химический каталог




Экспериментальные методы в химии полимеров. Часть 1

Автор Я.Рабек

от центра вращения до рассматриваемой точки (объема) полимерного раствора [см (СГС) или м (СИ)]; с — концентрация раствора до центрифугирования [г/см5 (СГС) или кг/м* (СИ)]; со— угловая скорость (скорость ротора) [град/с (СГС) или радиан/с (СИ)]; S — коэффициент седиментации (с); р — коэффициент диффузии [см2/с (СГС) или м2/с (СИ)].

112

Глава S

Ультрацентрифугирование

113

Коэффициент седиментации (S) —это скорость седиментации (vs) на единицу поля (coV), он называется также центробежным ускорением

S = vs/etr = (1 - op) M/NJ (8.2)

Скорость седиментации выражается как

vs^^r(l-Hp)M/NAf, (8.8)

где v — удельный объем растворенного вещества [см3/г (СГС) или м3/кг (СИ)]; р—-плотность раствора [г/см3 (СГС) или кг/м3 (СИ)]; (1—up) — фактор всплытия — для разбавленных растворов, равный

(8.4)

Na — число Авогадро

М — молекулярный вес полимера; (разд. 40.3); / — коэффициент трения.

Коэффициент седиментации измеряется в сведбергах (S);

1S = 1 - 10-" с

(8.5)

Коэффициент диффузии (D) определяется по формуле

RT

Л = (1 + МА2с + МЛ3сг +...),

где R — универсальная газовая постоянная (разд. 40.2); Т — термодинамическая температура (К); Л2 и Л3— вириальные коэффициенты.

Коэффициент трения {}) пропорционален среднему линейному размеру макромолекул и вязкости растворителя

f = P(r*y\ (8.6)

где Р = 6я/л, /д — фактор асимметрии — отношение между радиусом инерции и радиусом, наиболее часто использующимся при описании молекулы; г2 — среднеквадратичное расстояние между концами макромолекул; т) — коэффициент вязкости растворителя.

Обстоятельные данные по коэффициентам седиментации, коэффициентам диффузии и коэффициентам трения приведены в Polymer Handbook [О: 410].

Скорость седиментации сильно зависит от а) концентрации раствора, поскольку вязкость влияет на коэффициент трения макромолекул и через последний — на коэффициент седиментации; б) гидростатического давления, которое при вращении достигает нескольких сотен атмосфер и влияет на парциальный удельный объем растворенного вещества, плотность раствора, коэффициент трения макромолекул.

При измерении скорости седиментации получают информацию о форме полимерных частиц, молекулярном весе полимера, называемом седиментационный среднедиффузным молекулярным весом; молекулярновесовом распределении (МБР), степени ветвления разветвленных полимеров (вместе с другими методами); параметрах равновесия при реакциях между полимерами.

Обзорная литература: 1167, 1278.

Периодическая литература: 2138, 2210, 2309, 2399, 2436, 2876, 3541, 3542, 3691, 3726, 3843, 4103, 4315, 4571, 4584, 4658, 4685, 4811, 5076, 5513, 5515, 5537, 5727, 6094, 6632, 6641, 6991, 6992, 7036, 7107—7110.

8.1.1.

Определение формы частиц методом скоростной седиментации

Комбинируя уравнение (8.6) с уравнением Флори—Фокса (2.36) (разд. 2.13), получим выражение для фактора формы (6):

В = Ф"3Р-1 = ПМ1'3Л*17/, (8-7)

где Ф — функция, связанная с гидродинамическим поведением макромолекул; Я = 6я/л; /л — фактор асимметрии — отношение между радиусом инерции и радиусом, наиболее часто использующимся при описании молекулы; т) — коэффициент вязкости растворителя; [т|] —характеристическая вязкость; М — молекулярный вес полимера; f — коэффициент трения. Для гибких макромолекул Э = 2,5 ? 10е. Для других частиц (например, сфер, тонких дисков, тонких стержней, цилиндров, статистических клубков, полидисперсных статистических клубков и жесткосвернутых клубков) величина / отличается от только что упомянутой.

Периодическая литература: 5057, 5060.

8.1.2. Определение молекулярных весов полимеров методом скоростной седиментации

Определяемый с помощью скоростной седиментации молекулярный вес полимера (М), как правило, не равен средневесовому молекулярному весу (Яш). Его называют седиментационньш среднедиффузным молекулярным весом.

Молекулярный вес полимера (М) можно найти из уравнений (8.2) и (8.5)

S . М + Ц-ЁР) ,и,

D ~~ ЯТ(1 + МАгс+ ...) * к '

Эффективный молекулярный вес полимера (М„рР)] определяется с помощью уравнения Сведберга

где S — коэффициент седиментации; D — коэффициент диффузии; V — удельный парциальный объем растворенного вещества; р —

114

Глава 8

Ультрацентрифугирование

115

плотность раствора; R — универсальная газовая постоянная (разд. 40.2); Т — термодинамическая температура (К); <42— второй вириальный коэффициент; с — концентрация раствора.

1

Для того чтобы была возможна экстраполяция на бесконечное разбавление, необходимы измерения Марр при нескольких концентрациях, например 2,0; 4,0; 6,0 и 8,0 г/л. После этого молекулярный вес полимера можно найти из кривой, представленной на рис. 8.2, используя выражение

Ма

им

Концентрация (с)

= -^+Л2С+... (8.10)

Рис. 8.2. Зависимость 1/МаРР от концентрации (с).

М(8.11)

( RT Л fc. 4l-«W Dc,

Отрезок, отсекаемый на оси ординат, равен \/М, а наклон прямой дает значение второго вириального коэффициента tg а = Л2. Другой способ заключается в экстраполяции S и D до нулев

страница 32
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109

Скачать книгу "Экспериментальные методы в химии полимеров. Часть 1" (6.55Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
метрика кириши профнастил
антирадары stinger
30 апреля 2017 шоу я
crjkmrj cnjbn ubhjcrenth

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(04.12.2016)