Как рассчитать степень полимеризации
Автор:
Louise Ward
Дата создания:
10 Февраль 2021
Дата обновления:
18 Май 2023
Содержание
- Что такое степень полимеризации
- Как рассчитать степень полимеризации
Полимеризация – это химическая реакция, которая связывает мономеры с образованием больших цепей полимеров. В конечном итоге полимер будет иметь повторяющиеся звенья, поскольку он связывает несколько мономерных звеньев. Это количество повторяющихся звеньев помогает определить физические и химические свойства полимера и варьируется в зависимости от полимера и его молекулярной массы. Следовательно, расчет количества повторяющихся звеньев или степени полимеризации (DP) очень важен в полимерной промышленности.
Эта статья исследует,
1. Что такое степень полимеризации?
2. Как рассчитать степень полимеризации?
Что такое степень полимеризации
Термин степень полимеризации определяется как количество повторяющихся звеньев в молекуле полимера. В некоторых случаях этот термин используется для выражения количества мономерных звеньев в средней молекуле полимера. Однако это применимо, только если повторяющиеся звенья состоят из одного типа мономера. Обычно обозначается как ‘NВ обобщенной формуле – [M]N; где M повторяющаяся единица
Как рассчитать степень полимеризации
Образец полимера обычно содержит распределение цепей с различной степенью полимеризации. Следовательно, среднее значение должно приниматься при определении DP. Степень полимеризации можно рассчитать, используя следующее соотношение, если известна молекулярная масса молекулы полимера.
M = (DP) M0
М – молекулярная масса полимера, ДП – степень полимеризации и М0 формула веса повторяющейся единицы.
Пример: рассчитать степень полимеризации образца полиэтилена [(СН2-СН2)N], который имеет молекулярную массу 150000 г / моль.
Молекулярный вес повторяющегося звена, Мо= (12 х 2 + 1 х 4) г / моль = 28 г / моль
DP = M / Mо
= 150000 г / моль / 28 г / моль
= 5,35 х 103
Конкретная молекула содержит 5,35 х 103 повторяющихся единиц.
При рассмотрении молекулярной массы полимера для приведенного выше расчета, мы обычно принимаем либо среднечисленную молекулярную массу (MN) или среднемассовая молекулярная масса (Mвес).
Формула для расчета среднего молекулярного веса
Среднечисленную молекулярную массу можно определить,
MN= Σ Икся Mя
Икся доля общего числа цепей в каждом диапазоне, и Мя средняя молекулярная масса каждого диапазона размеров полимерных цепей.
Формула для расчета средней молекулярной массы
Средневесовую молекулярную массу можно определить,
Mвес= Σ ея Mя
ея массовая доля полимерных цепей, а Мя опять же средняя молекулярная масса каждого диапазона.
Ссылка:
Стюарт, Б. Х. (2008).Полимерный анализ (Том 30). Джон Вили и сыновья.
Рудин А. & Чой П. (2012).Элементы науки и техники о полимерах, Академическая пресса.
Алгер М. (1996).Полимерный научный словарь, Springer Science & Business Media.
Hannant, D.J. (1989). Наука и техника материалов: Дональд Р. Аскеланд. PWS, Бостон, Массачусетс, США, 1989. ISBN 0-534-91657-0. 876 с.
Теплоблок, стеновые блоки
Оглавление:
- Что такое степень полимеризации
- Как рассчитать степень полимеризации
- Формула для расчета среднего молекулярного веса
- Формула для расчета средней молекулярной массы
Полимеризация – это химическая реакция, которая связывает мономеры с образованием больших цепей полимеров. В конечном итоге полимер будет иметь повторяющиеся звенья, поскольку он связывает несколько мономерных звеньев. Это количество повторяющихся звеньев помогает определить физические и химические свойства полимера и варьируется в зависимости от полимера и его молекулярной массы. Следовательно, расчет количества повторяющихся звеньев или степени полимеризации (DP) очень важен в полимерной промышленности.
Эта статья исследует,
1. Что такое степень полимеризации?
2. Как рассчитать степень полимеризации?
Что такое степень полимеризации
Термин степень полимеризации определяется как количество повторяющихся звеньев в молекуле полимера. В некоторых случаях этот термин используется для выражения количества мономерных звеньев в средней молекуле полимера. Однако это применимо, только если повторяющиеся звенья состоят из одного типа мономера. Обычно оно обозначается как « n » в обобщенной формуле – n ; где М – повторяющаяся единица.
Как рассчитать степень полимеризации
Образец полимера обычно содержит распределение цепей с различной степенью полимеризации. Следовательно, среднее значение должно приниматься при определении DP. Степень полимеризации можно рассчитать, используя следующее соотношение, если известна молекулярная масса молекулы полимера.
M = (DP) M 0
М – молекулярная масса полимера, DP – степень полимеризации, а М 0 – формула повторяющегося звена.
Пример: рассчитать степень полимеризации образца полиэтилена, который имеет молекулярную массу 150000 г / моль.
Молекулярный вес повторяющегося звена, М о = (12 х 2 + 1 х 4) г / моль = 28 г / моль
DP = M / M o
= 150000 г / моль / 28 г / моль
= 5, 35 х 10 3
Конкретная молекула содержит 5, 35 х 10 3 повторяющихся единиц.
При рассмотрении молекулярной массы полимера для приведенного выше расчета мы обычно принимаем либо среднечисленную молекулярную массу ( M n ), либо средневесовую молекулярную массу ( M w ).
Формула для расчета среднего молекулярного веса
Среднечисленную молекулярную массу можно определить,
M n = Σ x i M i
x i – это доля общего числа цепей в каждом диапазоне, а M i – средняя молекулярная масса каждого диапазона размеров полимерных цепей.
Формула для расчета средней молекулярной массы
Средневесовую молекулярную массу можно определить,
M w = Σf i M i
f i – массовая доля полимерных цепей, а M i – опять средняя молекулярная масса каждого диапазона.
Ссылка:
Стюарт, BH (2008). Анализ полимеров (том 30). Джон Вили и сыновья.
Рудин А. & Чой П. (2012). Элементы науки и техники о полимерах . Академическая пресса.
Алгер М. (1996). Полимерный научный словарь . Springer Science & Business Media.
Ханнант, DJ (1989). Наука и техника материалов: Дональд Р. Аскеланд. PWS, Бостон, Массачусетс, США, 1989. ISBN 0-534-91657-0. 876 с.
Как рассчитать значения RF для TLC
Как рассчитать значения Rf для TLC? Значение Rf является относительным расстоянием, пройденным конкретным соединением относительно подвижной фазы. Значение Rf для TLC.
Как рассчитать эффективность трансфекции
Как рассчитать эффективность трансфекции? Эффективность трансфекции можно рассчитать путем определения количества клеток, которые демонстрируют трансфицированную ДНК в течение …
Как рассчитать молекулярную массу полимера
Как рассчитать молекулярную массу полимера? Существуют различные методы для расчета молекулярной массы полимера. Ультрацентрифугирование и вискозиметрия являются ..
Unit Converter
Enter the molecular weight of the polymer and the molecular weight of the monomer unit into the calculator to determine the degree of polymerization.
- Equivalent Weight Calculator
- Mass to Concentration Calculator
- Ceiling Temperature Calculator
- HCP Height Calculator
The following equation is used to calculate the Degree of Polymerization.
- Where DoP is the degree of polymerization
- Mp is the molecular weight of the polymer
- Mm is the molecular weight of the monomer
To calculate the degree of polymerization, divide the molecular weight of the polymer by the molecular weight of the monomer.
What is a Degree of Polymerization?
Definition:
A degree of polymerization is a ratio of the molecular weight of a polymer to the molecular weight of amonomers inside the polymer.
How to Calculate Degree of Polymerization?
Example Problem:
The following example outlines the steps and information needed to calculate Degree of Polymerization.
First, determine the molecular weight of the polymer. In this example, the molecular weight is 150 amu.
Next, determine the molecular weight of the monomer. in this case, the molecular weight of the monomer is found to be 7 amu.
Finally, calculate the degree of polymerization using the formula above:
DoP = Mp / Mm
DoP = 150 / 75
DoP = 2.0
Степень полимеризации является ключевой характеристикой полимеров, которые определяют физические свойства полимерных материалов. Полимеры – это большие молекулы, состоящие из повторяющихся структурных (мономерных) звеньев. Например, полиэтилен состоит из повторяющихся звеньев (CH 2 -CH 2) n, где «n» представляет собой целое число, которое указывает степень полимеризации. Математически этот параметр представляет собой отношение молекулярных масс полимера и соответствующего мономерного звена.
-
Запишите химическую формулу
-
Получить атомные массы
-
Рассчитать молекулярный вес
-
Разделите, чтобы получить степень полимеризации
Запишите химическую формулу полимера. Например, если полимер представляет собой тетрафторэтилен, то его формула – (CF 2 -CF 2) n -. Мономерное звено заключено в скобки.
Получите атомные массы элементов, которые составляют единицу молекулы мономера, используя периодическую таблицу элементов. Для тетрафторэтилена атомные массы углерода (C) и фтора (F) составляют 12 и 19 соответственно.
Рассчитайте молекулярную массу мономерной единицы, умножив атомную массу каждого элемента на количество атомов в мономере каждого, затем добавьте продукты. Для тетрафторэтилена молекулярная масса мономерной единицы составляет 12 × 2 + 19 × 4 = 100.
Разделите молекулярную массу полимера на молекулярную массу мономерной единицы, чтобы рассчитать степень полимеризации. Если молекулярная масса тетрафторэтилена составляет 120000, степень его полимеризации составляет 120000/100 = 1200.
Список тематических статей
Степень полимеризации
Понятие и описание
Степенью полимеризации (англ. degree of polymerization) — называется количество звеньев мономера в полимерной макромолекуле или молекуле олигомера. Эта величина, как и родственная ей молекулярная масса, является одной из основных характеристик каждого полимера.
В случае гомополимера (такого высокомолекулярного соединения, в макромолекуле которого имеется лишь один тип мономерных звеньев) значение степени полимеризации считается как отношение молекулярной массы макромолекулы к такому же параметру, относящемуся к звену мономера. Этим способом рассчитывается так называемая средняя степень полимеризации.
Рис.1. Макромолекула полистирола
Рассматриваемая величина помогает понять массу макромолекулы полимера, однако однозначно зная ее можно определить молекулярную массу только высокомолекулярного соединения с известной формулой и постоянной степенью полимеризации. Обычно же полимерные материалы состоят из смеси макромолекул разной длины, которые соответственно имеют полимеризацию разных степеней. Именно поэтому используются усредненные значения молекулярной массы и полимеров и их степени полимеризации.
Суть и применение
Степень полимеризации важна тем, что от нее зависят многие свойства высокомолекулярных соединений и особенно их физико-механически характеристики. Обычно рост этого показателя, т.е. удлинение полимерной цепи, ведет к увеличению температуры плавления пластиков и повышению их прочностных свойств. Как правило, и эксплуатационные показатели полимеров растут с увеличением степени полимеризации в разумных пределах.
Физические и химические характеристики олигомеров также повышаются при увеличении длины их молекул. Однако, при определенном критической величине этой длины продолжение ее роста начинает влиять на характеристики незначительно. Такая точка условно считается переходным значением от олигомерного материала к полимерному.
С ростом степени полимеризации у высокомолекулярного соединения увеличивается не только физико-механические данные, но и химическая стойкость. Однако, с ростом макромолекул снижается текучесть расплава полимера, которая является важнейшей характеристикой для переработки пластмасс в изделия. Так, для получения волокон или литья под давлением тонкостенных продуктов, нужен очень высокий показатель текучести расплава (ПТР), для экструзии, особенно толстостенных профилей и труб, этот параметр бывает ниже. А, скажем, сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ) имеет такой низкий ПТР, что его невозможно применять даже в экструзии. Такие материалы с очень большой молекулярной массой в миллионы единиц перерабатываются методами прессования или спекания.
Возврат к списку
Наши публикации в соцсетях:
