17 – Mavzu. Polimerlarning molekulyar massasini aniqlash usullari
Mavzuning asosiy masalalari
1.
Sedimentatsiya va diffuziya, nur yoyish usullari bilan
polimerlarning molekulyar
massasini aniqlash.
2.
Eritmadagi makromolekulalarning o‘lchami va shaklini aniqlash usullari.
Asosiy tayanch tushunchalar
Ebuloskopiya va krioskopiya, viskozimetriya, sedimentasiya va diffuziya, osmometriya,
ul’trasentrafugalash usuli.
Polimerlarning
sintez
bo’lishida
polimerlanish
darajasi
har
xil
bo’lgan
makromolekulalarning vujudga kelishi ularning hosil bo’lish mexanizmiga bevosita bog’liq
bo’ladi.hatto tabiiy polimerlar ham (ba’zi oqsillardan tashqari) molekulyar massa bo’yicha ko’p
jinsli bo’ladi. Shuning uchun polimerlarning molekulyar massasi o’rtacha statistic qiymatga ega.
O’rtachalashtirish usuliga ko’ra, o’rtacha molekulyar massa o’rtacha arifmetik (raqamiy),
o’rtacha vazniy (massaviy) va o’rtacha hajmiy molekulyar massalarga bo’linadi. O’rtacha
raqamiy molekulyar massa – Mn polimer namunasi
umumiy massasining umumiy
makromolekulalar soniga nisbati bilan aniqlanadi:
_ N
1
M
1
+N
2
M
2
+ N
3
M
3
+ … ∑N
1
M
1
M
n
= ----------------------------------- = ----------- = ∑n
i
M
i
N
1
+N
2
+N
3
+… ∑N
i
Bu erda N
1
, N
2
…,N
i
– molekulyar massasi M
1
, M
2
…,M
i
bolgan makromolekulalar soni; i –
polimer fraksiyasi_ning tartib raqami; n
i
=N
i
/∑N
i
– aralashmadagi M
i
molekulyar
massali
fraksiyaning raqamiy ulushi. M
n
– ni aniqlashda makromolekula uchlaridagi guruh usuli
(kimyoviy usul) va termodinamik (ebulioskopiya, krioskopiya, osmometriya)
usullaridan
foydalaniladi.
O’rtacha vazniy molekulyar massa M
w
– M
i
molekulyar massali har bir fraksiyaning
aralashmadagi massa ulushini hisobga oladi:
_ N
1
M
1
N
2
M
2
N
i
M
i
NiM
2
i
M
w
= M
1
-------- + M
2
-------- + …+ M
i
--------- = ---------- = ∑ὼ
i
M
i
∑N
1
M
1
∑N
2
M
2
∑N
i
M
i
∑N
i
M
i
Bu erda ὼ
i=
N
i
M
i
/∑N
i
M
i
har
bir fraksiya massasini, umumiy fraksiyalar massalari
yig’indisiga nisbati. O’rtacha vazniy molekulyar massani aniqlash uchun yorug;lik nurini yoyish
va sedimentasion muvozanat usullari qo’llaniladi. M
z
– o’rtacha hajmiy molekulyar massa
quyidagicha aniqlanadi:
∑N
i
M
i
3
M
z
= ---------- Mz – o’rtacha molekulyar
massani sedimentasion
∑N
i
M
i
2
muvozanat usuli bilan baholash mumkin.
Polimerlarning molekulyar massasini tavsiflash uchun o’rtacha gidrodinamik molekulyar
massalardan keng foydalaniladi. Ularni viskozimetrik (M
η
), sedimentasion (M
s
) va diffusion
(M
d
) usullar bilan aniqlanadi.
_ ∑N
i
M
i
1+α
M
η
= [------------]
1/ α
[η] = K M
α
-Mark-Kun-Xaunk tenglamasi
∑N
i
M
i
Amalda M
η
qiymati
jihatidan M
w
dan katta farq qilmaydi. Odatda bu farq 20%
atrofida bo’ladi. α=1 ga teng bo’lganda M
η
= M
w
bo’ladi.
Har xil makromolekulalardan iborat polimerlar uchun o’rtacha molekulyar massalar
quyidagi tartibda joylashadi: M
z
≥ M
w
˃
M
n
. Molekulyar massa bo’yicha bir jinsli bo’lgan
polimerlar uchun M
w
= M
η
˃ M
n
, molekulyar massa bo’yicha bir jinsli bo’lmagan, ya’ni
polidispers
polimerlar uchun esa, M
w
˃ M
η
˃ M
n
bo’ladi.