Ход работы

1. Берем навеску полимера (тип полимера и его массу указывает преподаватель).

2. В прибор для измерения кинетики набухания наливаем растворитель (растворитель и его объем указывает преподаватель).

3. Опускаем полимер в растворитель и включаем секундомер.

4. Через определенные промежутки времени извлекаем полимер из растворителя и измеряем объем растворителя. Затем погружаем полимер в растворитель и проводим измерения через следующий промежуток времени.

5. По разнице начального объема и объема растворителя после набухания определяем массу растворителя по формуле:

где V₀– начальный объем растворителя,V_t– объем растворителя после набухания,- плотность растворителя.

6. После завершения набухания (момент завершения определяют по неизменяемости уровня растворителя в приборе) заносят результаты в таблицу 4 и рассчитывают Qпо формуле (3).

Таблица 4.

t мин	VH	Vt	V	m	Q,%
0		0	0	0	0
15
30
45
60
90
120					Qmax

Для определения К графическим методом заносим данные в таблицу 2. и строим график зависимости -t

Таблица 5

t, мин	Q,%	Qmax-Q

Результаты работы представляют на графике 1. (зависимость Q-t), графике 2. (зависимость-t) и расчет значения константы скорости набухания.

Выходной контроль .Ситуационная задача

Определите степень набухания резины в амилацетате, используя следующие данные:

Таблица 6

t	0	1	2	3	5	7	10	14	20	30
Q,%	0	30	69	120	158	184	203	214	219	220

Знания. Умения. Навыки

В результате выполненной работы студент должен получить знания о механизме набухания и влиянии структуры полимера на скорость набухания.

Приобрести умения в определении степени набухания полимеров.

Приобрести навыки в построении графиков и обработке экспериментальных данных.

Нейтрализация отходов

При применении воды и спиртовых растворов необходимость в нейтрализации отсутствует.

5.4.Кондуктометрическое исследование мицеллообразования в коллоидных системах

Существует ряд полимеров, обладающих поверхностно-активными свойствами. К таким полимерам относятся: акриловые и полиакриловые кислоты и их соли, а так же полиэтиленгликоли и некоторые другие полимеры.

В зависимости от концентрации растворов ПАВ они могут находиться либо в молекулярном или ионном виде, либо в мицеллярном состоянии, т.е. они могут образовывать полуколлоидные системы, в которых вещество дисперсной фазы находится в динамическом равновесии

молекулярный раствор коллоидная системагель

В разбавленных растворах ионогенные ПАВ диссоциируют на ионы металлов и ионы RCOO^-. При увеличении концентрации ионовRCOO^-они сближаются своими неполярными группами образуя сферические или пластинчатые образования, вблизи которых распределяются ионы металлов, создающие противоионный слой. В результате образуется мицеллярная система, по своим основным свойствам идентичная с коллоидными. При разбавлении эти мицеллы. При разбавлении эти мицеллы разрушаются до первоначальных молекул или ионов, образуя истинный раствор.

Концентрация, при которой полуколлоиды молекулярной системы переходят в мицеллярную, носит название критической концентрации мицеллообразования (ККМ).

ККМ можно определить при помощи кондуктометрического метода. Эквивалентная электропроводность при степени диссоциации равной единице зависит только от подвижностей ионов электролита.

 = U+

где Uи- подвижности катиона и аниона.

Наблюдая изменение эквивалентной электропроводности по концентрации раствора ионогенных полуколлоидов, можно проследить переход истинного раствора в мицеллярный.

По мере формирования мицеллы и увеличения ее размеров подвижность () частицы падает, в силу чего уменьшается эквивалентная электропроводность. Это падение продолжается до тех пор, пока мицелла окончательно не сформируется и не установится постоянная величина подвижности

Момент перехода кривой от падения к постоянству будет соответствовать завершению образования мицеллярной системы. Кривая зависимости от С для ионогенного полуколлоида сначала резко снижается, в этой области (отрезок АВ) преобладают ионы, на участке ВС преобладают мицеллы, а отрезок СDсоответствует практически полному переходу системы в мицеллярное состояние. Определение ККМ производят графическим методом. Рис. 1

 ом ^-1см^-2

Эквивалентную электропроводность можно выразить через удельную - _0.

где С – концентрация.

Определив постоянную К по 0,02 Н раствору KClи заменивна обратную величинуполучим формулу для расчета

Цель работы. Определить критическую концентрацию мицеллообразования полиэлектролитов в растворе.