Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине


Оценка удельной поверхности пенопласта



бет19/24
Дата17.09.2023
өлшемі1,1 Mb.
#181290
түріМетодические указания
1   ...   16   17   18   19   20   21   22   23   24
Байланысты:
МЕТОДичка ХВМС

5.3 Оценка удельной поверхности пенопласта.
Построение градуировочной зависимости для красителя

Возьмите 5 пронумерованных стаканчиков. В первый из них налейте 40 мл 0,1 мМ раствора метиленовой сини, в остальные — по 20 мл дистиллированной воды. Затем отберите с помощью мерного цилиндра из первого стаканчика 20 мл раствора, вылейте во второй и тщательно перемешайте стеклянной палочкой. Точно так же отберите 20 мл раствора, из второго стаканчика и перелейте в третий, не забывая перемешивать. Проделайте эти операции со всем рядом стаканчиков, из последнего отберите 20 мл раствора и вылейте в раковину. В результате появится геометрическая про­грессия концентраций метиленовой сини с коэффициентом 1/2.


На фотоэлектроколориметре КФК-2 из­мерьте оптическую плотность D всех растворов (светофильтр № 6) три раза, с вычислением среднего. Результаты занесите в та­блицу 8.2. Постройте градуировочный график (рис. 8.1).
Таблица 8.2 – Градуировочная зависимость





с, мМ

D

Dср

1

0,1

D1, D2, D3




2

0,05







3

0,025







4

0,0125







5

0,00625










Рисунок 8.1- Градуировочный график


Два оставшихся влажными кусочка пенопласта с массой, пере­считанной на сухое вещество (согласно табл.8.1), поместите в стаканчики 2 и 3 и оставьте на один час для адсорбции красителя пенопластом. Периодически помешивайте раствор стеклянной па­лочкой, стараясь не дотрагиваться до полимера.


Слейте растворы из стаканчиков и измерьте их оптическую плотность. При помощи градуировочной прямой определите кон­центрацию метиленовой сини после адсорбции и заполните та­блицу 8.3.

Та­блица 8.3 – Удельная поверхность синтезированного пенопласта





№ стаканчика



mсух=W·m,
г

Оптическая плотность

с,мМ

n, ммоль

Sуд,
см2

до

после

до

после

адсорбции

адсорбции

1

2

3

4

5

6

7

8

2










0,05










3










0,025










Количество адсорбированного красителя (ммоль) рассчитайте по формуле:


п = 0,02 ·Δс

где Δс – разность концентраций красителя до и после адсорбции, мМ;


0,020 – объём раствора красителя, л.

Значения удельной поверхности вычислите по формуле:


Sуд=(n·3.19·104)/m (см2/г)


где 3,19 • 104 см2/моль – площадь поверхности (в см2), ко­торая считается покрытой мономолекулярным слоем красителя (1 ммоль);


т – масса сухого адсорбента, г.
5.4 Оценка удельной поверхности промышленного пенопласта

Получите у лаборанта кусочек пенопласта промышленного про­изводства, разрежьте его на две одинаковые части, взвесьте ка­ждую и проведите те же операции, что и на предыдущем этапе (кроме учёта влажности).


Используйте содержимое стаканчика 1 для возобновления растворов в стаканчиках 2 и 3.
Во время пере­мешивания надавливайте стеклянной палочкой на кусочки [1-10].

Заполните таблицу 8.4.


Таблица 8.4 - Оценка удельной поверхности промышленного пенопласта






ст.

m, г

Оптическая плотность

с,мМ

n, ммоль

Sуд,
см2

до

после

до

после

адсорбции

адсорбции

1

2

3

4

5

6

7

8

2










0,05










3










0,025












Задание

1.Определить оптическую плотность D всех растворов.


2. Постройте градуировочный график.
3. Проведите определение удельной поверхности синтезированного пенопласта.
4. Проведите определение удельной поверхности промышленного пенопласта.
Контрольные вопросы:



  1. Назовите типы реакций полимеров

  2. В чем особенность химического поведения полимера?

  3. Назовите направления использования полимераналогичных реакций полимеров.

  4. К чему приводят внутримолекулярные реакции?

  5. Какие реакции приводят к увеличению степени полимеризации макромолекул?

  6. Как называют ряд мероприятий, направленных на защиту полимера от различных воздействий, позволяющий удлинить сроки эксплуатации изделий из полимеров?

  7. Что является основной причиной процесса старения полимеров?

  8. Как называют уменьшение степени полимеризации полимера происходящее в результате реакций, протекающих с разрывом связей в основной цепи?

  9. Что происходит при реакции отверждения жидкого полимера?



6 Растворы полимеров.
Особенности растворов полимеров

Изучение взаимодействия полимеров с низкомолекулярными жидкостями, т.е. поведения макромолекул в растворах, имеет большое значение для понимания процессов, протекающих при синтезе полимеров, для получения информации о состоянии ин­дивидуальных макромолекул, их конформациях и размерах, мо­лекулярных массах и распределении по молекулярным массам. Кроме того значение свойств растворов полимеров необходимо при переработке полимеров в изделия и эксплуатации их в жид­ких средах.


Растворы полимеров в течение длительного времени вследст­вие больших размеров макромолекул (соизмеримых с размерами коллоидных частиц), а также ряда характерных свойств считали коллоидными, агрегативно и термодинамически неустойчивыми. Такие представления были опровергнуты Каргиным, Роговиным и Папковым, показавшими в своих работах, что самопроизвольно образующиеся растворы полимеров являются истинными раствора­ми. Для истинных растворов характерные самопроизвольность образования и термодинамическая устойчивость, равновесность, постоянство концентрации во времени, однофазность и гомоген­ность. Критерием обратимости и термодинамической устойчивос­ти системы полимер - растворитель является подчинение ею правилу фаз Гиббса, имеющему для конденсированных систем вид:

Ф + С = К + I


где Ф - число фаз; К - число компонентов;


С - число степеней свободы.

Для процессов растворения полимеров в отличие от низко-молекулярных веществ характерно явление набухания. Набуха­ние это поглощение или сорбция низкомолекулярных жидкостей (или их паров) полимером, сопровождающееся увеличением его объема, массы и изменением структуры. Обусловлено набуха­ние большой разницей в размерах, а следовательно, и подвиж­ностью молекул смешиваемых компонент. При сопряжении полиме­ра с растворителем молекулы последнего принимают в фазу по­лимера, а огромные макромолекулы за это время не успевают перейти в фазу растворителя: прежде чем раствориться, поли­мер набухает.


Ограниченное набухание - процесс взаимодействий полиме­ров с ниэкомолекулярными жидкостями, ограниченный только стадией их поглощения полимером. Самопроизвольного растворе­ния полимера не происходит, образуются две сосуществующие фазы. Способность полимеров к набуханию оцениваются по сте­пени набухания, которая выражается количеством поглощенного растворителя, отнесенного к единице массы или объема полиме­ра:

α=(m-mo)/mo


где m, mo- навески исходного и набухшего полимера соответственно.


α=(V-Vo)/ Vo

где Vo и V-объем исходного и набухшего полимера соответственно.


Степень набухания можно определить только для ограничен­но набухающих полимеров, главным образом пространственного строения. Величина максимальной или равновесной степени на­бухания у различных полимеров различна, устанавливается че­рез разные промежутки времени и определяется природой поли­мера и растворителя, густотой пространственной сетки.
Для полимеров линейного строения при изменении условий ограниченное набухание может перейти в неограниченное. Макромолекулы диффундируют в растворитель, образуя однофазную гомогенную систему
Полимер состоит из макромолекул разной молекулярной массы, являющиеся результатом случайного статистического характера реакции образовавшегося полимера, а в некоторых случаях и следствием разрушения или соединения макромолекул, поэтому когда говорят о молекулярной массе полимеров, имеют в виду ее усредненное значение. Но при одинаковом значении средней М полимеры могут различаться полидисперсностью. Ширина молекулярно- массового или молекулярно-числового распределения оценивается соотношением средних значений массовой и числовой молекулярных масс, которые называются показателем или степенью полидисперсности КD.



При KD = 1- полимер монодисперсен, то есть состоит из молекул одинаковой длины и одинаковой молекулярной массой. Для полимеров довольно редкий случай, за исключением биополимеров.


KD ≥ 1 для синтетических и большинства природных полимеров, то есть полидисперсных.




Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   16   17   18   19   20   21   22   23   24




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет