Determinación del peso molecular de los polímeros por osmometría pdf
Existen muchos métodos para medir la viscosidad de la solución de polímeros. El método de Ostwald es un método sencillo para la medición de la viscosidad, en el que la viscosidad de un líquido se mide comparando la viscosidad de un líquido desconocido con la de un líquido cuya viscosidad se conoce. En este método la viscosidad del líquido se mide comparando los tiempos de flujo de dos líquidos de igual volumen utilizando el mismo viscosímetro.
El tiempo de flujo del líquido depende de la viscosidad y de la composición. En este método los tiempos de flujo se miden para diferentes composiciones conocidas y se traza un gráfico para el tiempo de flujo y las composiciones. La composición desconocida puede determinarse trazando un gráfico para el tiempo de flujo y las composiciones.
El peso molecular del polímero se mide utilizando un viscosímetro y el peso molecular obtenido mediante esta técnica se denomina peso molecular medio de la viscosidad. El peso molecular de la solución de polímero es muy alto, por lo que la viscosidad de la solución de polímero es muy alta en comparación con la del disolvente puro.
Determinación del peso molecular de los polímeros por el método de dispersión de la luz pdf
Esta sección debería llamarse estrictamente “Masa molecular del polímero”, pero en la ciencia de los polímeros es más común referirse al peso molecular que a la masa molecular, por lo que se continuará aquí con esta convención.
El peso molecular de un polímero sintético no tiene un valor único, ya que diferentes cadenas tendrán diferentes longitudes y diferentes números de ramas laterales. Por lo tanto, habrá una distribución de pesos moleculares, por lo que es habitual calcular el peso molecular medio del polímero. Sin embargo, hay varias formas de definir el peso molecular medio, siendo las dos más comunes el peso molecular medio en número y el peso molecular medio en peso. Existen otros promedios, como el peso molecular medio de la viscosidad, pero no se discutirán aquí.
A la hora de estudiar un polímero, la media más relevante depende de la propiedad que se esté investigando: por ejemplo, algunas propiedades pueden verse más afectadas por moléculas de alto peso molecular que por las de bajo peso molecular, por lo que se elige la media en peso, ya que destaca la presencia de moléculas de alto peso molecular.
Ecuación Mark-houwink viscosidad-peso molecular medio
El método crioscópico se introdujo formalmente en la década de 1880, cuando François-Marie Raoult publicó cómo los solutos deprimían los puntos de congelación de varios disolventes, como el benceno, el agua y el ácido fórmico. A partir de sus experimentos, llegó a la conclusión de que “si una molécula de una sustancia puede disolverse en cien moléculas de un disolvente determinado, la temperatura del disolvente se reduce en un incremento de temperatura específico”. Basándose en las investigaciones de Raoult, Ernst Otto Beckmann inventó el termómetro de Beckmann y el aparato de punto de congelación asociado, que supuso una mejora significativa en la medición de los valores de depresión del punto de congelación para un disolvente puro. La simplicidad, facilidad y precisión de este aparato ha permitido que siga siendo el estándar actual, con pocas modificaciones, para la determinación del peso molecular de compuestos desconocidos.
La importancia histórica de las investigaciones de Raoult y Beckmann, entre otros muchos investigadores, ha revolucionado una técnica de química física que actualmente se aplica a una amplia gama de disciplinas, desde la ciencia de los alimentos hasta los fluidos del petróleo. Por ejemplo, los pesos moleculares crioscópicos medidos del petróleo crudo se utilizan para predecir la viscosidad y la tensión superficial para los cálculos necesarios del flujo de fluidos en los oleoductos.
Método de viscometría
La característica distintiva de los polímeros comerciales es que tienen pesos moleculares muy superiores al peso molecular de enredo de unos 10.000 g/mol. De la síntesis industrial típica resulta una distribución bastante amplia del peso molecular. Las características de esta distribución tienen efectos dramáticos sobre la procesabilidad (viscosidad) y las propiedades (miscibilidad, resistencia y módulo) de los plásticos. Considere un gráfico de la fracción de una muestra de plástico con un peso molecular específico frente al peso molecular, como se muestra a continuación.
La descripción más sencilla de una distribución simétrica unimodal (un pico) (igual a ambos lados del pico) implicará dos parámetros, la media, m y la desviación estándar, s. Las funciones de distribución continua más complicadas implicarán momentos superiores de la distribución. El momento k de una distribución sobre un valor, xs, viene dado por
donde fi es la fracción de todas las medidas que tienen el valor xi, es decir, Ni/N, xs es la base del momento y k es el orden del momento. Por ejemplo, la media, m, es el primer momento (k = 1) en torno al origen (xs = 0). La varianza, s2, es el segundo momento (k = 2) en torno a la media (xs = m).