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Viscosimetria de Soluções Poliméricas – Determinação da Massa Molar Média

Viscosimetria de Soluções Poliméricas – Determinação da Massa Molar Média. Fábio Herbst Florenzano. Viscosidade de Soluções. É a resistência que o líquido impõe ao seu próprio movimento Os polímeros afetam (aumentando) a viscosidade de suas soluções

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Viscosimetria de Soluções Poliméricas – Determinação da Massa Molar Média

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Presentation Transcript

  1. Viscosimetria de Soluções Poliméricas – Determinação da Massa Molar Média Fábio Herbst Florenzano

  2. Viscosidade de Soluções • É a resistência que o líquido impõe ao seu próprio movimento • Os polímeros afetam (aumentando) a viscosidade de suas soluções • Esse aumento da viscosidade das soluções poliméricas depende de inúmeros fatores

  3. Fatores que influenciam a viscosidade de uma solução polimérica • Concentração • Temperatura • Interação solvente/polímero • Rigidez da cadeia • Grau de ramificação (topolologia) • Massa molar média • Outros

  4. Medidas da viscosidade • A viscosidade é quase sempre medida em relação á viscosidade do solvente • A maneira mais comum, mas não a única, é se medir o tempo de escoamento do solvente (t0) e o tempo de escoamento da solução (t) pelo mesmo capilar (na mesma temperatura) • A partir desses valores se obtém os parâmetros usados na viscosimetria

  5. Viscosimetria - definições

  6. Viscosimetria - significados

  7. Relação da viscosidade intrínseca com a massa molar • A viscosidade intrínsica depende do volume hidrodinâmico específico da cadeia polimérica, ou seja, da seguinte razão: • [η]~VH/Mv

  8. Equação de Mark-Houwink-Sakurada

  9. Significado de K e a • K está relacionado às características químicas do polímero, sua interação com o solvente, carga, etc. • A está relacionado à conformação da cadeia em solução, tal que: • Na condição θ: a=0,5 • Em bons solventes: a=3/5 • Polímeros ramificados podem ter a<0,5 • Valores acima de 0,6 podem ocorrer para polímeros muito rígidos e organizados (hélices, por exemplo)

  10. Determinação de K e a Os padrões são do MESMO polímero com diferentes massas molares conhecidas. Existem também valores tabelados.

  11. Determinação da Massa Relativa – para o mesmo polímero

  12. Medindo a viscosidade • Viscosímetros rotacionais • Viscosímetros vibracionais • Viscosímetros de tempo de queda • Viscosímetros capilares de escoamento • Viscosímetros capilares de pressão

  13. Viscosímetros de Escoamento

  14. Equipamentos

  15. Viscosimetria capilar de pressão • Determina a viscosidade relativa a partir da diferença de pressão entre o começo e o final de um capilar de dimensões conhecidas.

  16. Variação da viscosidade com a concentração

  17. Viscosimetria • Usada também para confecção de curva-padrão universal em cromatografia por exclusão de volume • As relações aqui mostradas valem para fluxos laminares (sem turbulência) de fluidos homogêneos • Polidispersão é um problema, mas não há, a princípio limite de massa molar • Adequada para determinação de grau de ramificação

  18. Sugestões de fontes de informação • http://lem.iq.usp.br/ykawano/cursos/QFL5602/Viscosimetria.pdf (parte sobre viscosimetria) • http://www.ima.ufrj.br/~rmichel/04-aulas/IMA_aulas/metfis/05-Viscosimetria-2013.pdf • http://www.pslc.ws/macrog/vis.htm (simples, porém interessante) • http://www.ias.ac.in/initiat/sci_ed/resources/chemistry/Viscosity.pdf

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