Лабораторная работа «Изучение сорбционных свойств полимеров»

ЗАДАНИЯ К ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЕ

Для 6 образцов исследуемых полимеров, взятых в количестве 0,05 г., определить сорбционные свойства по отношению к воде, 2% раствору NаCl и ацетону.

Ход эксперимента:

В пробирках, имеющих снизу отверстия и пронумерованных цифрами от 1 до 6, находятся образцы полимеров различной химической природы. Образцы одного и того же полимера имеют одинаковый номер. Отбирают первые шесть пробирок с номерами 1,2,3,4,5,6. Пробирки с полимером помещают во внешние пробирки. Медленно, по каплям из шприца добавляют в каждую из пробирок с полимером анализируемую жидкость, в количестве 4 мл. Излишки жидкости, которые не сорбируются полимером, стекают во внешнюю пробирку, из которой они извлекаются с помощью шприца и снова по каплям добавляются к исследуемому полимеру. По разнице объемов приливаемой жидкости (4 мл) и жидкости, находящейся во внешней пробирке, после двукратной процедуры сорбции, определяют объем жидкости, удерживаемый полимером. Измерения начинают с определения поглощения полимерами воды. Данные заносят в Табл.1.

Табл.1

Рассчитывают коэффициент влагоудерживания полимером воды по формуле: К=(m_{поглощенной воды} / m_{полимера})´100%

Результаты сводятся в таблицу:

Табл.2.

Образец набухшего полимера, имеющий самый высокий коэффициент влагоудерживания оставляется для дальнейшего исследования, остальные образцы выкидываются, пробирки тщательно моются. С помощью иголки

прочищается отверстие, имеющееся внизу пробирки. После этого приступают к анализу сорбции полимерами раствора NaCl и после повторения всей процедуры, к анализу сорбции ацетона. Используемые в ходе эксперимента воду и раствор соли выливают в раковину, ацетон –в слив.

Для образца, имеющего самый высокий коэффициент влагоудерживания, проводят эксперимент по наблюдению коллапса полиэлектролитных гелей. Для этого пробирку с набухшим гелем помещают во внешнюю пробирку. Предварительно, определив диаметр пробирки, в которой находится набухший образец и высоту Н₁, на которую поднялся гель в пробирке, определяют объем набухшего полимера по формуле:

V_наб.=pr²H₁

Затем, в шприц набирают 4 мл ацетона, который медленно по каплям добавляют к набухшему гелю и перемешивают палочкой. После того как будет добавлен весь ацетон, полимер уплотняют палочкой, после чего определяют объем сколапсированного геля: V_кол.=pr²H₂ и определяют во сколько раз уменьшился объем полиэлектролитного геля при замене хорошего растворителя (вода) на нерастворитель (ацетон). После проведения измерения смесь воды и ацетона может быть вылита в раковину.

Путем сравнения объемов сорбированных полимерами

1) воды и раствора NaCl

2) воды и ацетона

3) ацетона и раствора NaCl

сделать обоснованные выводы о

ионогенной (полиэлекролитой) или неионогенной природе;

наличия или отсутствия развитой пористой структуры;