Полимерларнинг молекуляр массасини аниқлаш усуллари Вискозиметрик усул

Полимерларнинг молекуляр массасини аниқлаш усуллари
Вискозиметрик усул

Полимерлар суюлтирилган эритмаларининг қовушқоқлиги кўпинча капилляр вискозиметрларда V ҳажмли суюқликнинг ламинар оқиш вақти t орқали аниқланади. Пуайзел қонуни бўйича капиллярдаги ламинар оқим учун

бу ерда, p - босим; l ва r - капиллярнинг узунлиги ва радиуси. Нисбий қовушқоқлик эса қуйидаги тенглама орқали топилади:
ɳ_nis = t₁/ t₀
бу ерда, t₀ ва t₁- эритувчи ва эритманинг капиллярдан оқиб ўтиш вақти. Келтирилган қовушқоқлик ва еритма консентрацияси орасидаги муносабатдан
с = 0 гача экстраполяция қилиб характеристик қовушқоқлик топилади.
Полимер молекуляр массасини фақат вискозиметрик ўлчашлар орқали аниқлаш мумкин эмас, чунки Марк-Кун-Хаувинк тенгламаси ёрдамида ҳисоблаш учун [ɳ] дан ташқари К ва a нинг ҳам қийматлари маълум бўлиши керак. Бу қийматлар одатда аниқ полимергомологик қатор ва эритувчи учун бошқа бирорта, масалан, осмометрик усул билан молекуляр масса топилиб аниқланади. Агар бунда, яхшилаб фракцияларга ажратилган полимер намуналаридан фойдаланилса вискозиметрик усул билан аниқланган молекуляр масса осмометрик усулда аниқланган билан бир хил бўлади (монодисперс полимерлар учун барча ўртача молекуляр массалар тенг). Штаудингернинг умумлашган тенгламасини логарифмласак:

ифодани оламиз, у lg[ɳ]-lg[M] координатлардаги тўғри чизиқнинг математик ифодасидир. К ни lg[ɳ] ўқидаги тўғри чизиқ ажратган кесмадан, a ни эса шу тўғри чизиқнинг тангенс бурчагидан топилади. Шу йўл билан топилган К ва a лардан кейинчалик айни шу система учун молекуляр массани вискозиметрик ўлчашлар ёрдамида аниқлашда фойдаланилади. Ана шундай текширишлар натижасида каучуксимон букилувчан полимерлар учун a=0,64-0,67 қийматлами, қаттиқ целлюлоза молекулалари учун a = 0,8 , нитрат целлюлоза молекулалари учун еса a = 1,0 топилган. Молекуляр масса камайиши билан макромолекуланинг ўралиш қобилияти ва a нинг қиймати бирга яқинлашиб боради. К нинг қиймати 10^-4 атрофида бўлади. Демак, вискозиметрик ўлчашлар макромолекуланинг ўралиш даражаси ва конформацион шакли ҳақида маълумот бераолади.
Юқорида кўрсатилган қовушқоқлик қонунлари фақат тармоқланмаган полимерлар учун қўлланиши мумкин.