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深圳大学实验报告课程名称：物理化学实验（2）实验项目名称：实验二粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量学院：化学与化工学院专业：指导教师：报告人：学号：班级：实验时间：2012. 10.26实验报告提交时间：2012.11.09教务部制Ⅰ、目的要求1、掌握用乌倍路德粘度计测定粘度的方法。
2、掌握用粘度法测定高聚物分子量的基本原理。
3、实验测定聚乙烯醇的粘均分子量。
Ⅱ、实验原理分子量是表征化合物特征的基本参数之一。
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，本实验采用粘度法测定高聚物分子量。
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。
在测高聚物溶液粘度求分子量时，常用到下面一些名词。
如果高聚物分子的分子量愈大，则它与溶剂间的接触表面也愈大，摩擦就大，表现出的特性粘度也大。
特性粘度和分子量之间的经验关系式为：式中，M 为粘均分子量；K为比例常数；alpha是与分子形状有关的经验参数。
K和alpha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alpha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，其数值解与0.5～1 之间。
K 与alpha 的数值可通过其他绝对方法确定，例如渗透压法、光散射法等，从粘度法只能测定[η]。
在无限稀释条件下因此我们获得[η]的方法有二种；一种是以ηsp/C对C 作图，外推到C→0 的截距值；另一种是以ln ηr/C对C作图，也外推到C→0 的截距，两根线会合于一点。
方程为：测定粘度的方法主要有毛细管法、转筒法和落球法。
在测定高聚物分子的特性粘度时，以毛细管流出发的粘度计最为方便若液体在毛细管粘度计中，因重力作用流出时，可通过泊肃叶公式计算粘度。
(m=1)对于某一只指定的粘度计而言，（4）可以写成下式省略忽略相关值，可写成：式中，t 为溶液的流出时间；t0为纯溶剂的流出时间。
华南师范大学实验报告学生姓名平璐璐学号20132401179专业化学(师范) 年级、班级 13级一班课程名称物理化学实验实验项目黏度法测定水溶性高聚物分子量实验类型□验证□设计□综合实验时间 2016 年 4 月 7 日实验指导老师林晓明实验评分一、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。
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的分子量是一种统计的平均分子量。
用粘度法测定的分子量称“黏均分子量”记作M η高聚物稀溶液的黏度（η）是流体在流动时摩擦力大小的反映，这种流动过程中的内摩擦力主要有：纯溶剂间的内摩擦，也就是纯溶剂的粘度，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。
这三种内摩擦的综合成为高聚物溶液的黏度η 实验证明，在相同温度下，η> η0，相对于溶剂，其溶液粘度增加的分数，称为增比粘度，记作sp η,0sp r 0011ηηηηηηη-==-=-r η称为相对粘度，即溶液粘度对溶剂粘度的相对值。
高聚物溶液的ηsp 往往随浓度增加而增大，为了便于比较，定义单位浓度的增比黏度ηsp /c 为比浓黏度，定义ln ηsp /c 为比浓对数黏度。
当溶液溶液无限稀释，高聚物分子彼此相隔甚远，其相互作用可以忽略不计。
此时比浓粘度趋近于一个极限值，即：[η]称为特性粘度，在足够稀的溶液中,比浓黏度ηsp /c和比浓对数黏度ln ηsp/c 与溶液的浓度有以下的关系（关系公式）：[][]2spK ccηηη=+ [][]2r ln B cc ηηη=-实验证明，当聚合物、溶剂和温度确定以后，特性粘度[η]的数值只与高聚物平均相对分子量有关，它们之间的半经验关系可用方马克-霍温克方程（Mark-Houwin)来表示M η为平均分子量（黏均分子量），K 是比例常数，a 是与分子形状有关的经验参数。
粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量粘度法是一种常用且简便的测定水溶性高聚物相对分子质量的方法。
该方法基于高聚物溶液的粘度与其相对分子质量之间存在的关系，通过测定高聚物溶液的粘度来间接测定其相对分子质量的大小。
粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量的原理是基于高聚物分子在溶液中的行为。
高聚物的粘度与分子质量之间存在直接的正相关关系。
当高聚物的分子质量越大时，分子间的相互作用力也会越强，使得溶液的粘度增加。
因此，通过测定高聚物溶液的粘度变化，可以获得高聚物的相对分子质量信息。
1.准备高聚物溶液：称取一定质量的高聚物，然后将其加入适量的溶剂中制备高聚物溶液。
通常选择适当的溶剂能够将高聚物完全溶解，并保持溶液的稳定性。
2.测量溶液粘度：使用粘度计测量高聚物溶液的粘度。
首先将粘度计放入溶液中，然后使用粘度计的旋钮将计时头完全浸入溶液中。
等待溶液粘度稳定后，记录上升时间。
3.测量溶剂粘度：在同样条件下，测量纯溶剂的粘度。
这是为了确定纯溶剂的粘度，以便后续计算高聚物溶液的相对粘度。
4.计算相对粘度：根据上述测量结果，计算高聚物溶液的相对粘度（ηr）。
相对粘度的计算公式为ηr=(t溶液/t溶剂)，其中t溶液为高聚物溶液的上升时间，t溶剂为溶剂的上升时间。
5.建立柯西图：将不同浓度高聚物溶液的相对粘度与浓度的对数绘制在一张图表上，得到柯西图。
在柯西图上，相对粘度与浓度存在一条直线关系。
6.计算相对分子质量：从柯西图上确定溶液浓度与相对粘度之间的线性关系，然后使用柯西方程计算高聚物的相对分子质量（Mn）。
粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量的优点包括操作简便、仪器设备简单、测量时间短等。
同时，该方法不需要高分辨的仪器设备，成本相对较低。
然而，粘度法也存在一些限制，例如该方法只能测量相对分子质量较大的高聚物，对于低分子量的高聚物不适用。
另外，粘度法只能获得高聚物的相对分子质量，无法得到具体的分子量数值。
总之，粘度法是一种简便且常用的测定水溶性高聚物相对分子质量的方法。
实验6 粘度法测定高聚物的相对分子质量与其它测定高聚物相对分子质量的方法相比，粘度法尽管是一种相对的方法，但由于它所需要的仪器设备简单，实验操作便利，相对分子质量适用范围较大，又有着相当好的实验精确度，因而成为人们在科研和生产中最常用的一种测试技术。
粘度法除了主要用来测定高聚物的粘均相对分子质量之外，还可用于测定溶液中的大分子尺寸以及高聚物的溶度参数等。
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苯乙烯-甲苯溶液的特性粘度，并求出聚苯乙烯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. 溶液粘度与溶液浓度的关系高分子溶液的粘度除了与溶质的相对分子质量有关外，对溶液浓度也有很大的依赖性，要利用粘度测定高聚物的相对分子质量，首先要消除浓度对粘度的影响。
通常采用下列两个经验公式来描述粘度与浓度c 的关系：c k c2sp]['][ηηη+= (6-1)c 2r][][ln ηβηη−= (6-2) 式中，ηsp 称为增比粘度（或“粘度相对增量”）；η r 称为相对粘度（或“粘度比”）；[η]称为特性粘度（或“极限粘数”）；k ' 和β 均为常数。
若用η 0 表示纯溶剂的粘度，用η 表示浓度为c 的溶液的粘度，则有：r ηηη=(6-3)1r 0sp −=−=ηηηηη (6-4) 从上述式(6-1)和式(6-2)可见：c c r0spln limlim][ηηη→→== (6-5)特性粘度[η]取决于高聚物的化学组成、溶剂、温度，而与溶液浓度无关。
若分别以cηsp （称为“比浓粘度”或“粘数”）和cηrln （称为“比浓对数粘度”或“对数粘数”）为纵坐标，以浓度c 为横坐标，则会得出两条直线（如图6-1所示），直线的截距就是[η]。
物理化学实验报告姓名:学号:班级：指导老师：实验十 粘度法测定水溶性高聚物的相对分子量一、实验目的：1.测定聚乙烯醇的分子量。
2.掌握测量原理。
3.熟悉三管黏度计（乌贝路德黏度计）的使用方法二、实验原理：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。
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。
三者之总和表现为溶液的粘度η。
在同一温度下，一般来说，η>η0。
相对于溶剂，其溶液粘度增加的分数，称为增比粘度，记作ηspηsp=(η-η0)/η0溶液粘度与纯溶剂粘度的比值称为相对粘度，记作ηr ，即ηr=η/η0ηsp=(η-η0)/η0=ηr-1为了便于比较，将单位浓度下所显示出的增比浓度，即ηsp/c 称为比浓粘度；而ln ηr/c 称为比浓对数粘度。
ηr 和ηsp 都是无因次的量。
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记，则： [η]被称为特性粘度，其值与浓度无关。
测定高分子的[η]时，用毛细管粘度计最为方便。
当液体在毛细管粘度计内因重力作用而流出是遵守泊稷叶（Poiseuille ）定律：对某一支指定的粘度计而言，令 设溶液的密度ρ与溶剂密度ρ0近似相等。
这样，通过测定溶液和溶剂的流出时间t 和t0，就可求算ηr ：ηr=η/η0=t/t0配制一系列不同浓度的溶液分别进行测定，ηsp/c 以和ln ηsp/c 为纵坐标，c 为横坐标作图，得两条直线，分别外推到c=0处，其截距即为[η]，][lim 0ηη=→cspc lt 8Vm 8lV t hgr 4ππρη-=t t βαρη-=8lVhgr 4πα=l 8V m πβ=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，它们之间的半经验关系可用Mark Houwink 方程式表示：式中K 为比例常数，α是与分子形状有关的经验常数。
实验二 粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量Ⅰ目的要求一 测定多糖聚合物—右旋糖苷的平均相对分子质量 二 掌握用乌贝路德粘度计测定粘度的原理和方法Ⅱ基本原理利用大分子溶液的粘度和其相对分子质量间的某种经验方程来测定和计算大分子化合物分子质量的方法，称为粘度法。
所测得的大分子化合物的相对分子质量为粘均相对分子质量。
将大分子化合物加入到纯溶剂中形成稀溶液，溶液的粘度η总是比纯溶剂大得多，若将η和0η进行不同的组合，可得到粘度的三种表示方法。
相对粘度：ηηη=r （2-1）表示溶液粘度与溶剂粘度的比值。
增比粘度：()100-=-=r r ηηηηη（2-2）表示溶液粘度比溶剂粘度增加的相对值。
比浓粘度：cspη （2-3）表示单位浓度的溶质对粘度的贡献。
特性粘度：[]ccrc spc ηηηln limlim→→==（2-4）表示溶液浓度无限稀释时的比浓粘度。
它是几种粘度中最能放映溶质分子本性的一种物理量，代表了在无限稀释的溶液中，单位浓度大分子化合物溶液粘度变化分数。
在溶液浓度很稀时，比浓粘度与溶液浓度C 的关系是[][]c K csp21ηηη+= （2-5）[][]c K cr21ln ηηη+= （2-6）根据这两个经验公式，处理实验数据并作图，从稀溶液向无限稀释处外推求[]η。
图2-1特性粘度和大分子化合物相对分子质量之间有如下的经验方程： []αηηM K = （2-7）式中， K 和 α：与M η ： 大分子化合物的粘均相对分子质量右旋糖苷在37℃时，以水为溶剂时，K=0.141cm 3.g -1,α=0.46。
在测得溶液的[η]后,代入式(2-7)中，即可求得大分子化合物右旋糖苷的粘均相对分子质量。
乌式粘度计是常用的一种测定溶液粘度的玻璃仪器，如图2-2。
其测定粘度的方法，亦称毛细管法。
即在特定温度下，测定一定体积的某液体流过一定长度的毛细管所需要时间，可求得该液体的相对粘度。
实验三 粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量卢巍 2005011871 化53同组实验人：白超 实验日期：2008-4-19， 提交报告日期：2008-5-17 带实验的老师姓名： 庄则栋1 引言 1.1实验目的1．掌握粘度法测定聚合物分子量的基本原理。
2．掌握用乌氏粘度计测定高聚物稀溶液粘度的实验技术及数据处理方法。
1.2实验原理单体分子经加聚或缩聚过程便可合成高聚物。
高聚物的分子量具有以下特点：一是分子量一般在103～107之间，比低分子大的多，二是除了有限几种蛋白质高分子以外，无论是天然还是合成的高聚物，分子量都是不均一的，也就是说高聚物的分子量只有统计意义。
高聚物溶液由于其分子链长度远大于溶剂分子，液体分子有流动或有相对运动时，会产生内摩擦阻力。
内摩擦阻力越大，表现出来的粘度就越大，而且与聚合物的结构、溶液浓度、溶剂性质、温度以及压力等因素有关。
聚合物溶液粘度的变化，一般采用下列有关的粘度量进行描述。
1． 粘度比（相对粘度）用r η表示。
如果纯溶剂的粘度为0η，相同温度下溶液的粘度为η，则r 0=ηηη (1－1) 2． 粘度相对增量（增比粘度）用sp η表示。
是相对于溶剂来说，溶液粘度增加的分数sp r 0-==-1ηηηηη (1－2) sp η与溶液浓度有关，一般随质量浓度C 的增加而增加。
3． 粘数（比浓粘度）对高分子聚合物溶液，粘度相对增量往往随溶液浓度的增加而增大，因此常用其与浓度C 之比来表示溶液的粘度，称为粘数，即sp r -1=c cηη (1－3)4． 对数粘数（比浓对数粘度）是粘度比的自然对数与浓度之比，即sp r ln (1+)ln =c cηη (1－4) 单位为浓度的倒数，常用ml/g 表示。
5． 极限粘度(特性粘度)定义为粘数sp c η／或对数粘数r ln c η／在无限稀释时的外推值，用［η］表示，即sprc 0c 0ln limlimccηηη→→［］＝＝ (1-5)［η］称为极限粘数，又称特性粘数，其值与浓度无关，量纲是浓度的倒数。
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。
黏度法测定水溶性高聚物分子量一.实验目的1. 测定水溶性高聚物聚乙烯醇的相对分子质量；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，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，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Mη增比黏度：特性粘度：时间与粘度的关系N=n/n0=t/t0 (3-84)三、仪器与试剂恒温槽 1 套乌式黏度计 1支1/10 秒表 1只聚乙烯醇四、实验步骤1.洗涤黏度计取出一只黏度计，先用丙酮灌入黏度计中，浸洗去留在黏度计中的高分子物质，黏度计的毛细管部分，要反复用丙酮流洗。
方法是：用约 10 mL 丙酮至大球中，并抽吸丙酮经毛细管 3 次以上，洗毕，倾去丙酮倒入回收瓶中，再重复一次，然后用吹风机吹干黏度计备用。
2.测定溶剂流出时间在铁架台上调节好黏度计的垂直度和高度，然后将黏度计安放在恒温水浴中。
用移液管吸取10mL 纯水，从A 管注入。
于37℃恒温槽中恒温5min。
进行测定时，在 C管上套上橡皮管，并用夹子夹住，使其不通气，在 B 管上用橡皮管接针筒，将蒸馏水从 F 球经 D 球、毛细管、E球抽到G球上（不能高出恒温水平面），先拔去针筒并解去夹子，使 C管接通大气，此时 D 球内液体即流回 F 球，使毛细管以上液体悬空。
毛细管以上液体下流，当液面流经 a刻度时，立即按停表开始记录时间，当液面降到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，重复操作两次，记录留出时间且误差不大于1-2s，取两次平均值为 t0，3.溶液流出时间的测定取出黏度计，倾去其中的水，加入少量的丙酮溶液润洗，经过各个瓶口流出，以达到洗净的目的。
实验三十四 粘度法测定水溶性高聚物的相对分子量一、实验目的1．测定聚乙烯醇的粘均分子量2．掌握Ubbelohde 粘度计测定溶液粘度的原理与方法 二、实验原理在高聚物的研究中，相对分子质量是一个不可缺少的重要数据。
因为它不仅反映了高聚物分子的大小，并且直接关系到高聚物的物理性能。
但高聚物多是相对分子质量不等的混合物，因此通常测得的相对分子质量是一个平均值。
高聚物相对分子质量的测定方法很多，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。
高聚物在稀溶液中的粘度是它在流动过程所存在的内摩擦的反映，这种流动过程中的内摩擦主要有溶剂分子之间的内摩擦、高聚物分子与溶液剂分子间的内摩擦以及高聚物分子间的内摩擦。
其中溶剂分子之间内摩擦又称为纯溶剂的粘度，以η0表示。
三种内摩擦的总和称为高聚物溶液的粘度，以η表示。
下表归纳总结了常用粘度术语的符号及物理意义，以便区别。
常用粘度术语的物理意义在足够稀的高聚物溶液里，ηSP /c 与c 和ln ηr /c 与c 之间分别符合下述经验公式：c c2sp][][ηκηη+=，c cr2][][ln ηβηη-= 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]的方法如左图所示。
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ln ηr /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2 乌氏粘度计αηM K =][式中，M 为粘均摩尔质量；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。
粘度法测定水溶性高聚物的相对分子质量实验报告实验一粘度法测定水溶性高聚物相对分子量实验一黏度法测定水溶性高聚物相对分子量实验目的1、测定聚乙二醇的平均相对分子量。
2、掌握Ubbelohde粘度计测定高聚物溶液粘度的原理和方法3、了解溶剂、温度、浓度对黏度的影响。
实验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dvds。
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dvds成正比：f/A?dvds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?称为黏度系数，简称黏度，单位：pa?s。
溶液黏度的各种定义及表达式：相对黏度：?r?（?0为溶剂黏度）limlnrC?0C特性黏度：limC?0spC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：1聚乙二醇水溶液在35℃时，K?16.6?10?3L?Kg，??0.82 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：hgr4tVm8lV8lt对同一支黏度计而言，令hgr，??mV，8lV8?l4则上式可改写为：式中?1，当tt? ?t100s时，等式右边第二项可省略，则t，对于溶剂：0??t0 ??0设溶液的密度?与溶剂的密度?0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t0，就可求出?r。
进而分别求出sp、?spC、ln?rCln?r?的值。
配制不同浓度溶液分别进行测定，分别作spCCC和C两条直线，用外推法得到，然后代入K?M，即可求出M。
spC或ln?rC图1外推法求[η]值?spC、ln?r与浓度之间经验关系式： C2spCk???C2ln?r2C C实验步骤1、清洗仪器将粘度计用洗液、自来水和蒸馏水洗干净，特别注意毛细管部分，用乙醇润洗，然后烘干备用。
高聚物相对分子量的测定一、实验目的1、了解黏度法测定高聚物分子量的基本原理和分子。
2、测定聚乙二醇的黏均分子量。
3、掌握用乌贝路德黏度的方法。
4、用Origin或Excel处理实验数据二、实验原理分子量是表征化合物特征的基本参数之一。
但高聚物分子量大小不一，参差不一，一般在10~10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，各方法适合用范围如下；10端基分析〈3*410沸点升高，凝固点降低，等温蒸馏〈3*410~10渗透压4610~10光散射4710~10起离心沉降及扩散4710~10黏度法47其中黏度发设备简单，操作方便，有相当好的实验精度，但黏度发不是测分子量的绝对方法，因为此法中所有的特征黏度与分子量的经验方程是要用其他方法来确定的，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黏度，主要反映了液体在流动是存在着内摩檫。
在测高聚物溶液黏度求分子量时，常用到下面一些名词。
如果高聚物分子的分子量越大，则它与溶剂间的接触表面之间的经验关系为；式中，M为粘均分子量；K为比例常数；a是与分子形状有关的经验参数。
K与a植a与温度、高聚物]溶剂性质及分子量大小有关。
K植受温度的影响较明显，而a值主要取决与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a的值可以通过其它的实验方法确定，例如渗透压法、光散射大等，从黏度法只能测定得[ɡ]根据实验，在足够稀的溶液中有：这样以及对C作图得两条直线，外推到这两条直线在纵坐标轴上想叫与一点，可求出数值。
为了绘图方便，引进相对浓度，即。
其中，C表示溶液的真实浓度，表示溶液的其始浓度，由图可知，其中A为截距黏度测定中异常现象的近似处理。
在特定性黏度测量过程中，有时并非操作不慎，而出现对图与对图外推到时，在纵坐标轴上并不相交于一点的异常现象。
在式中和值与高聚物结构和形态有关。
粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量1、简述黏度法测定水溶性高聚物相对分子量的实验原理。
答：相对分子质量是聚合物的基础数据，但高聚物相对分子质量大小不一，参差不齐，一般在103-107之间，所以平常所测高聚物的相对分子质量是平均相对分子质量。
粘度法测定高聚物相对分子质量，设备简单，操作方便，有相当好的实验精度，其适用的相对分子质量范围为104-107。
高聚物溶液的粘度，主要反映了液体在流动时存在的内摩擦。
溶液粘度的命名测定液体粘度的方法，主要有毛细管法（测定液体通过毛细管的流出时间）；落球法（测定圆球在液体里的下落速度）及转筒法（测定液体在同心轴圆柱体间相对转动的影响）。
在'测定高分子溶液的特性粘度［n时，以毛细管法最为，二二方便。
铝V4hgr t V m&V 8 It hgr48IV mV8 I_当液体在毛细管粘度计内因重力作用而流出时，遵守泊肃叶定律:式中B<1,当t> 100s时，等式右边第二项可以忽略进而可分别计算得到n p、n p/c和In n/c值。
配置一系列不同浓度的溶液分别进行测定，以n p/c和In n/c为同一纵坐标，c为横坐标作图，得两条直线，分别外推到c= 0处，其截距即为［n , K, a 已知，即可得到M。
粘度法测定高聚物相对分子质量，最基础的是测定t o、t、c,实验的关键和准确度在于测量液体流经毛细管的时间、溶液浓度的准确度和恒温程度等因素2、高聚物相对分子质量具有什么特点？答：高聚物相对分子质量大小不一，参差不齐，一般在103-107之间,所以平常所测高聚物的相对分子质量是平均相对分子质量。
3、什么是液体的黏度？答：液体的黏度是指液体对流动所表现的阻力，这种力反抗液体中邻接部分的相对移动，因此可看作是一种内摩擦。
4、溶液的黏度包括哪些内摩擦？答：溶液的黏度包括以下三种内摩擦：1）溶剂分子与溶剂分子之间的内摩擦，2）高聚物分子间的内摩擦，3 ）高聚物分子与溶剂分子之间的内摩擦。
黏度法测定水溶性高聚物相对分子质量实验报告一、实验名称：黏度法测定水溶性高聚物相对分子质量二、实验目的1.理解粘均分子量的物理意义。
2.掌握黏度法测定聚合物分子量的基本原理和实验技术。
测定水溶性高聚物聚乙烯醇的平均分子量三、实验原理分子量是表征聚合物特征的重要参数之一，高聚物的相对分子质量大小不一，其摩尔质量常在10²～107之间。
黏度法测定分子量是最常用的测定聚合物分子质量的技术。
溶液的粘度：在稀溶液中，高聚物的黏度是它在流动过程中所存在的内摩擦的反映，这种流动过程中的内摩擦主要有；溶剂分子间的内摩擦、高聚物分子与溶剂分子间的内摩擦、高聚物分子间的内摩擦。
其中溶剂分子见得内摩擦又称纯溶剂得粘度。
以η0 表示；三种内摩擦的总和称为高聚物分子间的内摩擦，以η表示。
由于聚合物的相对分子量远大于溶剂，因此将聚合物溶解与溶剂时η>η0。
可以用多种方式表达η相对于η0的变化。
溶液的粘度的各种定义及表达式：名称 定义式 量纲相对粘度 0r ηηη=无增比粘度 001s p r ηηηηη-==- 无比浓粘度 1spr c c ηη-= 浓度的倒数比浓对数粘度 l n (1)ln sp r c c ηη+= 浓度的倒数特性粘度：[]0lim sp c c ηη→= 001sp r ηηηηη-==-特性粘度又称极限粘度，其值与浓度无关，量纲是浓度的倒数,数值取决于聚合物的相对分子量和结构，溶剂的温度和溶剂的特性。
当高聚物、溶剂、温度等确定以后，特性粘度值只与高聚物的相对分子质量M 有关：[]K M αηη=⋅K 和α是与相对分子质量无关的常数。
查表可得K 和α的值，即可根据所测得的[η]值计算样品聚合物的相对分子质量。
测定原理：在足够稀的溶液中，粘数和对数粘数与溶液浓度之间呈线性关系毛细管法测定特性粘度当液体在重力作用下流经毛细管粘度计时遵守Poiseuille 定律：ρ为液体的密度；l 为毛细管长度；r 为毛细管半径；t 为流出时间；h 为流经毛细管液体的平均液柱高度；g 为重力加速度；v 为流经毛细管的液体体积；m 为与仪器的几何形状有关的常数， <<1时，可取m=1。
预习提问：1，什么是液体的黏度？答：是指液体内部阻碍其相对流动的一种特性，主要反映了液体在流动时存在的内摩擦。
2，溶液的黏度包括哪些内摩擦？答，内摩擦包括溶剂分子与溶剂分子之间的内摩擦，高聚物分子间的内摩擦，以及高聚物分子与溶剂分子之间的内摩擦。
3，什么是相对黏度ηr、增比黏度ηsp、特性黏度[η]？答：相对黏度ηr，为溶液的粘度相对于纯溶剂的，粘度，即；增比黏度ηsp，相对于溶剂，溶液粘度增加的分数，即；特性粘度[η]，当溶液无限稀释时，每个高聚物分子彼此相隔极远，其相互间的内摩擦可忽略不计，此时溶液所表现出的粘度主要反映了高聚物分子与溶剂分子间的内摩擦，定义为特性粘度[η]。
4，在什么情况下，相对黏度ηr等于溶液和溶剂的流出时间t和t0之比？答：当测定的时间大于100s，且测定是在稀溶液中进行的，此时相对黏度ηr等于溶液和溶剂的流出时间t和t0之比。
5，黏度法测定高聚物相对分子质量的影响因素有哪些？答：粘度计的干净干燥度、恒温程度度、溶液的浓度、时间的测定的不准确等。
6，如何准确测定液体流经毛细管的时间？答：毛细管以上的液体下落，当液面流经a刻度时，立即按表开始记时，当液面降至b刻度时，停止计时，测得液体流经a、b线所需时间，即刻度a、b之间的液体流经毛细管所需时间。
重复三次，偏差应小于0.3s，取其平均值，即为液体流经毛细管的时间。
思考题：1，测定时，粘度计为什么要洗净并干燥？答：对于粘度计，有时微量的尘土、油污等都会产生局部的堵塞现象，从而影响溶液在毛细管中的流速，所以要洗干净，若不干燥则会稀释溶液浓度则会使测定的时间比实际的变短，从而引起较大的实验误差，所以要洗净干燥。
2，每加入一次溶剂，为什么要恒温/答：因为液体粘度的温度系数较大，温度对其影响大，所以要严格恒温，否则难以获得重现性结果。
3，每加入一次溶剂稀释时，为什么要用洗耳球抽吸？答：为使浓度混合均匀，以免产生实验误差。
4，测定时，粘度计为什么要垂直放置？答：因为测定时粘度计中的液体完全是靠重力落下，若不垂直的话会减慢液体流速，从而测定的时间比实际的要长，产生较大的实验误差。
粘度法测定水溶性高聚物的相对分子量目的要求一、测定多糖聚合物—右旋糖苷的平均相对分子质量二、掌握用乌贝路德（Ubbelohde ）粘度剂测定粘度的原理和方法基本原理粘度是指液体对流动所表现的阻力，这种力反抗液体中邻接部分的相对移动，因此可看作是一种内摩擦。
图-1是液体流动的示意图。
当相距为ds 的两个液层以不同速度（v 和v+dv ）移动时，产生的流速梯度为dv/ds 。
当建立平衡流动时，维持一定流速所需的力（即液体对流动的阻力）f`/与液层的接触面积A 以及流速梯度dv/ds 成正比，即 s f /d d A υη=（1）液体的流动示意图若以f 表示单位面积液体的粘滞阻力，f=f //A ，则sf d d υη=（2） (2)式称为牛顿粘度定律表示式，其比例常数η称为粘度系数，简称粘度，单位为Pa.s 。
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。
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。
三者之总和表现为溶液的粘度η。
在同一温度下，一般来说，η>η0相对于溶剂，其溶液粘度增加的分数，称为增比粘度，记作ηsp ，即ηsp =(η-η0)/η0而溶液粘度与纯溶剂粘度的比值称为相对粘度，记作ηr ，即ηr =η/η0ηr 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，两者关系为ηsp = (η-η0)/η0=ηr -1对于高分子溶液，增比粘度ηsp 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浓度，即ηsp /c 称为比浓粘度；而lnηr /c 称为比浓对数粘度。
ηr 和ηsp 都是无因次的量。
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相隔极远，其相互干扰可以忽略不记。
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。
这一粘度的极限值记为][lim 0ηη=→c spc .[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，它们之间的半经验关系可用Mark Houwink 方程式表示：αηkM =][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、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。
K 和α的数值，只能通过其它绝对方法确定，例如渗透压法、光散射法等等。
粘度法只能测定[η]求算出M 。
测定液体粘度的方法主要有三类：（1）用毛细管粘度计测定液体在毛细管里的流出时间；（2）用落球式粘度计测定圆球在液体里的下落速度；（3）用旋转式粘度计测定液体与同心轴圆柱体相对转动的情况。
进一步讨论可参见技术第六章。
测定高分子的[η]时，用毛细管粘度计最为方便。
当液体在毛细管粘度计内因重力作用而流出是遵守泊稷叶（Poiseuille ）定律：lt8V m 8lV t hgr 4ππρη-= ρ为液体的密度；l 是毛细管长度；r 是毛细管半径；t 是流出时间；h 是流经毛细管液体的平均液柱高度；g 为重力加速度；V 是流经毛细管的液体体积；m 是与机器的几何形状有关的常数，在r/l<<1时，可取m=1。
对某一支指定的粘度计而言，令 8lV hgr 4πα=,l8V m πβ=, 则 tt βαρη-= 式中β<1,当t>100s 时，等式右边第二项可以忽略。
设溶液的密度ρ与溶剂密度ρ0近似相等。
这样，通过测定溶液和溶剂的流出时间t 和t 0，就可求算ηr ：ηr =η/η0=t/t 0.进而可计算得到ηsp ，ηsp /c ，和lnηsp /c 值。
配制一系列不同浓度的溶液分别进行测定，ηsp /c 以和lnηsp /c 为纵坐标，c 为横坐标作图，得两条直线，分别外推到c=0处，其截距即为[η]，代入αηkM =][，即可得到M.仪器试剂乌氏粘度计一支移液管（5mL、10mL）各一支恒温水浴一套秒表一个烧杯（50mL）一个锥形瓶（100mL）一只3号砂芯漏斗一只容量瓶（50mL）一个吸滤瓶（250mL）一只右旋糖苷（分析纯）水抽气泵一只铬酸洗液实验步骤一、溶液配制用分析天平准确称取1g右旋糖苷样品，倒入预先洗净的50mL烧杯中，加入约30mL蒸馏水，在水浴中加热溶解至溶液完全透明，取出自然冷却至室温，再将溶液移至50mL的容量瓶中，并用蒸馏水稀释至刻度。
然后用预先洗净并烘干的3号砂芯漏斗过滤，装入100mL锥形瓶中备用。
二、粘度计的洗涤先将洗液灌入粘度计内，并使其反复流过毛细管部分。
然后将洗液倒入专用瓶中，再顺次用自来水、蒸馏水洗涤干净。
容量瓶、移液管也都应仔细洗净。
三、溶剂流出时间t0的测定开启恒温水浴。
并将粘度计垂直安装在恒温水浴中（G球及以下部位均浸在水中），用移液管吸10mL蒸馏水，从A管注入粘度计F球内，在C管和B管的上端均套上干燥清洁橡皮管，并用夹子夹住C管上的橡皮管下端，使其不通大气。
在B管的橡皮管口用针筒将水从F球经D球、毛细管、E球抽至G球中部，取下针筒，同时松开C管上夹子，使其通大气。
此时溶液顺毛细管而流下，当液面流经刻度a线处时，立刻按下停表开始记时，至b处则停止记时。
记下液体流经a、b之间所需的时间。
重复测定三次，偏差小于0.2s，取其平均值，即为t0值。
四、溶液流出时间的测定取出粘度计，倾去其中的水，连接到水泵上抽气，同时移液管吸取已预先恒温好的溶液10ml，注入粘度计内，同上法，安装粘度计，测定溶液的流出时间t。
然后依次加入2.00，3.00，5.00，10.00ml蒸馏水。
每次稀释后都要将稀释液抽洗粘度计的E球，使粘度计内各处溶液的浓度相等，按同样方法进行测定。
数据处理一、根据实验对不同浓度的溶液测得相应流出时间计算ηsp、ηr、ηsp/c和lnηr/c。
二、用ηsp/c和lnηr/c对c作图，得两直线，外推至c=0处，求出[η]三、将[η]值代入29-7式中，计算M。
四、25 o C时，右旋糖苷水溶液的参数K=9.22 ⨯10-2 cm3.g-1,α=0.5。
评注启示一、高分子是由小分子单体聚合而成的，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。
它是一种无臭、无味、白色固体物质，易溶于近沸点的热水中，相对分子质量是2~8×104范围内，选用它来做实验是合乎要求的。
二、溶液的粘度和浓度的关系图29—2中的两条直线一般有以下形式： 1. c c sp2][a ][ηηη+=此式也是线性方程，大多数聚合物在浓度较稀范围内都符合上式。
2. .....c ])[a 3/1(])[1/2a (][ln 232+-+--=ηηηηc cr 对于2式包括下列三种情况：(1)若a=1/3，且令b=1/2-a ，则有.][b ][ln 2c cr ηηη-= 以cr ηln 对c 作图为一直线，其直线斜率为负值，以c sp η对c 作图所得的直线分别进行外推可得到共同的截距，如图29-2所示。
(2)若a>1/3,lnηr /c-c 不呈直线。
当浓度较高时，曲线向下弯曲，切线斜率b>(1/2-a)。
切线与ηsp /c-c 线在c>0处相交于A 点，两者截距不同，如图29-4所示。
(3)a<1/3, lnηr /c-c 也不呈直线但情况与（2）不同。
如图29-5所示。
如果出现（2）和（3）这两种情况，如何来求[η]呢？当溶液不太稀时，可取ηsp /c=[η]+a[η]2c 截距作为特性粘度较好些。
如果溶液浓度太高，图的线性不好，外推不可靠；如果浓度太稀，测的t 和t 0很接近，则ηsp 的相对误差比较大。
恰当的浓度是使ηr 在1.2~2.0之间。
三．上述作图求[η]的方法称为稀释法或外推法，结果较为可靠。
但在实际工作中，往往由于试样少，或要测定大量同品种的试样，为了简化操作，可采用“一点法”，即在一个浓度下测定ηsp ，直接计算出[η]值。
“一点法”的使用必须事先用外推法测出所用体系的a ，b 值，并且假定：a=1/3和a+b=1/2，则由29-11和29-13式可得[η]=[2(ηsp -ln ηr )]1/2/c或者[η]=[ηsp +a/bln ηr )] /(1+a/b)c提问思考一、乌氏粘度计中的支管c 有什么作用？除去支管c 是否仍可以测粘度？二、评价粘度法测定高聚物相对分子质量的优缺点，指出影响准确测定结果的因素。
参考资料[1]钱人元，《高聚物分子量的测定》，科学出版社（1958）[2]何曼君，陈维孝。
董西侠，《高分子物理》，第127~132页，复旦大学出版社（1982）[3]F.Daniels,R.A.Alberty,J.W.Williams,C.D.Cornwell,P.Bender,J.E.Harriman,Experi mwental Physical Chemistry,7th edu.,p.329,McGraw-Hill,Inc.,New York(1975)粘度法测定水溶性高聚物的相对分子量数据处理一．基本原理粘度是指液体对流动所表现的阻力，这种力可以看作是内摩擦。
当相距ds 的两个液层以不同速度流动时，产生的流速梯度为dv/ds。
维持流速所需的力f’=η*A*dv/ds（1）A为接触面积，如果f= f’/A，则f=η*（dv/ds）（2）η为粘度系数，简称粘度，单位为Pa·s。
内摩擦包括纯溶剂粘度，即溶剂分子之间的摩擦，记作η0，此外还有高聚物之间以及高聚物和溶剂分子之间的内摩擦。
三者之和表现为η。
η比η0增加的分数称为增比粘度，记作ηsp。
ηsp=(η-η0)/η0（3）两者比值称为相对粘度，记作ηr。
ηsp=ηr-1 （4）溶液无限稀释，高聚物分子无限远离，溶液粘度行为基本反映了高分子与溶剂分子之间的内摩擦。
记为[η]，称为特性粘度，其值只与高分子平均分子质量M有关。
[η]=KMα（5）设溶液密度与溶剂密度近似相等，通过测定溶液与溶剂流出时间t和t0，就可求出ηr。
ηr=η/η0= t/t0（6）进而计算出ηsp，ηsp/C和lnηr/C的值。
配制一系列不同浓度的溶液分别进行测定，以ηsp/C和lnηr/C为纵坐标，C为横坐标作图，得两直线，分别外推到C=0处，其截距为[η]，代入（5）式即可得到M。
