Практикум по химии и физике полимеров - Аввакумова Н.И.
ISBN 5—7245—0165—1
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 3.4. Калибровочные кривые (H — высота волны, с — концентрация) для акриламида (1) и малеиновой кислоты (2):
/ — по производным полярограммы при чувствительности 2-Ю-7 А/мм; 2 ~ по обычным полярограммам при чувствительности 8•1(w А/мм; о — исходная смесь без добавок;
— в присутствии 5-кратного избытка полиакриламида; x — в присутствии 5-кратного избытка сополимера акриламида с малеиновой кислотой (4: 1); d — в присутствии 0,5% (масс.) инициатора — персульфата аммония; Д — в присутствии избытка второго компонента (для малеиновой кислоты 15-кратный избыток, для акриламида 9-кратный избыток)
лимеризации. По кривым расхода двух мономеров в ходе сополимеризации строят интегральную и дифференциальную кривые распределения сополимера по составу.
Построение интегральной кривой распределения по составу сополимера. Для построения интегральной кривой кинетические кривые расхода мономеров при сополимеризации разбивают на 20 участков (рис. 3.5) и для каждого интервала времени Доопределяют массовую долю малеиновой кислоты в сополимере:
а==-*№)- (ЗЛ5)
[Ci(U) -C1(U+1)] +[C2(U) -C2(U+1)].
Для каждого участка рассчитывают массу фракций б, суммарную массу фракций и по отношению массы фракций для каждого участка к суммарной массе фракций определяют массовую долю каждой фракции со*. Интегральную массовую долю фрак-
Таблица 3.3. Форма записи результатов
п/п
Время отбора проб, мин
Диффузионный ток, мкА
Концентрация, г/см3
акриламида ii
малеиновой кислоты i2
акриламида
малеиновой кислоты Ci
Рис. 3.5. Кривые изменения концентрации с акриламида (1) и малеиновой кислоты (2) в процессе сополимеризации во времени t
Рис. 3.6. Интегральная (/) и дифференциальная (2) кривые композиционной неоднородности
ций Wt определяют последовательным суммированием массовых долей фракций в порядке возрастания доли малеиновой кислоты в сополимере а. Данные для построения интегральной кривой вносят в табл. 3.4.
По полученным данным строят интегральную кривую распределения сополимера по составу, откладывая по оси абсцисс состав сополимера а, а по оси ординат — соответствующие значения интегральной массовой доли фракций Wi.
Построение дифференциальной кривой распределения по составу сополимера. Дифференциальную кривую строят на основании данных интегральной кривой. Для этого интегральную кривую графически делят на 15—20 участков, выбирая их через равные интервалы состава сополимера (в местах перегиба интегральную кривую разбивают на большее число участков). Через каждую выбранную для дифференцирования точку интегральной кривой проводят ординату и абсциссу до пересече-
Таблица 3.4. Форма записи результатов
Концентрация, г/см3
Массовая доля малеиновой кислоты в сополимере
•
•м
S
Массовая
доля фракции
(0.=
і
20
№ фракции
акриламида
малеиновой кислоты C3
Асі
Массовая дол: риламида в с( лимере 1—а
SS
SS
Интегральная массовая доля фракции
1 2
W2=(Oi + U)2
• • •
20
20
W20= So,-/«1
N? п/п
Массовая доля малеиновой кислоты в сополимере а;
Массовая доля фракций в образце
1
• « •
20
20 /=1
20
1=1
20
ния с соответствующей аосциссои и ординатой соседних точек. Для каждого участка интегральной кривой определяют среднюю точку абсциссы а и ординату Дсо/Дсс— отношение отрезка ординаты к отрезку абсциссы, умноженное на отношение единиц масштаба по осям координат. Дифференциальную кривую распределения по составу сополимера строят в координатах Доз/Aa—а на одном графике с интегральной кривой (рис. 3.6). Площадь, ограниченная дифференциальной кривой и осью абсцисс, должна равняться 1. Точка перегиба интегральной кривой соответствует максимуму дифференциальной кривой. Чем уже область, ограниченная дифференциальной кривой, тем однороднее сополимер по составу.
Оценка степени неоднородности сополимера по составу. Количественной характеристикой степени неоднородности сополимера по составу является параметр неоднородности Ф. Параметр Ф рассчитывают по интегральной кривой распределения по составу сополимера. Для этого интегральную кривую разбивают на 20 участков и для каждого участка определяют средний состав сополимера щ и массовую долю шг. Результаты вносят в табл. 3.5.
По данным таблицы рассчитывают параметр неоднородности по формуле (3.13).
Задание. Проанализировать характер полученных кривых распределения сополимера по составу, определить средний состав и степень неоднородности сополимера по составу.
Работа 3.4. Сополимеризация стирола с метакриловой кислотой и оценка констант сополимеризации
Цель работы: определить константы сополимеризации стирола с метакриловой кислотой по методу Майо — Льюиса.
Реактивы: стирол, метакриловая кислота, азобисизобутиронитрил, толуол, петролейный эфир, диметилформамид, азот или аргон, 0,1 н. спиртовой раствор КОН.
Приборы и посуда: ампулы или пробирки со шлифами (3 шт.), пипетки на 10 см3 (2 шт.), стаканы химические емкостью 100 см3 (3 шт.), палочки
