MỞ ĐẦU• Khối lượng phân tử polyme là một thông số quan trọng của polyme, nó ảnh hưởng đến tính chất cơ lý, độ bền , độ nhớt, và các đặc tính khác của vật liệu polyme.. V iệc xác định ch
Trang 1CHỦ ĐỀ:
CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG PHÂN TỬ
POLYME
Trang 2I MỞ ĐẦU
• Khối lượng phân tử polyme là một thông số quan trọng của polyme, nó ảnh hưởng đến tính
chất cơ lý, độ bền , độ nhớt, và các đặc tính khác của vật liệu polyme V iệc xác định chính xác khối lượng phân tử của polyme không chỉ giúp hiểu rõ hơn về cấu trúc và tính chất của chúng
mà còn hỗ trợ trong việc thiết kế và phát triển các sản phẩm polyme mới
• Khối lượng phân tử polyme có thể xác định bằng nhiều phương pháp khác nhau dựa vào sự phụ thuộc của một đặc trưng vật lý nào đó của hợp chất polyme vào phân tử khối của nó
Trang 3II CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH KLPT
POLYME
1 PHƯƠNG PHÁP TÁN SẮC ÁNH SÁNG
Phương pháp xác định qua độ tán sắc ánh sáng H của dung dịch ở các nồng độ khác nhau ,ta có thể suy ra KLPT trung bình của polyme.
Cơ sở lý thuyết : H= f(1/M + C)
Trong đó : H là cường độ ánh sáng tán sắc; C là nồng độ của dung dịch polyme; f là một hàm số (phụ thuộc vào các yếu tố khác như nhiệt độ, loại dung môi, và bước
sóng ánh sáng)
Trang 4CÁC BƯỚC THỰC HIỆN ĐO
• Chuẩn bị mẫu polyme trong dung dịch
• Polyme cần được hòa tan trong một dung môi phù hợp để tạo thành dung dịch đồng nhất , nồng độ nằm trong khoảng thích hợp
B
1
• Chiếu chùm sáng qua dung dịch bằng máy đo quang phổ ,ánh sáng sẽ bị tán xạ bởi các phân
tử polyme
B
2
Trang 5THIẾT BỊ SỬ DỤNG ĐO
Hình 1 Máy quang phổ UV-Vis
Trang 6CÁCH ĐỌC KẾT QUẢ ĐO
- Kết quả đo được biểu diễn dưới dạng đồ thị cường độ ánh sáng tán xạ theo góc tán xạ
- Từ đồ thị này, sử dụng các phương trình và phần mềm phân tích để tính toán khối lượng phân tử của polyme
Trang 72 PHƯƠNG PHÁP LY TÂM SIÊU TỐC
Phương pháp sử dụng lực ly tâm mạnh để phân tách các phân tử polyme dựa trên khối lượng và kích thước của chúng
Khối lượng phân tử của polyme có thể được tính thông qua phương trình Svedberg, dựa trên tốc độ lắng và các thông số khác:
Trong đó: Mz là KLPT trung bình thu bởi lực li tâm
Ni là số phân tử có khối lượng Mi trong hệ
Mi là khối lượng phân tử của mạch i
•
Trang 8CÁC BƯỚC THỰC HIỆN ĐO
• Chuẩn bị mẫu polyme trong dung dịch
• Polyme được hoà tan vào dung dịch thích hợp, đảm bảo dung dịch đồng nhất và không có tạp chất
B
1
• Ly tâm: Dung dịch polyme được đặt trong máy
ly tâm và quay ở tốc độ rất cao (thường từ 50,000 đến 100,000 vòng/phút hoặc cao hơn) Điều chỉnh tốc độ và thời gian quay sao cho các phân tử có thể tách ra
B
2
Trang 9THIẾT BỊ SỬ DỤNG ĐO
Hình 2 Máy ly tâm
Trang 10CÁCH ĐỌC KẾT QUẢ ĐO
Dựa trên sự phân bố tốc độ lắng và các thông số liên quan như vận tốc quay, bán kính ly tâm, và độ nhớt của dung môi, ta có thể tính toán được khối
lượng phân tử của polyme thông qua các công thức toán học và lý thuyết ly tâm
Trang 113 PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐỘ NHỚT CỦA DUNG DỊCH LOÃNG
Phương pháp này dựa trên mối quan hệ giữa độ nhớt của dung dịch polyme và khối lượng phân tử của polyme độ nhớt của dung dịch polyme thay đổi theo nồng độ và khối lượng phân tử của polyme
Độ nhớt tương đối :
Độ nhớt riêng :
Độ nhớt quy đổi :
Độ nhớt đặc trưng :
Từ quan hệ Mark – Houwink ta có thể viết: , là KLPT trung bình của polyme thu bởi đo độ nhớt
•
Trang 12CÁC BƯỚC THỰC HIỆN ĐO
• Chuẩn bị mẫu polyme trong dung dịch
• Polyme được hoà tan vào dung môi thích hợpsau đó chuẩn bị các dung dịch với các nồng độ khác nhau
B
1
• Đo độ nhớt bằng ống mao quản Ostwald để đo độ nhớt dung môi và polyme
• Đo bằng máy đo độ nhớt
B
2
Tính toán độ nhớt: Từ thời gian chảy , tính toán độ nhớt của dung dịch polyme
B
3
Trang 13THIẾT BỊ SỬ DỤNG ĐO
Trang 14CÁCH ĐỌC KẾT QUẢ ĐO
- Từ kế quả đo độ nhớt của dung dịch polyme và dung môi để tính độ nhớt riêng , Tính độ nhớt đặc trưng , dộ nhớt tương đối bằng công thức.
- Sử dụng phương trình Mark – Houwink để tính KLPT trung bình theo độ nhớt của polyme