Және оларды анықтау әдістері

 

Полимерлер қ асиеті ә р тү рлі ә діспен анық талатын молекулалық массасына байланысты. Басқ а табиғ и немесе синтетикалық полимер ө зімен бірге ә р тү рлі молекулалық массадағ ы молекул қ оспасымен тү сіндіріледі, сондық тан ә р тү рлі ә дістермен табылғ ан молекулалық массаның кейбіреуі оның анық тау ә дісінің негізінде жатқ ан принципке байланысты бір ү лгі ү шін ә р тү рлі болатын орта мә н болып табылады, молекулалық массаның орта мә нін ү ш типке бө леді: орташасандық, орташамассалық жә не орташатұ тқ ырлық. Орташасандық молекулалық масса М_п деп макромолекуланың массасының қ осындысының олардың жалпы санына қ атынасын айтады

 

 

Мұ нда п_i – сан, a F_пi – молекулалық массасы Mi болатын макромолекуланың сандық ү лесі

Полимердің орташамассалы молекулалық массасын М_w мына формуламен анық тайды выражается формулами:

 

 

Полимер тү зетін полимер статистикалық сипаттағ ы ә р тү рлі молекулалық массадағ ы макромолекуладан тұ рады, сондық тан полимердің молекулалық массасы туралы айтқ анда олардың орташаланғ ан мә ндерін алады. Бірақ орташа М бірдей мә нінде полимерлер полидисперстілігімен ерекшеленуі мү мкін. Молекулалық массалық немесе молекулалық сандық бө ліну ұ зындығ ы полидисперстік дең гей немесе кө рсеткіш К_D. деп аталатын массалық жә не сандық молекулалық массаларының қ атынасымен есептелінеді. Кө птеген полимерлердің практикалық маң ыздылығ ы еру тұ тқ ырлығ ы, беріктілік, жұ мсарту температурасы сияқ ты қ асиеттерімен анық талады. Бұ л қ асиеттер полимердің молекулалық массасына тікелей байланысты. Осылай, белгілі мә нге дейін молекулалық массаның ө суіне байланысты бө лшектену и соқ қ ығ а беріктілік жоғ арылайды, содан кейін тұ рақ ты ө суге ұ мтылады. Полимердің ү лкен санымен зерттеу анық тамасын талдап қ орыту полимер беріктілігі полимер дә режесінің 30ғ а тең болғ анда байқ алатынын жә не полимер дә режесі 2000ғ а жеткенде максимальды мә нге жететінін қ орытындылады.

Вискозиметрлік ә діспен молекулалық массаны анық тау – аппаратуралық рә сімдеудің ең қ арапайым ә дістердің бірі.

Тұ тқ ырлық (сұ йық тың ішкі ағ ыны) сұ йық тың молекуласының ө зара ә рекеттесуіне негізделген жә не оның ағ ынында пайда болады. Сұ йық тың ламинарлы ағ ыны Ньютон заң ымен сипатталады, яғ ни сұ йық қ абатының ағ ынымен сипатталатын қ озғ аушы кү ші τ ағ ынның градиент жылдамдығ ына пропорционал – dυ /dх

τ = η dυ /dх

 

Пропорционалкоэффициенті η тұ тқ ырлық коэффициенті немесе жай тұ тқ ырлық деп аталады.

Сұ йық тың тұ тқ ырлығ ын ө лшеу вискозиметрде жү реді. Ө лшеу Ньютон тең деуінен шығ атын Пуазель тең деуінің қ олданылуына негізделген

Q =π r⁴∆ Рt/8 η l

 

мұ нда Q – t уақ ыт бірлігінде капилляр арқ ылы ө тетін сұ йық тық мө лшері

r, l – капилляр радиусы мен ұ зындығ ы;

∆ Р – капилляр шегіндегі қ ысым айырмасы.

Егер сұ йық тық ө зінің жеке салмағ ы арқ ылы жү рсе, онда ∆ Р = ∆ hgρ (мұ нда ∆ h - прибордағ ы сұ йық тық тың қ абырғ а биіктігі; ρ - сұ йық тық тығ ыздығ ы; g- еркін тү су ү деуі) жә не η қ атысты (2) тең деу арқ ылы, мына тең дікті аламыз

η =Кρ t,

 

мұ нда К =(π r⁴∆ hg/8 Q l) – вискозиметр тұ рақ тысы деп аталады жә не и сұ йық тың ағ ын уақ ытындағ ы белгілі тұ тқ ырлық та жә не тығ ыздық та болады_.

Сұ йытылғ ан полимер ерітіндісін зерттеуде негізінде салыстырмалы тығ ыздық ты анық тайды, яғ ни, шарт бойынша сұ йытылғ ан ерітінді мен таза еріткіштің тығ ыздығ ы бір бірімен сә йкес келетіндіктен полимер ерітіндісінің тұ тқ ырлығ ының η тазаеріткіштің тұ тқ ырлығ ына η ₀ қ атынасы ерітіндінің ө ту уақ ытының еріткіштің ө ту уақ ытына қ атынасына тең болады, яғ ни:

η _отн = η /η ₀ = t/ t₀

мұ нда t и t₀ - ерітіндінің жә не таза еріткіштің ө ту уақ ыты.

η -η ₀ /η ₀ қ атынасы полимер еріткішін қ осу себебінен тұ тқ ырлық тың салыстырмалы ө суін кө рсетеді жә не ол меншікті тұ тқ ырлық деп аталады η _уд, ал қ атынас η _уд/С- тұ тқ ырлық қ а келтіріоген (С-ерітінді концентрациясы, г/дл).

lim(η _уд/С) С→ 0 ұ мтылғ андағ ы тұ тқ ырлық тың сипаттамасы деп аталады, белгіленуі [ η ]

ә р тү рлі еріткіштердегі полимер ерітіндісі ү шін тұ тқ ырлық сипаттамасын молекулалық массасымен байланыстырғ ан тә уелділік болады. Бұ л тә уелділіктің кө рінісі мынындай

 

[ η ]= К М^α ,

 

мұ нда К жә не - α тұ рақ ты сан, М –полимердің молкулалық массасы.

Тұ рақ ты К = 10^-2 -10^-5 температурағ а жә не еріткіш пен полимер табиғ атына байланысты. Тұ рақ ты α ерітіндідегі макромолекуланың конфармациясына байланысты жә не тізбек конфармациясына ә сер ететін барлық факторларғ а тә уелді [7].