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Tutorial MenueCharakterisierung von PolymerenLerneinheit 10 von 14

Viskosimetrie

Viskosimetrie

Gelöste Polymere erhöhen die Viskosität des Lösemittels, selbst wenn sie nur in sehr geringen Konzentrationen vorliegen. Diese Tatsache eröffnet eine einfache und häufig eingesetzte Methode zur Bestimmung von Molmassen. Die Messung der relativen Viskositätserhöhung im Kapillarviskosimeter ist experimentell unkompliziert. Da man bei geringen Polymerkonzentrationen in erster Näherung davon ausgehen kann, dass sich die Dichten des reinen Lösemittels und der Lösung nicht unterscheiden, ist die relative Viskosität η rel dem Verhältnis der Laufzeiten von Lösung und Lösemittel im Viskosimeter nahezu gleichzusetzen:

η rel = η c η 0 t c t 0 η rel = relative Viskosität η c = Viskosität der Polymerlösung der Konzentration  c η 0 = Viskosität des reinen Lösemittels t c = Durchlaufzeit der Lösung t 0 = Durchlaufzeit des Lösemittels

Dabei hängt die Viskosität von Größe und Form des Makromoleküls, aber auch von der Art der Wechselwirkung mit dem jeweiligen Lösemittel ab. Einerseits gilt: Je höher die Molmasse einer Polymerprobe (bei gleicher Einwaage), desto viskoser ist auch die Lösung. Andererseits hat auch die Form der gelösten Teilchen einen entscheidenden Einfluss. Hier spielen sowohl die Gestalt der Polymerknäuel (Kugel, Stäbchen, ...) als auch ihre Anordnung und ihr Verhalten im Lösemittel eine Rolle: Im Extremfall kann man zwischen einem undurchspülten Knäuel, bei dem Lösemittel im Inneren vollständig immobilisiert ist, und einem frei durchspülten Knäuel unterscheiden, bei dem nur sehr schwache Wechselwirkungen zwischen Polymer und Solvens stattfinden.

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