химический каталог




Экспериментальные методы в химии полимеров. Часть 1

Автор Я.Рабек

ой" концентрации, в этом случае молекулярный вес полимера вычисляют непосредственно из выражения

-о_

ер J' Dc.0'

где Sc_o— коэффициент седиментации, полученный экстраполяцией до нулевой концентрации; Dc=a — коэффициент диффузия, полученный экстраполяцией до нулевой концентрации.

в сведбергах (S), где vs — скорость седиментации; ш2г— центробежное ускорение; оо — угловая скорость (скорость ротора); г — расстояние от центра вращения до рассматриваемой точки (объема) раствора полимера.

Разбавленный раствор полимера (например, 2,0 г/л) в кварцевой кювете помещают в ротор центрифуги. При вращении центрифуги макромолекулы направляются с постоянной скоростью на дно кюветы под влиянием центробежной силы (1—2 мм/ч). Граница между раствором и растворителем (более или менее резкая) также движется в направлении дна кюветы. Скорость продвижения этой границы называется скоростью седиментации (vs).

1/(5).

Концентрация (с)

Рис. 8.3. Зависимость 1/S от концентрации (с).

Скорость седиментации можно определить а) методом поглощения света, б) с помощью оптической системы с интерферометром Рэлея, в) оптическим шлирен-мето-дом.

Скорость, с которой расстояние (г) между осью ротора и максимумом концентрационного градиента возрастает во времени (г), также является скоростью седиментации (vs).

В этом случае коэффициент седиментации (S) определяется по видоизмененному уравнению (8.12):

8.1.3. Определение молекулярновесового распределения (МВР) методом скоростной седиментации

При ультрацентрифугировании макромолекулы высокого молекулярного веса движутся в направлении дна кюветы с удельной скоростью, более высокой, чем макромолекулы низкого молекулярного веса.

Распределение скоростей седиментации зависит от концентрационного градиента, который устанавливается в граничной области, и его изменения во времени.

Периодическая литература: 6864, 6866.

o)V \t2 - h )

где t\ и r2— расстояния границы между раствором и растворителем (максимум концентрационного градиента) от центра вращения при времени U и <2 соответственно.

(8.13)

Скорость седиментации следует измерять при нескольких концентрациях (например, 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 г/л). Тогда коэффициент седиментации Sc=a можно найти из кривой, представленной на рис. 8.3, используя выражение

? + ksc

8.1.4. Определение коэффициента седиментации

Коэффициент седиментации (S) находится из выражения

(8.12)

Отрезок, отсекаемый на оси ординат этой прямой, составляет l/S<.,o. a tgot = fts. Для растворов многих полимеров в хороших растворителях ks l,6[t)]p где [т|] —характеристическая вязкость (или предельное число вязкости).

lie

Глава S

Ультрацентрифугирование

117

Константа ks не идентична со вторым вириальным коэффициентом (Л2), при этом Л2 = ks + ko. (О константе fto можно прочитать в разд. 8.1.5.)

8.1.5. Определение коэффициента диффузии

(8.14)

Коэффициент диффузии (D) определяется как

D=?7(1 + МАгС + МЛзс2 + •' •)

в сантиметрах квадратных в секунду (СГС) или метрах квадратных в секунду (СИ), где R — универсальная газовая постоянная (разд. 40.2); Т — термодинамическая температура (К); Na— число

Ф,.<.

Концентрация (с)

Рис. 8.8. Зависимость I/O от концентрации (с).

Авогадро (разд. 40.3); / — коэффициент трения; М — молекулярный вес полимера; Л2 и Л3 — вириальные коэффициенты; с — концентрация раствора.

Коэффициент диффузии можно определить путем измерения концентрационного градиента при различных временах (t), т. е. путем измерения скорости передвижения в начале резкой границы между растворителем и раствором. На рис. 8.4 приведена схема кюветы для получения экспериментальных данных. В нижнюю часть диффузной кюветы помещают полимерный раствор и отделяют его перегородкой от верхней части кюветы, где находится чистый растворитель. После удаления перегородки макромолекулы начинают диффундировать из нижнего слоя раствора в чистый растворитель, вследствие этого концентрация выше перегородки возрастает в той же степени, в какой ниже перегородки уменьшается. Градиент концентрации максимален вблизи границы; понижение его при увеличении расстояния вверх и вниз от границы

118

Глава 8

Ультрацентрифугирование

119

имеет вид гауссовой кривой (рис. 8.5). С увеличением продолжительности измерения кривые градиента концентрации становятся все более и более пологими (рис. 8.6). В большинстве случаев кривые диффузии более или менее сильно отличаются от гауссовых кривых, поэтому для определения коэффициента диффузии (D) необходимо пользоваться площадями под кривыми диффузии. Значения констант диффузии, определяемые таким способом, получили название коэффициентов диффузии высота — площадь (Da). Среднее значение Da можно найти из кривой на рис. 8.7 как tgct = = DA.

Изменение градиента концентрации (dc/dx) следует измерять при нескольких концентрациях (например, 2,0; 4,0; 6,0 и 8,0 г/л). Тогда коэффициенты диффузии (Dc=o) можно рассчитать из кривой, представленной на рис. 8.8, по формуле

Рис. 8.9. Образовани

страница 33
< 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
стул изо дешево
гардеробная стойка гс 3150 цена

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
(30.04.2017)