Обработка экспериментальных данных
Рассчитывают значения относительной, удельной, приведенной и логарифмической приведенной вязкости и записывают полученные данные в таблицу 3.
Таблица 3.
Форма записи результатов расчетов
Концентрация раствора полимера С, г/100 мл | Время истечения раствора tсреднее, с | hотн (6) | hуд (7) | hуд/с (8а) | (ln hотн)/с (8б) | [h] (9) |
Строят графики зависимости величин hуд/С и ln hотн/С от концентрации раствора С (рис. 1) и экстраполируют полученные прямые к нулевой концентрации. Отсекаемые на оси ординат отрезки дают значения характеристической вязкости [h]. В случае, если прямые не пересекаются в одной точке, определяют среднее значение характеристической вязкости. По тангенсу угла наклона прямых определяют значения константы Хаггинса k1 (уравнение 12) и константы k2 уравнения (14).
Согласно рис. 1 и уравнений (12) и (14) k1 = tg a / [ h ] 2 и k2 = tg b / [ h ] 2. Значения тангенсов рассчитывают как отношение сторон соответствующих треугольников с учетом масштаба, выбранного для построения графиков.
Полученные значения характеристической вязкости, а также значения констант k и a (k=16,6 × 10-5, a =0,88) подставляют в уравнение (10) и рассчитывают молекулярную массу исходного полимера.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1. Коэффициент вязкости
2. Объясните принцип действия капиллярного вискозиметра. Каков физический смысл постоянной капиллярного вискозиметра, как она экспериментально определяется?
3. Что называют относительной, удельной и характеристической вязкостью? Как их определяют?
4. Как зависит вязкость растворов полимеров от их молекулярной массы, формы макромолекул и их термодинамического сродства к растворителю? Напишите уравнение Марка-Куна-Хаувинка.
Приложение
Таблица 1.
Молекулярная масса и плотности спиртов
Вещество | М·103 (кг/моль) | ρ·10-3(кг/м3) при температуре, оС | |||
0 | 10 | 20 | 30 | ||
Этиловый спирт С2Н6О | 46 | 0,8062 | 0,7979 | 0,7895 | 0,7810 |
Пропиловый спирт С3Н8О | 60 | 0,8193 | 0,811 | 0,8035 | 0,797 |
Бутиловый спирт С4Н10О | 74 | 0,8246 | 0,8171 | 0,8086 | 0,8020 |
Изопропиловый спирт С3Н8О | 60 | - | - | 0,7851 | - |
Изобутиловый спирт С4Н10О | 74 | - | - | 0,7851 | - |
Таблица 2.
Поверхностное натяжение воды σжг при различных температурах
t0, С | σ·103, н/м |
0 | 75,49 |
5 | 74,75 |
10 | 74,01 |
15 | 73,26 |
16 | 73,14 |
17 | 73,02 |
18 | 72,89 |
19 | 72,78 |
20 | 72,75 |
21 | 72,58 |
22 | 72,44 |
23 | 72,28 |
24 | 72,13 |
25 | 71,78 |
30 | 71,16 |
40 | 69,56 |
50 | 68,71 |
60 | 66,12 |
Таблица 3.
Таблица 4.
Плотность и вязкость воды в интервале – 5 ÷ 30 оС
t, oC | ρ·10-3, кг/м3 | η·103, Па·с |
5 | 0,99999 | 1,5193 |
10 | 0, 99973 | 1,3073 |
15 | 0, 99913 | 1,1383 |
16 | 0, 99897 | |
17 | 0,99880 | |
18 | 0,99862 | |
19 | 0,99843 | |
20 | 0,99823 | 1,0020 |
21 | 0,99802 | |
22 | 0,99780 | |
23 | 0,99756 | |
24 | 0,99732 | |
25 | 0,99707 | 0,8902 |
26 | 0,99681 | |
27 | 0,99654 | |
28 | 0,99626 | |
29 | 0,99597 | |
30 | 0,99567 | 0,7973 |
Таблица 5.
Диэлектрическая проницаемость воды
t, оС | e·e0·1012, Ф/м | e |
0 | 777,5 | 87,83 |
10 | 742,3 | 83,86 |
20 | 708,9 | 80,08 |
25 | 692,8 | 78,25 |
30 | 677,0 | 76,47 |
40 | 646,5 | 73,02 |
50 | 617,3 | 69,73 |
I. Темы коллоквиумов
Коллоквиум № 1.
Поверхностные явления, поверхностное натяжение,
адсорбционные равновесия.
1. Дисперсные системы. Характеристика и классификация дисперсных систем.
2. Удельная поверхность и ее расчет.
3. Дисперсность.
4. Термодинамика поверхностных явлений. Самопроизвольные процессы в дисперсных системах.
5. Поверхностная энергия Гиббса. Поверхностное натяжение.
6. Поверхностное натяжение. Правила Г.Н.Антонова и П.А.Ребиндера.
7. Смачивание. Закон Юнга. Когезия. Адгезия.
8. Сорбция. Адсорбция, адсорбент, адсорбат (адсорбтив). Адсорбция как поверхностное явление (абсолютная адсорбция А, гиббсовская адсорбция Г)
9. Вывод уравнения Гиббса и его анализ.
10. Теории адсорбции. Теория БЭТ.
11. Теплоты адсорбции.
12. Уравнение Генри, Фрейндлиха, Ленгмюра. Вывод уравнения Ленгмюра и его анализ.
13. Графическое определение коэффициентов в уравнении Фрейндлиха.
14. Поверхностно-активные и поверхностно-инактивные вещества.
15. Поверхностная активность. Адсорбция ПАВ. Вывод уравнения Шишковского.
16. Предельная адсорбция. Расчет толщины адсорбционного слоя и посадочной площадки молекул ПАВ, зная зависимость поверхностного натяжения от состава раствора. Правило Дюкло-Траубе.
17. Методы определения поверхностного натяжения.
18. Адсорбция на поверхности твердых тел. Характеристика адсорбентов. Адсорбция газов, адсорбция жидкостей.
19. Адсорбция ионов на твердой поверхности. Правило Фаянса-Панета.
20 Правило уравнивания полярности Ребиндера. Эффект Ребиндера.
21. Ионнообменная адсорбция. Уравнение Б.П.Никольского.
Коллоквиум № 2.
Дата: 2019-03-05, просмотров: 231.