Химия \ Физико-химические методы исследования полимеров

Закон Вантгоффа для растворов (уравнение состояния растворов) полимеров. Методы определение молекулярной массы полимеров. Фракционирование полимеров, страница 4

Модификации метода: используется раствор, состоящий из хорошего и плохого растворителя, причём температура кипения хорошего ниже, чем плохого (выкипает лучше). Хороший растворитель испаряют и в первую очередь осаждаются молекулы с максимально ММ, а осадок можно собирать и анализировать.

1. 2.

2. Фракционирование методом турбидиметрического титрования

Исследуется увеличение мутности раствора полимера в хорошем растворителе при добавлении осадителя. При этом, концентрация раствора – около 0,15% - разбавленный, при добавлении осадителя, образуется кинетически устойчивые частицы – муть (сначала – с большей ММ).

Т.о, оптическая плотность раствора зависит от объёма осадителя.

Допущения: количество осадителя, необходимое для начала выделения раствора в момент выделения полимера не зависит от его концентрации и ММ.

Мутность раствора пропорциональна количеству выделившегося полимера и при добавлении небольшого количества осадителя, увеличение мутности связано только с объединением макромолекул соответствующей длины.

В процессе титрования, возможно набухание, агрегирование, коагуляция частиц, следовательно, мутность зависит от множества условий (скорости добавления осадителя).

Такая характеристика – даёт лишь оценку состава полимера, а не количественные значения содержания отдельных фракций, также предполагается, что при любой скорости добавления осадителя равновесие не достигается.

Метод используется для качественного определения ММР – быстрая оценка, требующая малых количеств полимера и растворителя. Возможно исследование полимера при воздействии на раствор тепла, радиации и других факторов, например, при оценке хода полимеризации (исследование различных катализаторов, условий, ит.д.).

3. Гель-проникающая хроматография

(высокоэ-фя жидкостная хромотография – ВЭЖХ)

Обычно, используются трубки, заполненные пористым материалом

(спирогели и др. вещества), через которые пропускается раствор полимера.

V_E– эюлирующий объём

В поры попадают только молекулы, с размером меньше их размера, а остальные уносятся дальше и захватываются там более крупными порами. Метод основан на диффузионном равновесии. Для идентификации, используются каллибровочые кривые (прямые).

Происходит диффузионный обмен между растворителем и пористым материалом – большие молекулы большой ММ, не попадающие в мелкие поры, проходят колонку быстрее. Такой процесс называется эюлированием.

Метод позволяет проводить анализ по размерам молекул, анализировать ди-, три-, …, n-меры, позволяет разделять полимеры на отдельные фракции с конкретной ММ. Для анализа осаждённых на пористом носителе частиц, используются спектрометры.

Исследование свойств растворов полиэлектролитов

Это полимеры, содержащие группировки, способные диссоциировать в растворе.

Сильные поликислоты:

- поливинилсульфоновая кислота