2023年4月17日发(作者：魔兽命令)聚合物的逐步描写景的作文
沉淀分级法
华南师范⼤学实验报告
学⽣姓名 学 号
专 业 年级、班级
课程名称 实验项⽬
实验类型 验证 设计 综合 实验时间 年 ⽉ ⽇
实验指导⽼师 实验评分
1、 实验⽬的
1、 了解聚合物的溶解和沉淀过程及其现象，
2、 掌握应⽤最⼴泛的仅加⼊沉淀剂进⾏的沉淀分级⽅法和实验技
术。
2、 基本原理
研究聚合物的物理机械性能、聚合历程和聚合最佳条件以及研究聚合物溶液性质时，往往需要知道其分⼦量及分⼦量分布。为
此，⾸先要把聚合物样品分成许多分⼦量分布较窄的级分，然后再对各级分进⾏分⼦量测定。前⼀过程就称为聚合物的分级。
采⽤沉淀分级⽅法进⾏分级，仪器设备简单，技术较易掌握，能适应各种情况（如⾼温等）的特殊要求，能⼀次制备较⼤量的
分级样品。在⼀般的粗分级或只要求纯化聚合物的情况下，并不要求很⾼的分级效率时，这⽅法显得更为优越。
分级⽅法⼤致分为制备⽅法和分析⽅法两⼤类。前者得到个别分离的级分，后者只得到分⼦量分布曲线。所有各种⽅法中，温
度梯度与溶剂梯度相结合的梯度淋洗⾊谱法是制备⽅法中分级效率最⾼的，⽽体积排除⾊谱法（SEC）则是分析⽅法中既简
便、重复性⼜较好较为准确的⽅法。
沉淀分级的⽅法是利⽤聚合物的分⼦量与其溶解度之间的依赖关
系，将不同平均分⼦量的⼤分⼦级分分开。由此法可以得到车轭
聚合物的分⼦量分布情况。图7-1是低分⼦部分互溶双液体系相
图。T c为临界共溶温度，在T c以下溶液分层，两层中均含有A、B两种成分，两液相的相对量可⽤杠杆原理测出。对不同体
系⽐较时，互溶性越好，其T c越低。
⽆定型聚合物溶解过程相似于部分互溶的两种液体相混合。由于分⼦之间内聚⼒的⼤⼩和分⼦运动的速率均依赖于分⼦量，所
以聚合物－溶剂体系的临界共溶温度随分⼦量的增加⽽升⾼，也就是说，要在较⾼的热运动时才能克服内聚⼒⽽使较⼤的分⼦
均匀地分散在溶剂中。在恒温下向聚合物溶液中加⼊沉淀剂（可溶于该溶剂的⾮溶剂）时，由于溶剂化作⽤下降，相对地增加
了⼤分⼦链之间的内聚⼒，产⽣相分离。⽤这种⽅法进⾏分级称为沉淀分级。刚刚产⽣相分离时，沉淀剂在溶剂-沉淀剂体系
中所占的体积分数或质量分数称为沉淀点。在指定温度时，沉淀点和聚合物质量浓度及聚合物的分⼦量有关，分⼦量越⼤，沉
淀点越⼩。换⾔之，分⼦量⼤的部分将先沉淀出来。
由于⼤分⼦与溶剂分⼦体积⼤⼩相差悬殊，两相分离时是聚合物的凝液相与稀溶液相之间的平衡。分级的理论基础就算⼤分⼦
在这两相中分配的分⼦量的依赖性，结果是分⼦量⼤的部分在稀相中的含量很少，⽽分⼦量⼩的部分在稀相中却很多，加上分
⼦量⼩的部分是分⼦量⼤的部分的良溶剂，因局部沉淀或吸附等原因，⼤分⼦析出时也会带下部分分⼦量较低（未达沉淀点）
的部分，因此，各种分⼦量的⼤分⼦在两相中皆存在，只是浓度不同。所以只通过⼀次沉淀分级不可能得到分⼦量
均⼀的级分，⽽且第⼀、第⼆级分常常具有较宽的分⼦量分布。要提⾼分级效率，增加⼀次分级中的级分数作⽤不⼤，必须进
⾏再分级。实践经验认为，⼀次分级中，级分数为六七个级分已⾜够。
产⽣相分离时，析出的沉淀可能是粉末状、棉絮状、凝液状或部分结晶的微粒，视聚合物溶剂和沉淀剂的性质与分级条件⽽
异。如何选择合适的溶剂体系，⾄今尚缺乏理论指导，多半凭经验。⼀般来说，合适的溶剂-沉淀剂体系，应使析出的是凝液
相，因为蓝牙打不开
只有是凝液相时，分⼦链才容易扩散，才能使相分离达到热⼒学的平衡。此外尚要求溶剂、沉淀剂的沸点不太⾼，以
免积分⼲燥困难，但也要避免分级过程溶剂的挥发，沉淀点对分⼦量的依赖性越敏感越好。对结晶聚合物的分级，应在其熔点
上进⾏。
分级溶液的起始浓度对分级效率也有影响。分级效率取决于凝液相与稀液相的体积⽐，体积⽐越⼩，分级效率越⾼，但浓度太
稀时，溶液体积很⼤，对操作不利，⼀般采⽤的起始浓度为1%较为合适对心脏好的运动
。
3、 实验仪器
恒温槽⼀套，三颈瓶两个，50mL酸式滴定管，三⾓烧瓶等。
4、 实验步骤
本实验做聚甲基丙烯酸甲酯的沉淀分级，以丙酮为溶剂，⽔为沉淀剂。
1. 沉淀点的预测
取25mL溶液，放⼊三⾓瓶内，在恒温槽内⽤滴定管加⼊蒸馏⽔，不断搅拌，滴加速度不应太快，以不出现整块的沉淀为原
则，以免造成局部沉淀。应等出现的沉淀全部溶解后再滴加⼀滴。当开始出现浑浊、搅拌后并不消失时，记下加⼊⽔的体积
V1=4.85mL，按⽐例估计分级所⽤全部溶液达沉淀点时所需的⼤概⽔量。
2. 分级
把上⾯测定所⽤去的溶液全部倒回三颈瓶中，放于（30+0.5）℃的恒温⽔浴内，待沉淀全部溶解后，⼀边搅拌溶液，⼀边缓
慢地加⼊蒸馏⽔，搅拌速度应注意适中，太慢易造成局部沉淀，太快则可能引起⼤分
⼦受机械摩擦⽽断链。加⼊沉淀剂的速度也应⼩⼼控制，以免控制不好引起沉淀析出过多或局部沉淀难以重溶。⼀般在初期滴
加可较快，⾄达预计沉淀点前30mL时，减慢滴加速度，接近沉淀点时，沉淀剂可改⽤丙酮-⽔（体积⽐为1:1）的混合液，⼩
⼼观察，当溶液略呈混浊为⽌，将三颈瓶从恒温槽中取出，放⾄温度较⾼的⽔浴中（约50℃），摇动⾄沉淀全部重新溶解
（溶液澄清），然后塞住瓶⼝，缓冷⾄略⾼于恒温槽温度约5℃，静置回恒温槽中，隔24h后，随时观察瓶中沉淀的沉降情
况。当沉淀已成较坚实的胶状凝液相时，⼩⼼并迅速地将上层的清液倒⼊另⼀预先⼲燥的三颈瓶中。倾倒时应尽可能迅速，尤
其在室温较低时，以免台球手势怎么摆
在操作过程中由于温度下降或溶剂挥发⽽影响分级，同理，清液层应尽可能倾倒出来，以免留下较⼩的
分⼦。凝液相即为第⼀级分。溶液在恒温后，继续加⼊沉淀剂，按上述步骤进⾏以后级分的分级。轮⽤的三颈瓶，注意不要弄感谢作文500字
脏。最后级分把溶液全部倒⼊⽔中取得。
因析出的凝液，⼀般难以除去其中的⽔分，也不适宜⽤于测定分⼦量，故必须把沉淀重新溶解于较少量的丙酮中，配成约为
2%的溶液。在不断搅拌下逐步加⼊适量的蒸馏⽔，其量为不再有沉淀析出为⽌。
把滤纸与培养⽫⼀起先准确称量，然后⽤布⽒漏⽃抽吸过滤所得的棉花状较松软的沉淀物。滤液先⾏倒出保留，供下⼀个级分
析出沉淀使⽤。然后再⽤蒸馏⽔洗涤3次，把沉淀连同吕雉放在培养⽫中，在80℃的烘箱中⼲燥，除去余下的⽔分⾄恒重，称
出该级分的质量。
5、 数据处理
1. 预测后估计沉淀点所需⽔量V i/25100=4.4 mL4=17.6mL（包
括已加⼊的4.4mL）
2. 计算各级分的质量分数和分级损失
以各级分质量之和为底，算出各级分的质量分数。以各级分质量之和与原试样质量⽐较，算出分级损失。
项⽬⼀次级分⼆次级分三次级分四次级分
滤纸+培养⽫/g49.598449.597250.010443.5411滤纸+培养⽫
+样品/g49.600750.060750.067743.7639样品/g0.00230.46350.05730.2228
各级分质量
0.7459
和/g
各级分质量分
0.3162.147.6829.87
数%
分级损失=（原试样质量—各级分质量和）/原试样质量=（1-
0.7459）/1=0.2541
3. 画出分级曲线
⽤习惯法作积分分⼦量分布曲线和微分分布曲线。从分级所得数据，假定分级损失平均分配于每⼀级分，算出各级分的质量分
数W i=W i/W i。
从分⼦量⼩的级分开始，以黏度法测得分⼦量值为横坐标，以质量分数逐级叠加所得的值为纵坐标作垂直线，连接各垂直线得
到阶梯形分级曲线，它是实验结果的真实反映。阶梯曲线应从0到W i=1。
习惯法积分分⼦量分布曲线的做法为：假定在各级分中，有⼀半的分⼦，其分⼦量⼤于或等于该级分的平均分⼦量，⽽另⼀半
则⼩于或等于该级分的平均分⼦量，因⽽当把阶梯形分级曲线各垂直线中点连接起来，得到⼀平滑曲线，即得积分分布曲线。
线上各点表⽰整个试样中M≤M i的分⼦的质量分数。
取积分分布曲线上各点的斜率作曲线，所得即为习惯法微分分布曲线。
⼀次级分/g⼆次级分/g三次级分/g四次级分/g 项⽬
0.00230.46350.05730.2228
分级损失/g0.2541
分级损失均分
0.06580.52700.12080.2863
后/g
分级损失均分
6.5852.7012.0828.63
后质量分数%
6、 思考题
1. 应⽤分级的⽅法测定聚合物的分⼦量分布时，能否直接⽤实验所得
的各个级分的质量分数对每个级分的平均分⼦量作图得到该聚合物的分⼦量分布曲线？为什么？
答：不能。若直接⽤实验所得的各个级分的质量分数对每个级分的平均分⼦量作图， 得到的曲线只能看出各个级分的质量分
数随平均分⼦量的变化趋势，不能直观地看出聚 合物的组成。
2. 在进⾏结晶聚合物的逐步沉淀分级时，在沉淀剂⽐例⼩的混合溶剂
中或较⾼温度下析出的级分肯定是分⼦量⼤的组分吗？为什么？ 答：不是。因局部沉淀或吸附等原因，⼤分⼦析出时也会带
下部分分⼦量较低（未达沉诵读经典文章
淀点）的部分，因此，各种分⼦量的⼤分⼦在两相中皆存在，只是浓度不同。
3. 为什么在滴加沉淀剂使溶液出现微弱浑浊后，要再在50℃⽔浴中使
溶液重新变清后再放回原温度下静置？
答：加⼊沉淀剂时，由于局部沉淀或吸附等原因，沉淀出来的级分中可能带有较多分⼦量较⼩的部分。在50℃⽔浴中重溶，
使沉淀剂与聚合物溶液混合均匀，再放回原温度下静置，缓慢析出，可减少分⼦量⼩的部分被带出过多，影响级分分级的精确
性。
