Xịc ệỡnh phẹn tỏ l-ĩng polime bỪng ph-ểng phịp vỊt lý

bỪng ph-ểng phịp vỊt lý

I. Ph-ểng phịp nghiỷm lỰnh

Xịc ệỡnh phẹn tỏ l-ĩng bỪng ph-ểng phịp nghiỷm lỰnh dùa trến sù giờm nhiỷt ệĩ ệềng ệƯc cựa dung dỡch so vắi dung mềi tinh khiạt. ậĩ giờm nhiỷt ệĩ (T) ệ-ĩc xịc ệỡnh bỪng tử sỉ giọa sỉ cịc phÌn tỏ chÍt tan vộ sỉ cịc phÌn tỏ cê trong dung dỡch. Nạu l-ĩng chÍt tan ệự nhâ sao cho giọa cịc phẹn tỏ cựa nê cê thÓ xem nh- khềng cê lùc t-ểng tịc, thừ trong dug dỡch mìi phẹn tỏ cê ệƯc tÝnh nh- mĩt ệển vỡ ệĩng hôc. Vừ vỊy nạu cịc phẹn tỏ chÍt tan khềng bỡ liến hĩp do ờnh h-ịng cựa lùc t-ểng tịc thừ giọa nơng ệĩ cựa nê trong dung dỡch vộ ệĩ giờm nhiỷt ệĩ ệềng dƯc sỳ cê mỉi t-ểng quan tử lỷ thuỊn, vộ tử sỉ

C T

 sỳ lộ mĩt hỪng sỉ.

Cịc hĩp chÍt cao phẹn tỏ cê khuynh h-ắng liến hĩp phẹn tỏ khị mỰnh vừ thạ tử sỉ

C T

 chử lộ hỪng sỉ khi nơng ệĩ cựa chóng rÍt nhâ (d-ắi 1%). Giắi hỰn nơng ệĩ nộy phô thuĩc khỉi l-ĩng phẹn tỏ vộ ệĩ phẹn cùc cựa phẹn tỏ.

Hừnh 1. Thiạt bỡ nghiỷm lỰnh.

1-n-ắc ệị; 2-cỉc thụ tinh; 3-ỉng bao; 4-ỉng nghiỷm ệùng dung dỡch; 5-que khuÍy; 6-nhiỷt kạ Beckmann; 7-nhiỷt kạ th-ắng.

Dông cô ệÓ xịc ệỡnh phẹn tỏ l-ĩng bỪng ph-ểng phịp nghiỷm lỰnh ệ-ĩc mề tờ trến hừnh 1.

Nhiỷt kạ Beckmann 6 ệ-ĩc dƯt trong ỉng nghiỷm to 4. ỉng bao 3 cê tịc dông cịch nhiỷt. Que khuÍy 5 lộ mĩt dẹy thĐp cê mĩt ệÌu uỉn trưn. Nạu dung mềi cê khờ nẽng hót Ỉm mỰnh thừ ỉng 4 cÌn ệ-ĩc nỉi vắi mĩt bĩ phỊn hót Ỉm dỉng H2SO4 ệƯc. Toộn bĩ thiạt bỡ ệ-ĩc ệƯt trong mĩt cỉc lắn 2 cê hìn hĩp lộm lỰnh 1, nhiỷt ệĩ trong cỉc ệ-ĩc ệuy trừ thÍp hển tõ 2 ệạn 30 so vắi nhiỷt ệĩ kạt tinh cựa dung mềi.

Cẹn ỉng nghiỷm rìng 4 trến cẹn kủ thuỊt cê ệĩ chÝnh xịc ệạn 0,01 g. Sau ệê cẹn ỉng nghiỷm cê 25  35 ml dung mềi. Lớp ỉng nghiỷm nh- hừnh vỳ vộ liến tôc khuÍy dung mềi trong ỉng nghiỷm ệơng thắi theo dđi sù giờm nhiỷt ệĩ bỪng nhiỷt kạ Beckmann.

Lóc ệÌu nhiỷt ệĩ giờm xuỉng thÍp hển nhiỷt ệĩ kạt tinh cựa dung mềi, sau ệê khi dung mềi bớt ệÌu kạt tinh do quị trừnh kạt tinh toờ nhiỷt nến nhiỷt ệĩ tẽng lến ệỰt ệạn nhiỷt ệĩ kạt tinh vộ giọ khềng ệưi cho ệạn khi toộn bĩ dung mềi kạt tinh hạt nhiỷt ệĩ lỰi bớt ệÌu giờm xuỉng.

LÍy ỉng nghiỷm ra khâi thiạt bỡ, cỈn thỊn lộm nêng nê bỪng nhiỷt cựa bộn tay, dung mềi bớt ệÌu nêng chờy. KiÓm tra lỰi nhiỷt ệĩ kạt tinh. BỪng cịch ệê ta từm ệ-ĩc nhiỷt ệĩ kạt tinh trung bừnh T0.

Cẹn trến cẹn phẹn tÝch khoờng 0,05 g polime, cho vộo ỉng nghiỷm cê sơn dung mềi vộ khuÍy bỪng que khuÍy. Sau khi tan hạt, xịc ệỡnh nhiỷt ệĩ kạt tinh T1 cựa dung dỡch (cê nơng ệĩ C1). Tiạp tôc cho thếm vộo ỉng nghiỷm mĩt l-ĩng cẹn khoờng 0,05 g polime nọa (cẹn trến cẹn phẹn tÝch). Sau khi hoộ tan hạt, nơng ệĩ dung dỡch sỳ lộ C2. Xịc ệỡnh nhiỷt ệĩ kạt tinh T2 cựa dung dỡch nộy. LƯp lỰi thÝ nghiỷm 3 lÌn.

Tõ cịc sỉ liỷu tÝnh ệ-ĩc ị bờng 3 vỳ ệơ thỡ sù phô thuĩc C C

T



 .

Theo ệơ thỡ từm khoờng tuyạn tÝnh, trong khoờng nộy phẹn tỏ l-ĩng cựa polime ệ-ĩc xịc ệỡnh bỪng cềng thục: 1 0 1 d 1 T . G G . K . 1000 M  

20 0 2 d 2 T . G G . K . 1000 M   v.v...

Tõ cịc kạt quờ trến xịc ệỡnh giị trỡ phẹn tỏ l-ĩng trung bừnh.

ậỰi l-ĩng Kệ lộ hỪng sỉ nghiỷm ệềng, nê chử phô thuĩc bờn chÍt dung mềi: q . 1000 T . R K 2 nc d 

trong ệê: R = 0.082 l.atm/ệĩ;

Tnc-nhiỷt ệĩ nêng chờy cựa dung mềi;

q-nhiỷt nêng chờy riếng cựa dung mềi (cal/gam). Kạt quờ thÝ nghiỷm ghi vộo bờng 1.

Bờng 1. Kạt quờ nghiến cụu mĨu sỉ ...bỪng ph-ểng phịp nghiỷm lỰnh: L-ĩng dung dỡch (gam): G0 = ...

Nhiỷt ệĩ kạt tinh cựa dung mềi: T0 = ... STT Khỉi l-ĩng chÍt

nghiến cụu Nơng ệĩ dung dỡch Nhiỷt ệĩ kạt tinh ậĩ hỰ nhiỷt ệĩ kạt tinh

1 G1 1 0 1.100 C G G  T1 T0 Ờ T1 = T1 2 G1 + GỖ = G2 2 0 2.100 C G G  T2 T0 Ờ T2 = T2 3 G1 + GỖỖ = G3 3 0 3.100 C G G  T3 T0 Ờ T3 = T3 4 G1 + GỖỖỖ = G4 4 0 4.100 C G G  T4 T0 Ờ T4 = T4 Kd ệỉi vắi mĩt sỉ dung mềi ệ-ĩc cho trong bờng 2.

Bờng 2. HỪng sỉ nghiỷm ệềng cựa mĩt sỉ dung mềi: Dung mềi Kd N-ắc 1,85 Nitrobezen 6,9 Benzen 5,1 Phenol 7,3 Camphor (C10H16O) 39,7

II. Ph-ểng phịp ệo ịp suÍt thỈm thÍu

Xịc ệỡnh phẹn tỏ l-ĩng bỪng ph-ểng phịp ệo ịp suÍt thỈm thÍu dùa trến sù phô thuĩc tử lỷ thuỊn cựa ịp suÍt thỈm thÍu vộo tử sỉ giọa sỉ phÌn tỏ chÍt tan vắi sỉ cịc phÌn tỏ cê trong dung dỡch.

Theo ph-ểng phịp nộy ng-ắi ta xịc ệỡnh khỉi l-ĩng phẹn tỏ bỪng cịch ệo giịn tiạp ịp suÍt thỈm thÍu trong khoờng nơng ệĩ ệự nhâ ệÓ khềng cê sù liến hĩp phẹn tỏ cựa cịc phẹn tỏ chÍt tan. Do sù thay ệưi ịp suÍt thỈm thÍu theo nơng ệĩ rđ rỷt hển so vắi sù thay ệưi nhiỷt ệĩ ệềng ệƯc cho nến bỪng ph-ểng phịp ệo ịp suÍt thỈm thÍu cê thÓ nghiến cụu nhọng dung dỡch loởng hển (vộ do ệê cê ệĩ chÝnh xịc cao hển) so vắi ph-ểng phịp nghiỷm lỰnh.

ậÓ ệo ịp suÍt thỈm thÍu cê thÓ sỏ dông thỈm thÍu kạ Dogatkin (xem hừnh 2).

ThỈm thÍu kạ gơm bÌu thụ tinh 1 dung tÝch 15 ml, ệịy cựa nê ệ-ĩc bỡt bỪng mĩt mộng bịn thỈm. Mộng bịn thỈm ệ-ĩc dịn vộo mĐp mội nhịm 2 cựa bÌu thụ tinh vộ vưng 7 cựa chẹn ệạ. Dung dỡch ệ-ĩc nỰp vộo bÌu qua ỉng nhịnh 3 cê nót nhịm 4 ệ-ĩc lộm kÝn hoộn toộn. PhÌn phÝa trến cựa bÌu 1 lớp mao quờn cê chia ệĩ 5 cê ệ-ắng kÝnh 0,7 mm vộ dội 120  150 mm. Mĩt mao quờn khịc 6 cê cỉng ệ-ắng kÝnh, ệ-ĩc gớn vộo mao quờn thụ nhÍt sao cho ệÌu phÝa d-ắi cựa nê nhóng ngỊp vộo dung mềi (ệÓ hiỷu chửnh ệĩ mao ệĨn) trong bừnh 8 . ậƯt bÌu vộo bừnh 8 cê dung mềi, ệỊy bừnh bỪng nót nhịm.

Hừnh 2. ThỈm thÍu kạ Dogatkin.

1-bÌu thụ tinh cê hai nhịnh; 2-mĐp bÌu thụ tinh mội nhịm; 3-ỉng nhịnh; 4-nót nhịm; 5 vộ 6-mao quờn; 7-chẹn ệạ. 8-bừnh thụ tinh.

Do sù khịc nhau vÒ nơng ệĩ cựa dung mềi trong bÌu 1 vộ bừnh 8 nến cịc phẹn tỏ dung mềi thỈm thÍu qua mộng tõ bừnh vộo trong bÌu. Nơng ệĩ dung dỡch trong bÌu cộng cao l-ĩng dung mềi thỈm thÍu qua mộng cộng lắn. Cịc phẹn tỏ cựa chÍt tan do cê kÝch th-ắc lắn nến khềng thÓ ệi qua mộng. Bến trong bÌu thÓ tÝch chÍt lâng tẽng lến cho ệạn khi ệỰt ệ-ĩc cẹn bỪng ịp suÍt hểi dung mềi trến chÍt lâng trong bừnh vộ trong bÌu.

ChÍt lâng d- trong bÌu dẹng lến theo mao quờn vộ ệĩ chếnh lỷch giọa chiÒu cao dẹng lến cựa chÍt lâng trến hai mao quờn 5 vộ 6 biÓu thỡ ệĩ lắn cựa ịp suÍt thỈm thÍu cựa dung dỡch (P).

ậỉi vắi dung dỡch thùc tử sỉ ệĩ lắn cựa ịp suÍt thỈm thÍu vộ nơng ệĩ dung dỡch lộ hỪng sỉ.

Nạu khỉi l-ĩng phẹn tỏ cựa polime quị cao vộ trong khoờng nơng ệĩ nghiến cụu, tử sỉ

CP P

khềng phời lộ hỪng sỉ thừ dùa vộo kạt quờ thÝ nghiỷm xẹy dùng ệơ thỡ sù phô thuĩc

CP P - C vộ xịc ệỡnh giị trỡ C P bỪng ph-ểng phịp ngoỰi suy khi C  0.

Khi ệở xịc ệỡnh ệ-ĩc ệỰi l-ĩng C P cê thÓ từm phẹn tỏ l-ĩng theo cềng thục: P C T R M  .

trong ệê: P-lộ ịp suÍt thỈm thÍu (atm); C-nơng ệĩ chÍt tan (g/l); R = 0,082 (l.atm/mol.ệĩ);

T-nhiỷt ệĩ mềi tr-ắng xung quanh trong thắi gian tiạn hộnh thÝ nghiỷm (0K).

ậiÒu quan trông nhÍt trong ph-ểng phịp nộy lộ lùa chôn vộ chuỈn bỡ mộng bịn thỈm. Trong ệiÒu kiỷn phưng thÝ nghiỷm, vỊt liỷu thÝch hĩp ệÓ lộm mộng bịn thỈm lộ xelophan. Mộng xelophan ệ-ĩc xỏ lý bỪng dung dỡch ZnCl2 60  65 % ị 20  400C trong 20 phót. Sau ệê rỏa bỪng n-ắc vộ bỪng dung dỡch HCl loởng ệạn khi khềng cưn ZnCl2, sau ệê lỰi rỏa bỪng n-ắc ệạn hạt HCl. SÍy khề mộng xelophan. Cê thÓ loỰi n-ắc bỪng r-ĩu rơi rỏa bỪng chÝnh dung mềi sỳ dỉng ệÓ xịc ệỡnh phẹn tỏ l-ĩng.

Mộng chuỈn bỡ xong ệem tỈm r-ĩu vộ cỈn thỊn dịn nê vộo miỷng bÌu thụ tinh vộ vưng trưn cựa chẹn ệạ cựa thỈm thÍu kạ bỪng dung dỡch n-ắc cựa r-ĩu polivinylic. Cỉ ệỡnh mộng bỪng nhọng chiạc kứp nhâ. ậÓ lộm khề lắp keo dịn cê thÓ ệƯt bÌu võa dịn mộng vộo trong tự sÍy ị 70  800C trong 20  30 phót. Sau ệê mộng cÌn ệ-ĩc bờo quờn trong dung mềi sỳ dỉng ệÓ nghiến cụu. Tr-ắc khi bớt ệÌu thÝ nghiỷm, lÍy bÌu thụ tinh ra khâi dung mềi vộ lộm khề nê trong khềng khÝ trong 15  20 phót.

ậÓ xịc ệỡnh phẹn tỏ l-ĩng, cho khoờng 0,05 g polime vộo bừnh nên dung tÝch 100 ml, thếm vộo ệê 50 ml dung mềi. Sau khi tan hoộn toộn, ệƯt bừnh

nên trong bĩ phỊn ưn nhiỷt ị 200C trong 15 phót. Sau ệê mị ỉng nhịnh cựa thỈm thÍu kạ vộ rêt vộo ệê mĩt l-ĩng dung dỡch sao cho mục chÍt lâng chỰm mĐp d-ắi mƯt nhịm cựa ỉng nhịnh. ậỊy ỉng nhịnh 3 bỪng nót 4 rơi ệƯt bÌu vộo trong bừnh 8 cê dung mềi ệở ệ-ĩc ưn nhiỷt ị 200C. ậịnh dÍu mục ban ệÌu cựa hai mao quờn. ThỈm thÍu kạ ệ-ĩc ưn nhiỷt ị 20  10C.

Sau 3  4 giắ, ệo lÌn thụ nhÍt mục chÍt lâng trong mao quờn 5 (mao quờn nỉi vắi bÌu thụ tinh) vộ lƯp lỰi phĐp ệo sau nhọng khoờng thắi gian 30 phót. Sau khi mục chÍt lâng khềng thay ệưi nọa, xịc ệỡnh hiỷu sỉ chiÒu cao giọa hai mao quờn.

NhÍc bÌu ra khâi cỉc, lau khề vộ ệư dung dỡch ra. Rỏa bÌu vội lÌn bỪng dung mềi. CỈn thỊn ệÓ khềng lộm hâng mộng vộ lƯp lỰi thÝ nghiỷm vắi cỉng dung dỡch.

Giị tri trung bừnh cựa ịp suÍt thỈm thÍu tÝnh theo milimet cĩt dung mềi chuyÓn ệưi sang ệển vỡ milimet Hg theo cềng thục:

1 2 . d d h p 

trong ệê: p-ịp suÍt (mmHg);

h-hiỷu sỉ chiÒu cao chÍt lâng trong hai mao quờn; d2-khỉi l-ĩng riếng cựa dung mềi (g/cm3); d1-khỉi l-ĩng riếng cựa thụ ngẹn (g/cm3); ịp suÍt thỈm thÍu tÝnh theo atm lộ:

760

pP P

Tiạn hộnh thÝ nghiỷm t-ểng tù vắi cỉng mĩt l-ĩng dung mềi nh-ng vắi khỉi l-ĩng polime lộ 0,075; 0,100; vộ 0,125 g. Kạt quờ ghi vộo bờng 3.

Theo sỉ liỷu thùc nghiỷm tÝnh giị trỡ phẹn tỏ l-ĩng trung bừnh. Nạu ị vỉng nơng ệĩ ệở chôn, tử sỉ

CP P khềng phời lộ hỪng sỉ thừ xẹy dùng ệơ thỡ C C P

 . KĐo dội ệ-ắng biÓu diÔn cớt trôc tung

CP P

ệĩ cựa ệiÓm cớt 0        C C P ệ-ĩc dỉng ệÓ từnh toịn phẹn tỏ l-ĩng.

Bờng 4. Kạt quờ nghiến cụu mĨu sỉ ...bỪng ph-ểng phịp ệo ịp suÍt thỈm thÍu. Dung mềi: ...

STT Nơng ệĩ chÍt nghiến cụu C

(g/100g)

Hiỷu sỉ chiÒu cao hai cĩt mao quờn

(mm)

ịp suÍt thỈm thÍu P (atm)

P/C

III. Xịc ệỡnh phẹn tỏ l-ĩng bỪng ph-ểng phịp ệo ệĩ nhắt Ph-ểng phịp ệo ệĩ nhắt lộ ph-ểng phịp ệển giờn vÒ mƯt thùc nghiỷm ệơng thắi cho phĐp xịc ệỡnh phẹn tỏ l-ĩng trong khoờng t-ểng ệỉi rĩng ( M  104 106 ), tuy nhiến ph-ểng phịp nộy cê ệĩ chÝnh xịc khềng cao.

Tr-ắc hạt ta hởy xĐt mĩt sỉ ệỡnh nghỵa vÒ ệĩ nhắt.