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공학 올립니다 응용화공기초실험 – 폴리스티렌의 고유점도 측정

[공학] 응용화공기초실험 – 폴리스티렌의 고유점도 측정

응용화공기초실험 – 폴리스티렌의 고유점도 측정

1. 원리 및 목적

고분자의 분자량을 측정하기 위한 하나의 수단인 고분자 용액의 점도 측정방법은 묽은 용액 중에서 고부의 크기를 측정하는 방식으로 용매의 종류에 따라 차이를 보인다. 특히 점도측정법은 선상고분자(linear polymer)나 측쇄가 비교적 적은 고분자의 분자량측정에 적합한 방법으로서, 일반적으로 모세관을 흐르는 고분자용액과 순수한 용매의 흐름시간을 측정하여 비교하는 것이다.
고분자용액의 점도를 나타내는 여러 가지 용액점도의 정의를 표1에 나타내었다.

표1. 용액점도의 정의

Common Name
IUPAC Name
Symbol and Defining Equation
Relative viscosity
Viscosity ratio
Specific viscosity

Reduced viscosity
Viscosity number

Inherent viscosity
Logarithmic viscosity number

Intrinsic viscosity
Limiting viscosity number
고분자용액의 점도 측정에는 Ostwald-Fenske, Ubbelohde 점도계 또는 Cannon-Fenske 점도계 (그림 1)가 이용되며, Cannon-Fenske 점도계는 점도의 측정값이 용액의 양과 관계가 없으므로 편리하다. 정확한 점도측정을 위해서는 항온에서 실험을 실시하여야만 한다.
고분자의 분자량과 직접 관계가 있는 고유점도는 그림2에 나타낸 바와 같이 농도가 다른 고분자 용액에 대하여 를 측정하여 농도와 각 점도 값을 플롯한 다음 외삽 하여 얻을 수 있으며, 이때의 농도는 보통 g/dL 로 나타낸다. 또한 고분자용액의 고유점도는 사용한 용매의 종류에 따라 변하므로 항상 사용한 용매를 명시해 주어야 한다.
고분자 분자량과 고유점도의 관계는 식 (1)에 나타낸 Mark-Houwink-Skurada 방정식을 따르며, 이 식에서 과 a 는 고분자와 용매의 종류에 따라 결정되는 상수로 몇 가지 고분자에 대한 값을 표 2에 나타내었다.

(1) (1)

(2)

또한 식 (2)를 이용하여 이미 알고 있는 분자량의 고분자에 대한 를 구할 수 있다.
여기서 얻어지는 고분자의 분자량은 점도 평균분자량이라 하며, 보다는 에 가까운 값을 나타낸다. 고분자의 고유점도와 고분자의 크기의 관계는 Flory의 이론을 참고하기 바란다.
본 실험의 목적은 고분자의 고유점도를 측정하고 고분자의 분자량과 고유점도의 관계를 이해하는데 있다.

표 2. 고분자의

Polymer
Solvent
Temperature(℃)

a
Polystyrene
Toluene
25

0.69
Polyisobutylene
Cyclohexane
25

0.50
Polyisoprene
Tolunene
25

0.67
Poly(vinylacetate)
Acetone
30

0.72
Polyacrylonitrile
Dimethylformamide
25

0.75
PET
Phenol/TCE (1:1)_
25

0.82
Polyamide 6.6
2M-KCl in
90% HCOOH
25

0.56

※ 기호 및 약호
η : 시료의 점도
ηo : 순수한 용매의 점도
: 수평균 분자량
: 무게평균 분자량
: 점도평균 분자량

2. 실험
2.1 시약 및 기구

시약
톨루엔
폴리스티렌
THF

기구
항온조(정확도±0.01℃) 1대
케논휀스케 점도계 1개
100mL 부피측정용 플라스크 1개
초시계 1개
피펫 – 5mL 1개, 10mL 2개, 20ml 1개
50mL 비이커 4개, 250mL 비이커 1개,

자료출처 : http://www.ALLReport.co.kr/search/Detail.asp?xid=a&kid=b&pk=14061061&sid=tjr6155&key=

[문서정보]

문서분량 : 6 Page
파일종류 : HWP 파일
자료제목 : 공학 올립니다 응용화공기초실험 – 폴리스티렌의 고유점도 측정
파일이름 : [공학] 응용화공기초실험 – 폴리스티렌의 고유점도 측정.hwp
키워드 : 공학,응용화공기초실험,폴리스티렌,고유점도,측정,올립니다,폴리스티렌의
자료No(pk) : 14061061

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