Определение кинетических параметров радикальной полимеризации. Преображенский С.А. - 18 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

18
рости полимеризации и соответствующих им концентраций мономера лога-
рифмируют. Полученные данные сводят в таблицу .
Рис. 1. Зависимость выхода полимера от про -
должительности реакции при различных кон-
центрациях мономера в растворе
( С
5
> С
4
> С
3
> С
2
> С
1
)
Рис. 2. Зависимость lgW
p
от lg[M]
Примерный образец таблицы
№№
п.п.
[M] lg[М ] Время,
мин (сек )
Выход полиме-
ра, %
W
p
,
моль
л⋅сек
lgW
p
Концентрация инициатора , моль/л; температура, °С .
По данным таблицы строят график , на котором по оси ординат отклады -
вают lgW
p
, по оси абсцисс − lg[М ] (рис.2). Тангенс угла наклона полученной
прямой (tg α) численно равен порядку реакции по мономеру . Для проверки по -
лученного результата эксперимент повторяют как при тех же условиях ([М ],
[In], t°), так и при других.
П р и м е р р а с ч е т а з а г р у з к и р е а г е н т о в в а м п у л ы
Пусть концентрации мономера в пяти ампулах составляют 0,05, 0,10, 0,15, 0,20 и 0,25
моль/л; концентрация инициатора (АИБН ) во всех ампулах одинакова – 0,001 моль/л. Если
принять объем реакционной смеси в каждой ампуле равным 6 мл, то общий объем смеси в 5-
ти ампулах будет равен 30 мл. Тогда количество вещества мономера во всех ампулах соста-
вит 4,5⋅10
-3
моль, а количество вещества инициатора – 3,0⋅10
-5
моль (4,92 мг). Растворы мо-
номера и инициатора готовятся так , чтобы их хватило для последовательного заполнения
всех ампул. Такой подход к приготовлению растворов реагентов позволяет свести к мини-
муму возникающие при загрузке ампул неточности, которые становятся неприемлемо боль-
шими, если растворы мономера и инициатора готовить отдельно для каждой ампулы . В итоге
для пяти 6-миллиметровых ампул необходимо приготовить около 15 мл раствора мономера
( его объем должен быть точно известен!), содержащего примерно 4,6⋅10
-3
моль мономера
( количество вещества мономера тоже должно быть точно известно !) и 5 мл раствора ини-
циатора с примерно 3,1⋅10
-5
моль (около 510 мг) АИБН (цифры тоже должны быть точны !).
Время, мин
В ы хо д по л имера , %
5
10
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
0
20
40
60
80
100
120
С
1
С
2
С
3
С
5
С
4
lg[M]
lgW
p
α
0
                                                                                18
рости полимеризации и соответствую щ их им к онцентраций мономера лога-
риф мирую т. П олученны еданны есводят втаблицу.

                                                  С5
                                             –                                         lgWp
                                                       С4
  В ы ход полимера, %




                        10
                                                                С3
                                        –    –
                                                   –             С2
                                        –    –              –
                        5
                                 –                 –                 С1                                         α
                                        –    –              –
                                 –                 –
                                        –    –
                                 –––    –
                                                               В ремя, мин
                                                                                                                                     lg[M]
                         0      20      40   60   80    100 120                           0
                         Рис. 1. Зависимостьвы хода полимера от про-                           Рис. 2. ЗависимостьlgWp от lg[M]
                         долж ительности реак ции при различны х к он-
                         центрацияхмономера врастворе
                         (С 5>С 4>С 3>С 2>С 1)


                             П римерны йобразец таблицы

        № №                            [M]             lg[М ]              В ремя,            В ы ход полиме-        Wp,          lgWp
        п.п.                                                              мин (сек )                ра, %           моль
                                                                                                                    л⋅сек

                             К онцентрация инициатора, моль/л; температура, °С .


        П о данны м таблицы строят граф ик , на к отором по оси ординат отк лады -
ваю т lgWp, по оси абсцисс − lg[М ] (рис.2). Т ангенс угла нак лона полученной
прямой(tg α) численно равен порядк у реак ции по мономеру. Д ля проверк и по-
лученного результата эк сперимент повторяю т к ак при тех ж е условиях ([М ],
[In], t°), так и при других.

                                П р и м е р р а с ч е т а з а г р у з к и р е а г е н т о в в а м пу л ы

       П усть к онцентрации мономера в пяти ампулах составляю т 0,05, 0,10, 0,15, 0,20 и 0,25
моль/л; к онцентрация инициатора (АИ БН ) во всех ампулах одинак ова – 0,001 моль/л. Е сли
принятьобъем реак ционнойсмеси вк аж дойампуле равны м 6 мл, то общ ийобъем смеси в5-
ти ампулах будет равен 30 мл. Т огда к оличество вещ ества мономера во всех ампулах соста-
вит 4,5⋅10-3 моль, а к оличество вещ ества инициатора – 3,0⋅10-5 моль (4,92 мг). Растворы мо-
номера и инициатора готовятся так , чтобы их хватило для последовательного заполнения
всех ампул. Т ак ойподход к приготовлению растворов реагентов позволяет свести к мини-
муму возник аю щ ие при загрузк е ампул неточности, к оторы е становятся неприемлемо боль-
ш ими, если растворы мономера и инициатора готовитьотдельно для к аж дойампулы . В итоге
для пяти 6-миллиметровы х ампул необходимо приготовить ок оло 15 мл раствора мономера
(его объем долж ен бы ть точно известен!), содерж ащ его примерно 4,6⋅10-3 моль мономера
(к оличество вещ ества мономера тож е долж но бы ть точно известно!) и 5 мл раствора ини-
циатора с примерно 3,1⋅10-5 моль (ок оло 510 мг) АИ БН (циф ры тож е долж ны бы ть точны !).

Страницы