Vnitřní viskozita
Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 16. září 2021; kontroly vyžadují 3 úpravy .Vnitřní viskozita – hodnota, která je určena relativní změnou viskozity roztoku při přidání polymeru .
Popis
Vnitřní viskozita je určena poměrem:
![{\displaystyle \left[\eta \right]=\lim _{c\rightarrow 0}{\frac {\eta -\eta _{s}}{\eta _{s}c}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/9b1e8779ecab315e7bc4b7a5f95814e8b6ec7645)
kde [η] je vnitřní viskozita, η je viskozita roztoku, η s je viskozita rozpouštědla, c je koncentrace polymeru v roztoku (obvykle vyjádřená v gramech na 100 cm 3 ).
Vnitřní viskozita je určena extrapolací viskozimetrických dat na nulovou koncentraci polymeru. Jednotky vnitřní viskozity jsou převrácené hodnoty koncentrace polymeru v roztoku, cm3 / g. Vnitřní viskozita je uvažována pro extrémně zředěný roztok, u kterého se předpokládá úplná absence vzájemné interakce polymerních makromolekul a z fyzikálního hlediska jde o míru dodatečných ztrát energie při toku roztoku v důsledku rotace a elasticko-viskózních deformací. makromolekul v proudu. Měření vnitřní viskozity se tradičně používá ke stanovení molekulové hmotnosti M polymerů, protože jsou příbuzné pomocí Mark-Kuhn-Houwinkova vzorce, tento vzorec navrhl Staudinger, Hermann, aby ospravedlnil existenci sloučenin s vysokou molekulovou hmotností, jeho vědecký úspěch bylo, že jako objekty pro výzkum zvolil polymer s pevným řetězcem - celulózu, pro kterou je exponent Mark-Kuhn-Houwinkovy rovnice přibližně roven 1. V tomto případě lze interpretovat úměrnost vnitřní viskozity a molekulové hmotnosti. jako zvýšení viskozity se zvýšením stupně polymerace podali pozdější teoretici, jejichž názvy se tato rovnice jmenuje, hlubší zdůvodnění této závislosti. Exponent pro polymery s pevným řetězcem je 0,8 ... 1,2, pro polymery s pružným řetězcem v theta rozpouštědle 0,5, dobře 0,6 ... 0,7, pro hyperrozvětvené 0,2 ... 0,5, pro dendrimery 0 ... 0,25.
,![{\displaystyle \left[\eta \right]=KM^{\alpha }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/0d0b4a4ebf261997df96a086f3886b0bd20ae783)
kde K a α jsou empirické konstanty určené nezávislou kalibrací pro každý pár polymer–rozpouštědlo.
Vnitřní viskozita roztoku polymeru závisí na typech polymeru a rozpouštědla a zvyšuje se s rostoucí molekulovou hmotností lineárních makromolekul. Takto stanovená hodnota molekulové hmotnosti se nazývá viskozitní průměr. Měření pro roztoky polymerů v různých rozpouštědlech umožňuje posoudit flexibilitu makromolekul a míru jejich interakce s rozpouštědly s nízkou molekulovou hmotností. Součin [η] a koncentrace je bezrozměrný parametr, jehož hodnota umožňuje posoudit, zda je roztok „naředěný“ ([η]c<1), tedy zda nedochází k překrývání makromolekul v řešení.
Literatura
- Encyklopedie polymerů // Ed. V. A. Kargin a další - M .: Sovětská encyklopedie, 1972-1977.