粘度法测定水溶高聚物分子量实验报告x

更新时间：2025-08-15 11:31:45发布时间： 2025-08-13 15:00:18

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据媒体报道，近日，【粘度法测定水溶高聚物分子量实验报告x】引发关注。一、实验目的

本实验旨在通过粘度法测定水溶性高聚物的分子量。利用粘度计测量不同浓度溶液的流动时间，计算出特性黏度，进而通过马克-霍温克方程（Mark-Houwink equation）估算高聚物的分子量。

二、实验原理

粘度法是通过测量高聚物溶液的粘度变化来推断其分子量的一种方法。在稀溶液中，高聚物的特性黏度 [η] 与分子量 M 的关系可由以下经验公式表示：

\eta] = K M^a

其中：

- $ [\eta] $：特性黏度（单位：dL/g）

- $ K $ 和 $ a $：与高聚物种类和溶剂相关的常数

- $ M $：高聚物的分子量

通过测定不同浓度下的相对黏度和增比黏度，计算出特性黏度，从而求得分子量。

三、实验步骤简要

1. 准备不同浓度的高聚物溶液。

2. 使用乌氏粘度计测定各溶液的流出时间。

3. 计算相对黏度（η_r）、增比黏度（η_sp）和比浓黏度（η_sp/c）。

4. 绘制 η_sp/c 对 c 的关系图，外推至 c=0 得到特性黏度 [η]。

5. 根据已知的 K 和 a 值，代入公式计算分子量 M。

四、实验数据与结果

溶液浓度 (g/100mL)	流出时间 t (s)	相对黏度 η_r = t/t_0	增比黏度 η_sp = η_r - 1	比浓黏度 η_sp/c
0.02	85.6	1.023	0.023	1.150
0.04	91.2	1.076	0.076	1.900
0.06	97.8	1.149	0.149	2.483
0.08	104.4	1.232	0.232	2.900
0.10	111.0	1.310	0.310	3.100

注：t_0 为纯溶剂的流出时间，取平均值为 83.7 s。

五、结果分析

根据实验数据绘制 η_sp/c 对 c 的关系图，发现随着浓度增加，比浓黏度逐渐上升，但趋势趋于平缓。将数据外推至 c=0 处，得到特性黏度 [η] ≈ 1.05 dL/g。

假设该高聚物在水中对应的 K=0.012 dL/g，a=0.75，则根据公式：

\eta] = K M^a \Rightarrow M = \left( \frac{[\eta]}{K} \right)^{1/a}

代入数值：

M = \left( \frac{1.05}{0.012} \right)^{1/0.75} ≈ (87.5)^{1.333} ≈ 1.2 × 10^5 \, \text{g/mol}

六、结论

通过粘度法测得水溶性高聚物的特性黏度为 1.05 dL/g，结合已知的 K 和 a 值，计算得出该高聚物的分子量约为 1.2 × 10⁵ g/mol。实验数据表明，随着浓度升高，溶液黏度显著增加，符合稀溶液理论预期。

七、注意事项

1. 实验过程中应保持温度恒定，避免因温度波动影响黏度测量。

2. 溶液配制需精确，避免误差累积。

3. 粘度计使用前应清洗干净，防止残留物质干扰结果。

附注：本实验数据为模拟数据，实际实验中应根据具体物质选择合适的 K 和 a 值，并严格控制实验条件。

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