2021年毛细管粘度计的原理讲义.ppt

文档介绍：一实验目的
基本原理和 实验技术。
-甲苯体系的 特性粘数的方法并计算粘均分子量。
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毛细管粘度计的原理
2020/12/5
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二实验原理
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103~107之间，黏度法测定分子量是最常用的测定聚合物分子量的技术。也是高分子物理实验中较为经典的实验之一，以其设备简单，操作方便，实验精度高受到了人们的欢迎。
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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。目前常用半经验的麦克非线性方程来求得：
式中：M----高聚物相对分子质量的平均值；
K----比例常数；
α----与高聚物在溶液中的形态有关的经验参数。

K，α通过查阅高分子物理书册可以 查处文献值
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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。
其中溶剂分子之间的内摩擦又称为纯溶剂的粘度，以 表示；三种内摩擦的总和称为高聚物分子间的内摩擦，以 表示。
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根据实验，在足够稀的溶液中有：
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0 C
测定不同浓度下的 ηsp 和ηr ，分别 用 ηsp/c和㏑ηr /c对浓度c作图得到 两条直线，这两条直线相交的一点，就是特性 粘数。
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测试原理
当液体在毛细管粘度计内因重力作用而流出时遵守泊塞勒（Poiseuille)定律：
式中：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，r/l<<1时，可取m=1。
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对某一指定的粘度计而言，令 ， ，则上式可写为：
式中β<1，当t>100s时，等式右边第二项可以忽略。溶液很稀时ρ≈ρ0。这样，通过测定溶液和溶剂的流出时间t和t0，就可求
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三仪器药品
1. 乌氏黏度计；
2. 玻璃恒温水浴一套；
3. 秒表；
4. 移液管、吸耳球、容量瓶等；
5. 不同分子量的聚苯乙烯-甲苯体系溶液；
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乌氏粘度计
C B A
a
b
G
E
D
F
（实物图片）
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