黏度法测定水溶性高聚物分子量

通常不必用溶液的真实浓度作图，而采用对起始浓度的相对浓度作图，c’为相对浓度，c1为起始浓度，c为真实浓度。

与原式对照可以得出[η]值，代入式（3-84），算出高聚物黏均分子量，K 和a值查表知。

三、仪器与试剂

10mL 移液管 2支 恒温槽 1 套 50mL注射器 1 支 乌式黏度计 1支 吹风机 1个 1/10 秒表 1只 右旋糖苷（20g/L） 丙酮 无水乙醇

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，重复操作三次，记录留出时间且误差不大于1-2s，取三次平均值为 t0，即为溶剂的流出时间。 3.溶液流出时间的测定

取出黏度计，倾去其中的水，加入少量的无水乙醇润洗，经过各个瓶口流出，以达到洗净的目的。同上法安装调节好黏度计，用移液管吸取 10mL 溶液小心注入黏度计内（注意不能将溶液黏在黏度计的管壁上），在溶液恒温过程中，应用溶液润洗毛细管后再测定溶液的流出时间t。然后一次分别加入 2.0mL、3.0 mL、5.0 mL、10.0 mL 蒸馏水，按上述方法分别测量不同浓度时的t 值。每次稀释后都要将溶液在F 球中充分搅匀（可用针筒打气的方法，但不要将溶液溅到管壁上），然后用稀释液抽洗黏度计的毛细管、E 球和 G 球，使黏度计内各处溶液的浓度相等，而且须恒温。

五、数据处理及结论

1.数据整理（恒温槽温度：37℃）

为了作图方便，假定起始相对浓度是1，依次加2.0mL、3.0 mL、5.0 mL、10.0 mL 蒸馏水稀释后的相对浓度分别为5/6、2/3、1/2、1/3。根据原理中的公式计算所得数据记录如下表。

lnηc’ T1/s T2/s T3/s T平均 ηr lnηr ηsp ηsp/c’ r/c’ 纯水 1 5/6 2/3 99.50 134.88 126.5 121.09 99.44 134.34 126.5 121.16 99.03 134.41 126.75 120.66 99.32 134.54 126.58 120.97 1.0000 0.0000 0.0000 1.3546 0.3035 0.3546 0.3546 0.3035 1.2745 0.2425 0.2745 0.3293 0.2910 1.2179 0.1972 0.2179 0.3269 0.2957 1/2 1/3 115.28 110.09 115.25 109.97 115.40 109.91 115.31 109.99 1.1610 0.1492 0.1610 0.3219 0.2985 1.1074 0.1020 0.1074 0.3222 0.3060

表一 数据记录表

c’ 纯水 1 5/6 2/3 1/2 1/3

2.作图 用ηsp/c'、lnηr/c'对c’作图

T1/s 99.50 T2/s 99.44 T3/s 99.03 T平均 99.32 1.0000 0.0000 0.0000 134.88 134.34 134.41 134.54 1.3546 0.3035 0.3545 0.3546 0.3035 126.50 126.50 126.75 126.58 1.2745 0.2425 0.2745 0.3293 0.2910 121.09 121.16 120.66 120.97 1.2179 0.1972 0.2179 0.3269 0.2957 115.28 115.25 115.40 115.31 1.1610 0.1492 0.1610 0.3219 0.2985 110.09 109.97 109.97 109.99 1.1074 0.1020 0.1074 0.3222 0.3060

外推c'→0，得截距A=0.3016，而c=20g/L,则特性浓度［η］=A/c=0.01508 3.计算分子量

右旋糖苷水溶液的参数： 37℃时，K＝0.141 cm /g=0.000141 L/g，a＝0.46。则根据 [η]=KM?,代入数据可得M=2.6*10

4

3

a4.结果分析

两直线的交点在第一象限而并非在y轴上，则在相同的c’下，ηsp应该适当大一些才能使斜率大于0的直线向上移动，这样才能使两直线的交点交于y轴上；而ηsp增大即ηr增大，则t增大或者t0减少。

①假设测量的t值是正确的，则问题在于t0值，t0即纯溶剂的流出时间，因此问题可能出自于所测量的纯溶剂的流出时间大了，导致这个现象的原因可能是乌氏粘度计没有垂直于桌面放好，从而使粘度计内的水不能做自由落体运动，使流出时间变大。

②假设测量的t0值是正确的，则问题在于t值，t即溶液的流出时间，因此问题可能出自于所测量的溶液的流出时间小了，导致这个现象的原因可能是在用吹风机吹干粘度计后，并在粘度计充分冷却前就投入使用，可能使粘度计中的毛细管膨胀从而使溶液流出得比原来快。