具有设备简单、操作方便、分子量适用范围广、实验精度高等优点，在聚合物的生产及科研中得到十分广泛的应用。
本实验是采用乌氏粘度计测定甲苯溶液中聚苯乙烯粘度，进而测定求出ps试样分子量。
一、实验目的要求1、掌握粘度法测定聚合物分子量的实验基本方法。
2、了解粘度法测定聚合物分子量的基本原理。
3、通过测定特性粘度，能够计算ps的分子量。
二、实验原理1、粘性液体的牛顿型流动粘性流体在流动过程中，由于分子间的相互作用，产生了阻碍运动的内摩擦力，粘度就是这种内摩擦力的表现。
即粘度可以表征粘性液体在流动过程中所受阻力的大小。
按照牛顿的粘性流动定律，当两层流动液体间由于粘性液体分子间的内摩擦力在其相邻各流层之间产生流动速度梯度是（dv/dr），液体对流动的粘性阻力是：F/Adv/dr（1-1）该式即为牛顿流体定律。
式中，η—液体粘度，单位（pa·s）；A—平行板面积；F—外力。
符合牛顿流体定律的液体称为牛顿型液体。
高分子稀溶液在毛细管中的流动基本属于牛顿型流动。
在测定聚合物的特性粘度[η]时，以毛细管粘度计最为方便。
2、泊肃叶定律高分子溶液在均匀压力p（即重力ρgh）作用下，流经半径为R、长度为L的均匀毛细管，根据牛顿粘性定律，可以导出泊肃叶公式：?ghR4?t（1-2）??8LV式中，g—重力加速度；ρ—流体的密度；V—液出体积；t—流出时间。
由于液体在毛细管内流动存在位能，除克服部分内摩擦力外，还会使其获得动能，结果导致实测值偏低。
因此，须对泊肃叶公式作必要的修正：?ghR4?tm?V（1-3）8LV8?Lt式中，m—毛细管两端液体流动有关常数。
?b?ghR4mV若令A?；b?，式（1-3）可简化为：?At?（1-4）?t8LV8?L3、聚合物溶液粘度的测定采用乌氏粘度计测定聚合物溶液的粘度时，常用到以下两个参数：（1）相对粘度?r??（1-5）?0（2）增比粘度?sp?（1-6）?0式中，η—聚合物溶液粘度；η0—纯溶剂粘度。
粘度法测定高聚物分子量实验报告实验目的，通过粘度法测定高聚物的相对分子质量，掌握粘度法测定高聚物相对分子质量的基本原理和方法。
实验仪器与试剂，Ubbelohde粘度计、甲苯、聚合物样品。
实验原理，粘度是液体内部分子间相互作用力的表现，高聚物在溶剂中的粘度与其相对分子质量有关。
粘度测定高聚物相对分子质量的原理是根据Mark-Houwink方程，通过测定高聚物在溶剂中的粘度，计算相对分子质量。
实验步骤：1. 将Ubbelohde粘度计清洗干净，用甲苯进行预热。
2. 取一定质量的高聚物样品，将其加入预热后的甲苯中，使其充分溶解。
3. 将溶解后的高聚物溶液倒入Ubbelohde粘度计中，测定其流动时间。
4. 重复3次测定，取平均值作为最终结果。
5. 根据测得的流动时间计算高聚物的相对分子质量。
实验数据与结果：根据实验测得的高聚物在甲苯中的流动时间，计算出其相对分子质量为XXX。
实验结论：通过粘度法测定，我们成功得到了高聚物的相对分子质量。
粘度法测定高聚物分子量的方法简单、准确，适用于大多数高聚物的分子量测定。
实验注意事项：1. 粘度计的使用要注意仪器的清洁和预热。
2. 高聚物的溶解应充分，避免出现颗粒或悬浮物影响测定结果。
3. 测定时要准确记录流动时间，避免误差。
实验改进方向：在实际操作中，我们发现XXX，可以通过XXX改进实验方法，提高测定精度。
实验总结：通过本次实验，我们深入了解了粘度法测定高聚物分子量的原理和方法，掌握了相对分子质量的计算步骤，为今后的实验和科研工作奠定了基础。
以上就是本次实验的实验报告，如有不足之处，欢迎批评指正。
粘度法测定高聚物分子量一、粘度法原理粘度法是通过测量高聚物溶液的粘度来确定其分子量的一种方法。
高聚物在溶液中的粘度与其分子间的相互作用力有关，而分子量与这些相互作用力有直接关系。
根据斯托克斯公式，高聚物溶液的粘度与聚合物分子量成正比，关系式为：η=kMα其中，η为溶液的粘度，k为比例常数，M为高聚物的分子量，α为斯托克斯常数，与高聚物的几何形状和溶媒性质有关。
二、粘度法测量步骤1.准备样品：将高聚物样品溶解在合适的溶剂中，制备浓度在0.1~1g/dL之间的溶液。
2.定标：使用已知分子量的聚合物标样，测量其溶液的粘度，并计算其分子量。
根据已知标样的分子量和粘度，可以得到α的值。
3.测量样品：使用粘度计测量高聚物溶液的粘度。
将样品注入测量槽中，控制温度和剪切速率，测量样品的粘度。
4.计算分子量：根据已知标样的分子量和粘度，计算出比例常数k。
将样品的粘度代入斯托克斯公式，计算出样品的分子量。
三、数据处理方法1.统计数据：进行多次测量，并计算平均值和标准偏差，以提高测量结果的准确性和可靠性。
2.校正：使用标定曲线校正测量结果，以消除仪器误差和操作误差对测量结果的影响。
3.分析结果：根据测量结果，对高聚物样品的分子量进行分析和评价。
可以比较不同样品的分子量，或者跟踪同一样品在不同处理条件下的分子量变化。
四、粘度法测量的优缺点1.优点：(1)粘度法测量方法简单，操作方便，不需要复杂的仪器设备。
(2)测量结果准确可靠，精度较高。
(3)可以测量大分子量的高聚物，范围广泛。
2.缺点：(1)粘度法的测试精度受到温度、剪切速率、溶液浓度等因素的影响。
(2)测量时需要保持样品的稳定温度和剪切速率，操作过程较为繁琐。
(3)有些高聚物在溶剂中可能发生聚合或降解反应，影响测量结果的准确性。
综上所述，粘度法可以准确测定高聚物的分子量，具有测量简单、准确可靠等优点，但也存在受干扰因素影响较大、操作繁琐等缺点。
在实际应用中，可以根据需求选择合适的测量方法，并结合其他分析手段提高测量结果的准确性和可靠性。
粘度法测定高聚物的粘均分子量高聚物摩尔质量不仅反映了高聚物分子的大小，而且直接关系到它的物理性能，是个重要的基本参数。
与一般的无机物或低分子的有机物不同，高聚物多是摩尔质量大小不同的大分子混合物，所以通常所测高聚物摩尔质量是一个统计平均值。
测定高聚摩尔质量的方法很多，而不同方法所得平均摩尔质量也有所不同。
比较起来，粘度法设备简单，操作方便，并有很好的实验精度，是常用的方法之一。
用该法求得的摩尔质量成为粘均摩尔质量。
粘度法测高聚物溶液摩尔质量时，常用名词的物理意义，如表1所示：表1 常用名词的物理意义符号名称与物理意义η0纯溶剂的粘度，溶剂分子与溶剂分子间的内摩擦表现出来的粘度。
η溶液的粘度，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。
ηr相对粘度，ηr=η/η0，溶液粘度对溶剂粘度的相对值。
ηsp增比粘度，ηsp= (η －η0) / η0 = η / η0 –1 = ηr – 1，反映了高分子与高分子之间，纯溶剂与高分子之间的内摩擦效应。
ηsp/C比浓粘度，单位浓度下所显示出的粘度。
[η]特性粘度，，反映了高分子与溶剂分子之间的内摩擦。
高聚物稀溶液的粘度是它在流动时内摩擦力大小的反映，这种流动过程中的内摩擦主要有：纯溶剂分子间的内摩擦，记作η0；高聚物分子与溶剂分子间的内摩擦；以及高聚物分子间的内摩擦。
这三种内摩擦的总和称为高聚物溶液的粘度，记作η。
实践证明，在相同温度下η＞η0 ，为了比较这两种粘度，引入增比粘度的概念，以ηsp表示：ηsp ＝(η －η0)/η0 ＝η/ η0 －1 ＝ηr －1 (5)式中，ηr称为相对粘度，反映的仍是整个溶液的粘度行为，而ηsp则是扣除了溶剂分子间的内摩擦以后仅仅是纯溶剂与高聚物分子间以及高聚物分子间的内摩擦之和。
高聚物溶液的ηsp往往随质量浓度C的增加而增加。
为了便于比较，定义单位浓度的增比粘度ηsp/C为比浓粘度，定义lnηr /C为比浓对数粘度。
当溶液无限稀释时，高聚物分子彼此相隔甚远，它们的相互作用可以忽略，此时比浓粘度趋近于一个极限值，即：(6)式中[η]主要反映了无限稀释溶液中高聚物分子与溶剂分子之间的内摩擦作用，称为特性粘度，可以作为高聚物摩尔质量的度量。
由于ηsp与ηr均是无因次量，所以[η]的单位是浓度C单位的倒数。
[η]的值取决于溶剂的性质及高聚物分子的大小和形态，可通过实验求得。
因为根据实验，在足够稀的高聚物溶液中有如下经验公式：图2 外推法求[η](7)(8)式中，κ和β分别称为Huggins和Kramer常数，这是两个直线方程，因此我们获得[η]的方法如图2所示：一种方法是以ηSP/C对C作图，外推到C→0的截距值；另一种是以lnηr/C对C作图，也外推到C→0的截距值，两条线应会合于一点，这也可校核实验的可靠性。
在一定温度和溶剂条件下，特性粘度[η]和高聚物摩尔质量M之间的关系通常用带有两个参数的Mark-Houwink经验方程式来表示：图3 乌氏粘度计(9)式中M为粘均分子量；K为比例常数；α是与分子形状有关的经验参数。
K和α值与温度、聚合物、溶剂性质有关，也和分子量大小有关。
K值受温度的影响较明显，而α值主要取决于高分子线团在某温度下，某溶剂中舒展的程度，其数值介于0.5～1之间。
K与α的数值可通过其它绝对方法确定，例如渗透压法、光散射法等，从粘度法只能测定得[η]。
由上述可以看出高聚物摩尔质量的测定最后归结为特性粘度[η]的测定。
本实验采用毛细管法测定粘度，通过测定一定体积的液体流经一定长度和半径的毛细管所需时间而获得。
所使用的乌氏粘度计如图3所示，当液体在重力作用下流经毛细管时，其遵守泊肃叶(Poiseuille)定律：(10)式中，η为液体的粘度；ρ为液体的密度；L为毛细管的长度；r为毛细管的半径；t为V体积液体的流出时间；h为流过毛细管液体的平均液柱高度；V为流经毛细管的液体体积；m为毛细管末端校正的参数(一般在r/L《1时，可以取m=1)。
对于某一只指定的粘度计而言，(10)式中许多参数是一定的，因此可以改写成：(11)式中，B＜1，当流出的时间t在2min左右(大于100s)，该项(亦称动能校正项)可以忽略，即η＝Aρt。
又因通常测定是在稀溶液中进行(C＜1×10-2g·cm-3)，溶液的密度和溶剂的密度近似相等，因此可将ηr写成：(12)式中，t为测定溶液粘度时液面从a刻度流至b刻度的时间；t0为纯溶剂流过的时间。
所以通过测定溶剂和溶液在毛细管中的流出时间，从(12)式求得ηr，再由图2-30-2求得[η]。
【仪器试剂】恒温槽1套；乌贝路德粘度计1支；分析天平1台；移液管(10mL，2支、5mL，1支)；停表1只；洗耳球1个；橡皮管夹2个；橡皮管(约5cm长，2根)；吊锤1个。
聚丙烯酰胺(或聚乙烯醇) ；NaNO3(3mol·dm-3、1mol·dm-3)。
【步骤】1. 粘度计的洗涤先用热洗液(经砂心漏斗过滤)将粘度计浸泡，再用自来水、蒸馏水分别冲洗几次，每次都要注意反复流洗毛细管部分，洗好后烘干备用。
2. 调节恒温槽温度至(30.0± 0.1)℃，在粘度计的B管和C管上都套上橡皮管，然后将其垂直放入恒温槽，使水面完全浸没G球，并用吊锤检查是否垂直。
3. 溶液流出时间的测定用移液管分别吸取已知浓度的聚丙烯胺溶液10mL和NaNO3溶液(3mol·dm-3)5mL，由A管注入粘度计中，在C管处用洗耳球打气，使溶液混合均匀，浓度记为C1，恒温15min，进行测定。
测定方法如下：将C 管用夹子夹紧使之不通气，在B管处用洗耳球将溶液从F球经D球、毛细管、E 球抽至G球2/3处，解去C管夹子，让C管通大气，此时D球内的溶液即回入F球，使毛细管以上的液体悬空。
毛细管以上的液体下落，当液面流经a刻度时，立即按停表开始记时间，当液面降至b刻度时，再按停表，测得刻度a、b之间的液体流经毛细管所需时间。
重复这一操作至少三次，它们间相差不大于0.3s，取三次的平均值为t1。
然后依次由A管用移液管加入5mL、5mL、10mL、15mLNaNO3溶液(1mol·dm-3)，将溶液稀释，使溶液浓度分别为C2、C3、C4、C5，用同法测定每份溶液流经毛细管的时间t2、t3、t4、t5。
应注意每次加入NaNO3溶液后，要充分混合均匀，并抽洗粘度计的E球和G球，使粘度计内溶液各处的浓度相等。
4. 溶剂流出时间的测定用蒸馏水洗净粘度计，尤其要反复流洗粘度计的毛细管部分。
用1mol·dm-3NaNO3洗1～2次，然后由A管加入约15mL1mol·dm-3NaNO3溶液。
用同法测定溶剂流出的时间t0。
实验完毕后，粘度计一定要用蒸馏水洗干净。
【注意事项】—高聚物在溶剂中溶解缓慢，配制溶液时必须保证其完全溶解，否则回影响溶液起始浓度，而导致结果偏低。
—粘度计必须洁净，高聚物溶液中若有絮状物不能将它移入粘度计中。
—本实验溶液的稀释是直接在粘度计中进行的，因此每加入一次溶剂进行稀释时必须混合均匀，并抽洗E球和G球。
—实验过程中恒温槽的温度要恒定，溶液每次稀释恒温后才能测量。
—粘度计要垂直放置，实验过程中不要振动粘度计，否则影响结果的准确性。
【数据处理】1. 将所测的实验数据及计算结果填入下表中：原始溶液浓度C0 (g·cm - 3)；恒温温度℃C/g·cm-3t1/ st2/ st 3/ st平均/ sηrlnηrηSPηSP / Clnηr / CCi2. 作ηSP /C－C及lnηr / C－C图，并外推到C→0求得截距即得[η]。
由公式(9)计算聚丙烯酰胺的粘均摩尔质量，K，α值查附录二十五。
思考题1. 与奥氏粘度计相比，乌氏粘度计有何优点？本实验能否用奥氏粘度计？2. 奥氏粘度计中支管C有何作用？除去支管C是否可测定粘度？3. 乌粘度计的毛细管太粗或太细有什么缺点？4. 为什么用[η]来求算高聚物的分子量？它和纯溶剂粘度有无区别？5. 分析ηSP /C－C及lnηr / C－C作图缺乏线性的原因？【讨论】1. 高聚物的平均摩尔质量因测定原理与计算方法的不同而异，各种测定方法和适用范围如表2-30-2所示。
其中粘度法设备简单，操作方便，有相当好的实验精度，但粘度法不是测摩尔质量的绝对方法，因为此法中所用的特性粘度与摩尔质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，摩尔质量范围不同。
表2-30-2 各种平均摩尔质量测定法的比较方法名称适用摩尔质量范围平均摩尔质量类型方法类型粘度法104～107粘均相对法端基分析法＜3×104数均绝对法沸点升高法＜3×104数均相对法凝固点降低法＜5×103数均相对法气相渗透压法(VPO)＜3×104数均相对法膜渗透压法2×104～1×106数均绝对法光散射法2×104～1×107重均绝对法超速离心沉降速度法1×104～1×107各种平均绝对法超速离心沉降平衡法1×104～1×106重均、数均绝对法凝胶渗透色谱法1×103～5×106各种平均相对法2. 粘性液体在毛细管中流出受各种因素的影响，如动能改正、末端改正、倾斜度改正、重力加速度改正、毛细管内壁粗度改正、表面张力粗度改正等等，其中影响最大的是动能改正项，式(10)正是考虑了动能改正后的Poiseuille公式。
若忽略上述诸因素的影响，Poiseuille公式可改写为η = πpr4t / 8 l V = πhρgr4t / 8 l V ，但在使用时必须满足以下条件：液体流动属于牛顿型流动，即液体的粘度与流动的切变速度无关。
液体的流动呈层流状态，没有湍流存在，要求液体流动速度不能太大。
根据所用溶剂选择V和r，并使溶剂流出时间t0大于100 s。
液体在毛细管壁上没有滑动。
毛细管半径与长度的比值要足够小。
当末端改正项r/ l≤1时，可以忽略。
3. 高聚物分子链在溶液中所表现出的一些行为会影响[η]的测定：(1)聚电解质行为，即某些高分子链的侧基可以电离，电离后的高分子链有相互排斥作用，随C的减小，ηsp/C却反常的增大。
通常可以加入少量小分子电解质作为抑制剂，利用同离子效应加以抑制。
(2)又如某些高聚物在溶液中会发生降解，会使[η]和M结果偏低，可加入少量的抗氧剂加以抑制。
4. 以ηSP /C－C及lnηr / C－C作图缺乏线性的影响因素：(1) 温度的波动一般而言，对于不同的溶剂和高聚物，温度的波动对粘度的影响不同。
