Piotr Juza

grupa 4a

sekcja 1

Temat: Wyznaczanie masy cząsteczkowej makromolekuł na podstawie pomiarów wiskozymetrycznych.

Cel ćwiczenia: Wyznaczenie masy cząsteczkowej dekstranu oraz wykreślenie zależności granicznej liczby lepkościowej od stężenia 0x01 graphic
, na podstawie którego wyznaczymy graniczną liczbę lepkościową.

Przebieg ćwiczenia:

1. Mierzę czas przepływu cieczy wzorcowej za pomocą wiskozymetru kapilarnego Ostwalda. Powtarzam to 3 razy.

2. Mierzę czas przepływu dekstranu o różnych stężeniach (jeden pomiar dla każdego roztworu dekstranu).

3. Wyniki umieszczam w tabelach pomiarowych. Wykonuję obliczenia.

Tabele pomiarowe:

1. Pomiar czasu przepływu wody:

t o

0x01 graphic
o

63,84

63,69

63,81

63,78

c [g/cm3]

t [s]

0,02

80,97

0,04

143,84

0,06

163,34

0,08

219,97

2. Pomiar czasu przepływu dextranu:

Obliczenia:

  1. Obliczam lepkość względną roztworu dextranu ze wzoru:

[η'] =0x01 graphic
,

gdzie,

t - czas przepływu badanego roztworu

t0 -czas przepływu rozpuszczalnika

ρ - gęstość badanego roztworu

ρ0 - gęstość rozpuszczalnika

Ale zakładając, że ρdex. = ρwody

wtedy:

0x01 graphic

Wyniki zamieszczam w tabeli obliczeń.

  1. Obliczam lepkość właściwą badanej substancji korzystając ze wzoru:

0x01 graphic
.

Za 0x01 graphic
podstawiamy lepkości względne kolejnych roztworów, a wyniki umieszczamy w tabeli.

c [g/cm3]

t [s]

[η']

η

η/c [cm3/g]

0,02

80,97

1,27

0,27

13,50

0,04

114,80

1,80

0,80

20,00

0,06

163,34

2,56

1,56

26,00

0,08

219,97

3,45

2,45

30,63

3. Wykonuję wykres zależności 0x01 graphic
:

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x01 graphic

  1. Wyznaczam graniczną liczbę lepkościową [η] przez ekstrapolację wykresu zależności do 0x01 graphic
    do c = 0.

[η] = 13

  1. Wyznaczam masę cząsteczkową dekstranu M z przekształconego wzoru Marka-Kuhna-Houvinka:

0x01 graphic

Wiedząc, że dla dekstranu K = 2∙10-2[cm3/g] i α = 0,615 otrzymujemy:

M = 37483,73480x01 graphic
= 37,480x01 graphic

Wnioski:

Dzięki wiskozymetrowi kapilarnemu Ostwalda można obliczyć masę cz. danej cieczy. Po wykonaniu pomiarów i obliczeń dotyczących dekstranu dochodzimy do wyniku 32,48 0x01 graphic
. W rzeczywistości masa cz. dekstranu wynosi 40 0x01 graphic
. Wnioskuję więc że niedokładny wynik jest spowodowany błędami systematycznymi zaistniałymi podczas wykonywania pomiarów.

c [g/cm3]

η/c

[cm3/g]

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1