Практикум по химии и физике полимеров - Кузнецов Е.В.
Скачать (прямая ссылка):
Реактивы
Полистирол
Растворитель —¦ бензол («для криоскопии»)
Оборудование
Прибор для фракционирования
(см. рис. 11.9) Термостат
Стеклянная насадка для ректификационной колонки (d = 0,5 мм, число витков 1—2)
Кристаллизатор (d= 15—20 см)
Осадитель — метиловый (х. ч.)
спирт
Водяная баня
Колбы емк. 200 мл с широким горлом
Колбы Эрленмейера Цилиндр емк. 100 мл Чашки Петри
Прибор для фракционирования растворением (рис. 11.9) представляет собой двугорлую колбу / емкостью 500 мл со шлифами. В одно горло колбы впаян стеклянный фильтр № 2. Для отделе-
ния экстракта двугорлая колба 1 через раструб 3 соединяется со склянкой Бунзена 4 емкостью 250 мл и водоструйным насосом.
Методцка работы. Для улучшения разделения фракций предварительно наносят пленку полимера на насадку. Для этого 60 см3 стеклянной насадки промывают бензолом, сушат, взвешивают и насыпают ровным слоем на дно кристаллизатора и заливают 1%-ным раствором полистирола в бензоле (для приготовления раствора используют переосажденный и высушенный до постоянной массы полимер). После испарения растворителя под тягой насадку переносят во взвешенную чашку Петри. Чашку Петри с насадкой помещают в вакуум-эксикатор и сушат до постоянной массы при 500C и давлении 133, 322 Па (1 мм рт. ст.).
Насадку с нанесенной на нее пленкой полимера переносят в колбу для фракционирования и заливают 100 мл термостатированной при 200C смеси бензола с метиловым спиртом, содержащей 20% (объемн.) бензола. Пары бензола и метилового спирта ядовиты и легко воспламеняются. Работу следует проводить в вытяжном шкафу в отсутствие огня\ Колбу помещают в термостат, установленный на 20+0,1 °С, и встряхивают вручную в течение 15 мин. После извлечения колбы из термостата снимают колпачок с горловины, имеющей фильтр, присоединяют через раструб к склянке Бунзена и с помощью водоструйного насоса отсасывают в склянку экстракт.
Насадку с полимером заливают 100 мл термостатированной при 20 °С смеси бензола с метиловым спиртом, содержащей 25— 30% (объемн.) бензола, и повторяют экстрагирование. При дальнейшем экстрагировании постепенно увеличивают объемную долю бензола в смеси с метиловым спиртом до 100%. Для выделения последней, т. е. наиболее высокомолекулярной фракции, насадку с полимером заливают бензолом и выдерживают в течение суток.
Для выделения фракций полимера растворы из склянки Бунзена переносят в широкогорлые колбы емкостью 200 мл и упаривают под тягой на водяной бане при температуре не более 700C до объема 10—15 мл. Упаренный раствор переносят во взвешенную колбу Эрленмейера с притертым колпаком. Сосуд, в котором проводили упаривание, ополаскивают небольшим количеством бензола и присоединяют его к раствору в колбе Эрленмейера. Колбы Эрленмейера с растворами помещают в вакуум-сушильный шкаф и высушивают до постоянной массы при 500C и давлении 133, 322 Па (1 мм рт. ст.).
Для каждой фракции вычисляют массовую долю фракции и
Рис. 11.9. Прибор для
фракционирования дробным растворением:
/ — колба; 2 — стеклянный фильтр; 3 — раструб; 4 — склянка Бунзена.
определяют молекулярную массу вискозиметрическим методом. Дальнейшую обработку результатов фракционирования проводят аналогично обработке результатов фракционирования методом дробного осаждения (см. работу 58).
Полученные результаты вносят в табл. 11.9.
Таблица 11.9
Ко
фракции
Состав смеси % (обьемн.)
Маеса фракций P1, г
Массовая доля фракций
w.
Интегральная массовая доля фракций
x
щ
Mx
C6H6
CH3OH
Построение кривых молекулярно-массового распределения.
Кривые молекулярно-массового распределения строят по результатам фракционирования.
Таблица 11.10. Данные для построения кривых молекулярно-массового
распределения по результатам фракционирования
Ks ф рак-ции
Масса фракции р., мг
Предельное число вязкости [¦Л], дл/г
Молекулярная масса М - Ю-з
Интегральная массовая доля фракций
Wx
Исправленная интегральная массовая
доля фракций
Распределение по массе dWr
-. юз
Числовое Распределение 1 UWx
„ ... • ЮЮ MxUMx
1
44
,3
2
,82
1750
1,000
0
,995
2
136
,6
2
,29
1300
0,990
0
,975
—
—
3
91
,8
1
,77
860
0,960
0
,950
0,2
0,0023
4
100
,0
1
,62
780
0,940
0
,929
—
5
104
,4
1
,48
680
0,919
0
,907
0,3
0,0044
6
148
,2
1
,38
610
0,896
0
,879
—
7
62
,7
1
,20
500
0,863
0
,857
—
—
8
300
,0
1
,06
420
0,850
0
,817
0,6
0,0143
9
141
,5
0
,923
345
0,784
0
,768
0,8
0,0232
10
190
,5
0
,875
315
0,753
0
,732
—
11
280
,9
0
,760
260
0,712
0
,681
1,3
0,0500
12
223,
,1
0
,673
219
0,650
0
,626
1,6
0,0731
13
248,
,1
0
,615
192
0,602
0
,575
14
207,
,6
0
,568
175
0,548
0
,525
-
