Жоғары молекулалық қосылыстар

титрлейді.

Салыстыру үшін қатар бақылау үлгісін  талдайды. Алынған нәтижелер 

бойынша орташа мәнін алады. Сабындану санын ( КОН мг/г) келесі формула

бойынша есептейді:

(V1- V2) F * 0.02 * 1000

СС =

g

мұндағы, V1 

- бақылау үлгісін титрлеуге  жұмсалған 0,5 н НСІ ерітіндісінің 

көлемі, мл;

                 V2

  -  жұмысшы үлгіні титрлеуге  жұмсалған 0,5 н  НСІ ерітіндісінің

көлемі, мл;

                  F    -  0,5 н НСІ ерітіндісінің  түзету   коэффициенті;

                  g    -   заттың өлшендісінің  массасы, 

     0,028 -1 мл  0,5 н  НСІ  ерітіндісіне дәл сәйкес келетін  КОН мөлшері , г; 

№3 зертханалық жұмыстың орындалуының  есеп беру үлгісі

№ Жұмыс барысы Бақылау Есептеулер Қорытынды

1

2

Блиц-тест

1. Қышқылдық сан дегеніміз не ?

А) 1г полимер құрамындағы бос  қышқыл эфирімен әрекеттескенге кеткен 16

концентрацияның массасы  

В) 1г полимерді титрлеуге кеткен калий гидроксидінің массасы

С) 1г полимердің ОН топшасымен әрекеттескен сірке ангидридінің массасына 

эквивалентті концентрациясының  массасы   

D) 100г полимерге қосылуға кеткен  иод массасы 

2.100г полимерге қосылуға кеткен  иод массасын қалай атайды?

А) қышқылдық сан  

В) иодтық сан  

С) ацетил саны 

D) сабындану саны 

Е) гидроксил саны

3.Полиуретанның функционалдық  топшалары 

А) -C=C-,  -C≡C-  

В) -COOH,  -OH  

С) -OH, -CN  

D) -COOH,-NH2   

Е) -C=C-

4.Кеңістікті макромолекулаға мысал  келтір.

А) вулкандалмаған каучук  

В) вулкандалған каучук

С) полипропилен                  

D) дивинил         

Е) поливинил

5. Полимерлердің еруінің бірінші  кезеңін атаңыз.

А) еру    

В) химиялық байланыстардың үзілуі     

С) толық еру

D) ісіну немесе алдын -ала  еріткішті өзіне сіңіру  

Е) баяу еру

6.  Химиялық қасиеттеріне байланысты  полимерлердің маңызды 

технологиялық  көрсеткіштері:

А) иодтық сан, кокс саны, молекула саны  

В) қатаю дәрежесі, сабындану саны

С) қышқылдық саны, кокс саны                   

D)  гель түзілу нүктесі, кокс саны

Е)  кокс саны, гель түзілу нүктесі, қатаю дәрежесі;

7. Жоғары молекулалық қосылыстар  шығу тегіне қарай неше топқа  бөлінеді?

А) 2   

В) 9

С) 3    

D) 7      

Е) бөлінбейді      

8.  Қандай температурада полимерлер  өздерінің қасиетін өзгертіп, улы

қосылыстар 

шығара    бастайды?17

А) 200-400

0

С  

В) 100-110

о

С  

С) 600

о

С    

D) 1000

о

С кейін  

Е) 50-100

о

С аралығында

9. Жоғары  молекулалық қосылыстар құрылымына  қарай неше топқа бөлінеді?

А) 2    

В) 9   

С) 3   

D) 7      

Е) бөлінбейді    

10. Қазіргі кезде дүние жүзінде  ең көп өндірілетін полимерлер

А) полиэтилен, полистирол, поливинилхлорид    

В) синтетикалық каучук, полипропилен, целлюлоза   

С) полибутилен, жасанды каучук, полистирол  

D) полиамидтер, кремний органикалық қосылыстар, поливинилхлорид                

Бақылау сұрақтары

1. Радикалды сополимерлену

2. Катионды сополимерлену

3.   Анионды сополимерлену

Глоссарий

1. Сабындану саны (СС)  құрамында  1г зерттелетін зат бар бос  қышқылдық 

топтарды байланыстыру және күрделі эфирлерді сабындауға қажетті КОН (мг)

мөлшерімен сипатталады.

2.Эфир саны  (ЭС) құрамында 1г  зерттелетін зат бар  күрделі  эфирлерді 

сабындауға қажетті КОН ( мг) мөлшерімен сипатталады.

Әдебиеттер тізімі

1. Леонович А.А., Оболенская А.В.  Химия древесины и полимеров –

М.: Лесная промышленность, 1988г.

2. Семчиков Ю.Д.  Высокомолекулярные  соединения – М.: Академия, 2003г.

3. Под. ред. В.А.Кабанова Практикум  по высокомолекулярным соединениям

Москва «Химия» 1985

4. Кузнецов В.Н., Шершин В.А. Химия и физика полимеров – М.: Высшая

школа, 1988г.

5. Кұрманалиев М.Қ. Жоғары молекулалық  қосылыстар.Алматы. Санат.- 1993,

111 б18

С а б а қ №4     Полимерлердің  тұтқырлығы мен молекулалық салмағын

анықтау

Сабақтың мақсаты:  Полимер-стиролдың молекулалық салмағы мен

тұтқырлығын анықтау

Қажетті материалдар мен құрал-жабдықтар: тығыны бар 25мл-лік колбалар, 

5мл-лік градуирленген пипетка,  Оствальд жєне Уббелода вискозимері, 

термометр, секундометр, 0,0340г 10мл толуолдағы  полимер-полистирол , 5мл

еріткіш (вискозиметр).

Жұмыс мазмұны мен орындалу реті

Вискозиметрлер. Полиметрдің ерітінділерінің  тұтқырлығын анықтау үшін кең 

қолданылатын вискозиметрлер  Оствальд және Уббелода вискозиметрлері 

болып табылады.  Оствальд вискозиметрі тұтқырлықты  бір концентрацияда

анықтау үшін қолданылады.  Егер тұтқырлықты  әртүрлі концентрацияларда 

анықтау қажет жағдайда (бастапқы ерітіндіні сұйылту) Уббелода вискозиметрін 

қолданған ыңғайлы, үшінші трубка капилляр соңында ерітіндінің ағынын

тоқтатады. 

          Оствальд  вискозиметрін қолданған кезде,  оған шариктегі ерітіндінің 

деңгейі бірдей болу үшін вискозиметрге  қатаң түрде ерітіндінің бірдей көлемін 

құяды. Уббелода вискозиметрін қолданғанда  бұл жағдай  ескерілмейді,

сондықтан сұйылтуды вискозиметрдің ішінде жүргізуге болады.

Термостат.  Тұтқырлықты анықтау  кезінде тұрақты температураны  ұстап тұру

қажет. Дәлдігі +0,01

0

С  .  Егер тұтқырлықты төменгі  температурада  жүргізсе,

термостатты дистилденген суға жоғары температурада глицерин немесе

силикон майына қоюға болады.

        Термостаттың  мешалкасы су құбырына қосылған  металдық  және 

вискозиметрді ұстап тұратын құрылғысы  болуы тиіс. Термостаттағы судың

температурасын контактілік термометр  көмегімен бір қалыпта ұстап  тұрады. Ол

электрондық релеге қосылуы тиіс.

       Термостат орнына  үлкен стакан немесе 8-10 мм қалыңдығы  бар 

органикалық шыныдан жасалған ыдыс пайдалануға болады.

Вискозиметрді дайындау    

       Жаңа вискозиметрді  хром қоспасымен кейін ыссы  сумен, спиртпен,

эфирмен  жуады да, кептіреді. Кептіруді су ағынды насос арқылы жүргізеді.

Полимерді дайындау  Зерттеу алдында  полимер үлгісін тұрақты массаға  дейін 

вакуум-шкафта кептіреді.

Полимер ерітіндісін дайындау 

       Ұнталған және  кептірілген полимер сәйкес еріткішке  ерітеді. Еріткішті

алдын-ала кептіреді де,  қайта  айдайды.  Ерітіндіде ұсақ бөлшектер  болмауы 

тиіс, олар капиллярды тығындауы мүмкін. Олардан арылу үшін шыны фильтр

арқылы №1 немесе №2 өткізеді, концентрация өзгермеуі үшін фильтраттың

бірінші бөлігін төгеді.

       Вискозиметрге  трубка  арқылы 5мл ерітінді құяды  да, 10-15 минут анықтау 

темпераурасына  қояды  , трубкаға шыны №1 фильтрлі резеңке  алмұртқа

қосады.  трубканың кранын жабады  және алмұрт көмегімен капиллярды жуады 19

және  сұйықтықпен белгіден 1см жоғары толтырады. Одан кейін капиллярды

және өлшеу шаригін  қайта  толтырып,  трубкадағы кранды ашып, секундомер

арқылы  сұйықты шариктің жоғары белгісінен ағуының уақытын өлшейді. Ағу 

уақыты  сұйықтың жоғарғы белгіден төменгі белгіге дейін ағуын  алады. Ағу

уақытын 5 рет бақылайды да, орташа мәнін алады. Өлшеу дәлдігі 0,2 сек  болуы 

керек.

         Еріткіштің  ағу уақытын анықтап, (t0баст

) еріткішті  труба арқылы  алмұрт

көмегімен құйып алады. Еріткіштің жұғып қалған бөлігінен вискозиметрден

трубаға қосылған су ағынды насос көмегімен тазартады. 

         Құрғақ  вискозиметрге  труба арқылы  градуирленген  пипека көмегімен 

5мл полимер ерітіндісін құйып,  қайтадан   вискозиметрді термостатқа  қосады.

Термостаттан шығарғаннан кейін (15мин)  капиллярды және өлшеу шаригін 

жоғарыда көрсетілген әдіспен 5 рет өлшеп, арасында

4 труба кранын немесе қалпақты  ашуды ұмытпау керек.

        Ерітіндінің  ŋсал 1,5-ге тең жағдайда ерітіндіні  алынатын концентрациялар 

шамамен бір-бірінен жақын болатындай сұйылтады. Ол үшін 5 мл ерітіндіге

бірінен соң бірі  0,75; 1,00; 1,24; 2,00 жєне  4,00 мл еріткіш қосады. Сол кезде  ең

көп сұйылтылған ерітіндінің ŋсал  1,1- ден кем болмау қажет.

       Алынған С1, С2, С3, С4 жєне С5  концентрациялы  ерітіндінің ағу уақытын t1,

t2, t3, t4 және t5 деп белгілейді.

      Өлшеу соңында  ерітіндіні құйып алып, соңғы  2-3 рет еріткішпен жуып,

міндетті түрде шарик пен  капиллярды шайып, t соңғы ағу уақытын  өлшейді.   t

орташа мәні 0,2-0,3 сек дәлдікпен  анықталуы тиіс. Кері жағдайда реактивті 

ерітіндінің ағу уақытын қайта вискозиметрді жақсылап шайғаннан кейін 

өлшейді.

       Егер еріткіш  ретінде оңай ұшатын  заттар (ацетон, хлороформ )  қолданса,

онда:

-  термостаттауды 2 және 4 трубкаларын  жауып жүргізеді;

-  капиллярды және өлшеу шаригін жуу мен толтыруды вискозиметрге трубка

арқылы ауа үру арқылы жүргізеді;

-  еріткеннен кейін айналмалы  қозғалыспен ерітіндіні шайқау  керек.

                   Нәтижелерді өңдеу

Әрбір  концентрациялы ерітінділер  үшін 5 рет өлшеу  жүргізіп олардың

орташа мәнін анықтайды. Ағу  уақытын 1 кесте жазып толтырады. (секунд

бойынша)

    t0     t1    t2      t3      t4     t5  tсоңғы

Егер ерітінді t1 температурада дайындалса, ол өлшеу t2   

температурасынан 

бөлек болса, онда ерітіндінің концентрациясын (г/мл) келесі формула бойынша 

анықтайды:

                                   PV1  * 100 

                        С = ---------------------

                                        V( V1 – V2

) P1

/Р220

мұндағы,  Р  – полимер салмағы,  V1, V – t1 температурасы кезінде алынған 

көлем, сәйкесінше бастапқы ерітінді дайындау үшін алынған еріткіш көлемі

және сұйылту үшін  алынған  еріткіш көлемі

Р1/Р2  – еріткіштің тығыздықтарының қатынасы, егер  t1 жєне  t2 бірнеше ғана

градусқа айырмашылығы болса, Р1/Р2 ≈ 1 деп   алуға болады.

   Тұтқырлықтың  мәндерін 2-кестеге жазып алады

V1 + V2

      C

*

     t       ŋсал   ŋменш  ŋменш/с

In ŋсал/с

        Молекулалық салмақты ŋ мәнін Марк-Хувинк теңдеуіне қойып табады.

Марк-Хувинк теңдеуі тұтқырлықтың   молекулалық  салмақтан  тәуелділігін

көрсетеді:

                                ŋ = KM

L

мұндағы, К  және L  полимер еріткіш жүйесі үшін белгілі бір температурадағы 

константалар. 

L мәні иілгіш  ЖМҚ үшін жақсы еріткіштерде 0,6 -0,8 тең, қатты  ЖМҚ үшін 

1,0 -1,5 тең,  К мәні  10

-2

– 10

-4

аралығында болады. Оның мәні полимер  мен 

еріткіштің табиғатына, температураға  байланысты.

         Марк-Хувинк  теңдеуімен тұтқырлық логарифмі  молекулалық салмақ 

логарифмінен түзу сызықты тәуелділігі  шығады

                       lg [ŋ] = lg K + LlgM

Марк-Хувинк формуласы тек сызықты  макромолекулалар үшін дұрыс.

Сызықты тізбек кезінде L азаяды,  ал тармақталу дәрежесі  үлкен болса, [ŋ]

молекулалық салмаққа тәуелді болады.

№4 зертханалық жұмыстың орындалуының  есеп беру үлгісі

      Тәжірибе аты

Орындау әдісі

Бақылау

Қорытынды

   

   Жұмысты орындады:                                             Жұмысты тапсырды:

      -----------------------                                                   ------------------------

                   студент қолы, тобы, мерзімі                                                                            оқытушының қолы, мерзімі

                       

      Блиц - тест

1. Полиқышқылдың сулы ерітіндісінің  тұтқырлығы иондық күш тұрақты 

болғанда рН ортаны жоғарылатқанда:

      А) монотонды жоғарылайды  

В)  монотонды төмендейді  

С)  рН төменгі мәндерінде жоғарылайды, рН жоғарғы облыстарында

төмендейді21

             D)  рН төменгі облыстарында  төмендейді,  рН жоғарғы облыстарында  

жоғарылайды 

             Е) рН ортасына тәуелсіз

2. Полинегіздің сулы ерітіндісінің  тұтқырлығын тұрақты иондық күш 

кезінде ортаның рН өскен кезде  қалай өзгереді?

      А) монотонды өседі  

      В) монотонды төмендейді  

      С) рН төменгі  облыстарында өседі, рН жоғары  облыстарында

төмендейді          

      D) рН төменгі облыстарында  төмендейді, рН жоғарғы облыстарында 

өседі        

       Е) рН ортасына  байланысты емес

3. Фракциялаудың аналитикалық әдістеріне  мыналар жатады:

      А) ультрацентрифугаттау   

В) турбиметрия 

      С) гель-өткізгіш  хроматография

     D) А,В ,С жауаптары  дұрыс   

       Е) эбуллиоскопия

4. Молекулалық массаны осмометрлік  әдіспен анықтау барысында қай 

теңдеу қолданылады:

      А) Аррениус   

      В) Льюис   

      С) Вант-Гофф

      D) Марк-Кун-Хаувинк  

       Е) дұрыс жауабы  жоқ

5. Фракциялаудың  препараттық  әдісіне мыналар жатады:

       А) фракциялы  тұндыру мен еріту            

       В) эбулиоскопия  мен криоскопия

              С) жарық шашырату мен седиментация  

              D ) осмометрия мен электрофорез

              Е ) потенциометрия мен кондуктометрия

6. Полимер ерітіндісінің тұтқырлығын  былай анықтауға болады:

      А) Вант-Гофф теңдеуі  бойынша   

      В) салыстырмалы  тұтқырлықтың концентрациясының   нольдік 

концентрацияға тәуелділігін экстраполяция әдісімен