Вискозиметрический метод определения молекулярной массы полимера

При вискозиметрическом методе определения молекулярной массы полимера вначале устанавливают вязкость раствора и растворителя, удельную вязкость раствора и проводят вычисления по уравнению Штаудингера.

Такие определения необходимы, например, в производстве плазмозаменяющих ВМС (полиглюкин, поливинилферролидин и др.). В клинической практике прихо-дится учитывать изменения вязкости крови, обусловленные изменением количества клеток крови и белков плазмы (т.к. изменение вязкости крови вызывает перегрузку работы сердца).

Иногда вместе удельной вязкости пользуются приведённой вязкостью. Она представляет собой отношение удельной вязкости к концентрации раствора:

Приведённая вязкость не зависит от концентрации, формы макромолекул, а опре-деляется лишь молекулярной массой полимера. Так как вязкость раствора полимера при постоянной молекулярной массе не зависит от концентрации, то на графике ей должна соответствовать прямая линия. Однако, данная зависимость прямолинейна только в области низких концентраций. В области больших концентраций она не линейна, что обусловлено взаимодействием макромолекул. Кроме того, с увеличе-нием размера макромолекул полимергомологическая константа возрастает, т.к. у более длинных молекул увеличивается гибкость цепей и изменяется их поведение в потоке. В связи с этим, молекулярная масса полимера определяется уравнением Марка-Куна-Хаувинка:

Где, К и a - постоянные для данного гомологического ряда и растворителя.

a характеризует форму макромолекул в растворе и связана с гибкостью цепей (a ~ 0, 5 -1). В хорошем растворителе макромолекулы находятся в виде гибких цепей и раствор имеет большую вязкость (a ~ 0, 5). В плохом растворителе макромолекулы свёрнуты в клубок, они становятся жесткими, вязкость раствора при этой концен-трации оказывается меньше (a ~ 1). При a = 1 уравнение принимает вид уравнения Штаудингера, а при a = 0 – уравнения Эйнштейна.

- характеристическая вязкость. Она отражает гидро-динамическое сопротивление потоку молекул полимера. Представляет собой приведённую вязкость при бесконеч-ном разведении. Для её определения обычно вычисляют приведённую вязкость для нескольких растворов и получен-ную кривую экстраполируют до нулевой концентрации. Отсекаемый на оси ординат отрезок называется характе-ристической вязкостью.