Определение кинетических параметров радикальной полимеризации. Преображенский С.А. - 19 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

19
Затем в 1-ю капсулу, в которой [М ] = 0,05 моль/л, вносят 0,92 мл раствора мономера и 0,97
мл раствора инициатора, а затем 4,11 мл растворителя с тем , чтобы объем реакционной
смеси составил 6 мл (0,92 мл + 0,97 мл + 4,11 мл = 6 мл).
Все приведенные значения объемов рассчитаны исходя из того, что необходимое для
всех пяти ампул количество мономера (4,510
-3
моль), взятое с небольшим избытком (4,610
-3
моль), находится в 15 мл раствора, а все необходимое количество инициатора (3,010
-2
моль),
взятое также с некоторым избытком (3,110
-2
моль), содержится в пяти миллилитрах раство -
ра.
Затем во вторую ампулу вносят вдвое больший объем раствора мономера, чем в пер-
вую , такой же объем раствора инициатора, как и в первую ампулу и соответствующий объем
растворителя, доводящий реакционный объем до 6 мл.
В третью ампулу вносят втрое больший объем раствора мономера, чем в первую , та-
кой же объем раствора инициатора, что и в первых двух случаях и доводят реакционный
объем до 6 мл растворителем .
По такой же схеме заполняют четвертую и пятую ампулы . Затем , если это возможно ,
реакционную смесь в ампулах дегазируют, чтобы исключить влияние растворенного кисло-
рода воздуха (см. раздел «Дилатометрический метод изучения кинетики полимеризации»
стр. 26), ампулы запаивают и выдерживают нужное время при заданной температуре.
О п р е д е л е н и е п о р я д к а р е а к ц и и
п о л и м е р и з а ц и и п о и н и ц и а т о р у
Для определения порядка реакции полимеризации по инициатору исполь-
зуют 4-5 серий ампул.
В каждой серии четыре- шесть ампул, содержащих растворы с одинако-
вой концентрацией мономера и различными концентрациями инициатора. Как
правило, используются концентрации инициатора от 110
-3
до 510
-3
моль/л при
концентрации мономера 110
-1
моль/л. Температура всех опытов одинакова.
Выбранные концентрации мономера, инициатора и температура должны обес-
печивать достаточную скорость полимеризации (см. стр. 17). Выход полимера
не должен превышать 10-15% с тем , чтобы зависимость выхода от времени ос-
тавалась линейной. Выход полимера определяется через равные промежутки
времени так , чтобы каждая зависимость «выход-время» складывалась бы не
менее, чем из пяти точек (рис.3). Полученные зависимости используют для рас-
чета скорости полимеризации W
p
[моль/(лсек ) ] .
Значения скоростей полимеризации и соответствующих им концентраций
инициатора логарифмируют. Полученные результаты сводят в таблицу .
Примерный образец таблицы
№№
п.п.
[In],
моль/л
lg[In] Время,
мин (сек )
Выход
полимера, %
W
p
,
моль
лсек
lgW
p
Концентрация мономера , моль/л; температура, °С .
                                                      19
Затем в 1-ю к апсулу, в к оторой[М ] = 0,05 моль/л, вносят 0,92 мл раствора мономера и 0,97
мл раствора инициатора, а затем – 4,11 мл растворителя с тем, чтобы объем реак ционной
смеси составил 6 мл (0,92 мл + 0,97 мл + 4,11 мл = 6 мл).
        В се приведенны е значения объемов рассчитаны исходя изтого, что необходимое для
всех пяти ампул к оличество мономера (4,5⋅10-3 моль), взятое с небольш им избы тк ом (4,6⋅10-3
моль), находится в 15 мл раствора, а все необходимое к оличество инициатора (3,0⋅10-2 моль),
взятое так ж е с нек оторы м избы тк ом (3,1⋅10-2 моль), содерж ится в пяти миллилитрах раство-
ра.
        Затем во вторую ампулу вносят вдвое больш ийобъем раствора мономера, чем в пер-
вую , так ойж е объем раствора инициатора, к ак и впервую ампулу и соответствую щ ийобъем
растворителя, доводящ ийреак ционны йобъем до 6 мл.
        В третью ампулу вносят втрое больш ийобъем раствора мономера, чем в первую , та-
к ойж е объем раствора инициатора, что и в первы х двух случаях и доводят реак ционны й
объем до 6 мл растворителем.
        П о так ойж е схеме заполняю т четвертую и пятую ампулы . Затем, если это возмож но,
реак ционную смесь в ампулах дегазирую т, чтобы иск лю чить влияние растворенного к исло-
рода воздуха (см. раздел « Д илатометрическ ий метод изучения к инетик и полимеризации»
стр. 26), ампулы запаиваю т и вы держ иваю т нуж ное время при заданнойтемпературе.

                        О пр е д е л е н и е по р я д к а р е а к ц и и
                        по л и м е р и з а ц и и по и н и ц и а т о р у

      Д ля определения порядк а реак ции полимеризации по инициатору исполь-
зую т 4-5 серийампул.
       В к аж дойсерии – четы ре-ш естьампул, содерж ащ их растворы с одинак о-
войк онцентрациеймономера и различны ми к онцентрациями инициатора. Как
правило, использую тся к онцентрации инициатора от 1⋅10-3 до 5⋅10-3 моль/л при
к онцентрации мономера 1⋅10-1 моль/л. Т емпература всех опы тов одинак ова.
В ы бранны е к онцентрации мономера, инициатора и температура долж ны обес-
печивать достаточную ск орость полимеризации (см. стр. 17). В ы ход полимера
не долж ен превы ш ать 10-15% с тем, чтобы зависимостьвы хода от времени ос-
тавалась линейной. В ы ход полимера определяется через равны е промеж утк и
времени так , чтобы к аж дая зависимость « вы ход-время» ск лады валась бы не
менее, чем изпяти точек (рис.3). П олученны е зависимости использую т для рас-
чета ск орости полимеризации Wp[моль/(л⋅сек )].

     Значения ск оростейполимеризации и соответствую щ их им к онцентраций
инициатора логариф мирую т. П олученны ерезультаты сводят втаблицу.

         П римерны йобразец таблицы

  № №           [In],          lg[In]            В ремя,        В ы ход     Wp,      lgWp
  п.п.         моль/л                           мин (сек )   полимера, %   моль
                                                                           л⋅сек


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