소개글
"고유점도 폴리스티렌"에 대한 내용입니다.
목차
1. 폴리스티렌의 고유점도 측정
1.1. 실험 목적
1.2. 이론 및 원리
1.2.1. 고분자 용액의 점도 측정
1.2.2. 고유점도와 분자량의 관계
1.2.3. Mark-Houwink-Skurada 방정식
1.3. 실험 기구 및 시약
1.3.1. 실험 기구
1.3.2. 실험 시약
1.4. 실험 방법
1.4.1. 폴리스티렌 용해
1.4.2. 용매의 흐름속도 측정
1.4.3. 폴리스티렌 용액의 흐름속도 측정
1.5. 실험 결과
1.5.1. 폴리스티렌 용액의 농도 계산
1.5.2. 점성도 계산
1.5.3. 고유점도 계산
1.5.4. 점도 평균분자량 계산
1.6. 고찰
2. 참고 문헌
본문내용
1. 폴리스티렌의 고유점도 측정
1.1. 실험 목적
본 실험의 목적은 고분자인 폴리스티렌의 고유점도를 측정하고 고분자의 분자량과 고유점도의 관계를 이해하는 것이다. 즉, 고분자의 분자량을 측정하는 수단 중 하나인 고분자 용액의 점도 측정방법을 활용하여 폴리스티렌의 고유점도를 구하고, 이를 통해 폴리스티렌의 분자량과 고유점도의 관계를 파악하는 것이 실험의 핵심 목적이라고 할 수 있다.
1.2. 이론 및 원리
1.2.1. 고분자 용액의 점도 측정
고분자 용액의 점도 측정은 고분자의 분자량을 파악하기 위한 중요한 수단이다. 용매의 종류에 따라 고분자 용액의 점도 측정 방식이 달라지는데, 특히 점도 측정법은 선형 고분자(linear polymer) 또는 측쇄가 적은 고분자의 분자량 측정에 적합하다. 일반적으로 모세관을 통과하는 고분자 용액과 순수한 용매의 흐름 시간을 측정하여 비교하는 방식으로 진행된다.
고분자 용액의 점도를 나타내는 다양한 지표들이 있다. 상대점성도(relative viscosity, η_r)는 고분자 용액의 점도(η)를 용매의 점도(η_0)로 나눈 값이며, 비점성도(specific viscosity, η_sp)는 상대점성도에서 1을 뺀 값이다. 또한 환산점성도(reduced viscosity, η_red)는 비점성도를 고분자 농도로 나눈 값이며, 고유점도(inherent viscosity, η_inh)는 상대점성도의 자연로그를 농도로 나눈 값이다. 이중 고유점도는 고분자의 분자량과 직접적인 관계가 있는 중요한 지표이다.
고분자 용액의 점도 측정에는 Ostwald-Fenske, Ubbelohde 점도계 또는 Cannon-Fenske 점도계가 활용된다. 이중 Cannon-Fenske 점도계는 용액의 양과 무관하게 점도를 측정할 수 있어 편리하다. 정확한 점도 측정을 위해서는 항온 조건에서 실험을 진행해야 한다.
고분자의 고유점도는 농도가 다른 용액에 대해 η_sp/C와 ln(η_r)/C를 측정하고 농도-점도 관계를 외삽하여 구할 수 있다. 고유점도는 사용 용매에 따라 달라지므로 반드시 용매를 명시해야 한다. 고분자 분자량과 고유점도의 관계는 Mark-Houwink-Sakurada 방정식으로 설명될 수 있으며, 이 식에서 K_m과 a는 고분자와 용매의 종류에 따라 결정되는 상수이다.
이처럼 고분자 용액의 점도 측정은 고분자 분자량 분석을 위한 중요한 실험 방법이다. 특히 선형 고분자나 측쇄가 적은 고분자 물질의 분자량 측정에 적합하며, Cannon-Fenske 점도계를 이용한 항온 상태의 실험이 일반적이다.
1.2.2. 고유점도와 분자량의 관계
고유점도와 분자량의 관계는 다음과 같다. 고분자의 분자량을 측정하기 위한 하나의 수단인 고분자 용액의 점도 측정 방법은 묽은 용액 중에서 고분자의 크기를 측정하는 방식으로 용매의 종류에 따라 차이를 보인다. 특히 점도 측정법은 선상 고분자(linear polymer)나 측쇄가 비교적 적은 고분자의 분자량 측정에 적합한 방법으로, 일반적으로 모세관을 흐르는 고분자 용액과 순수한 용매의 흐름 시간을 측정하여 비교한다. 고분자의 분자량과 직접 관계가 있는 고유점...
참고 자료
박문수, 김봉식, 이대수, 이진국 공저, 고분자 화학 입문 제3판, 자유아카데미, 48-54p.
김형수, 원종옥, 이원목, 장우동 공역, 고분자화학, 자유아카데미, 77-84p.
점도계
점도성
고유점도
Ubbelohde viscometer
시약
분자 화학 입문 제 3판, 자유아카데미, 박문수, 김봉식, 이대수, 이진국 공저, 고48-54p.
고분자화학, 자유아카데미, 김형수, 원종옥, 이원목, 장우동 공역, 77-84p.
