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RESEARCH PRODUCT

Berechnung der viskositätszahl und der diffusionskonstante hochpolymerer stoffe mit hilfe eines stäbchenmodells

subject

description

Die Viskositatszahl linearer Hochpolymerer wird nach zwei Kugelmodellen und einem Stabchenmodell berechnet. Es zeigt sich, das ein kugelsymmetrischer Korper die Reibungsverhaltnisse geknauelter Fadenmolekule nicht richtig erfassen kann. Auf Grund eines Stabchenmodells, dessen Lange der grosten Ausdehnung des Knauels (1,4 hst) entspricht, wird die Gleichung. abgeleitet, in welcher die Konstante Φ2 den universellen Wert 1,3.1023 besitzt, awahrend Φ1 von speziellen hydrodynamischen Verhaltnissen im Knauel abhangt. Bei hoheren Molekulargewichten ist Φ1 ein annahernd konstanter Bruchteil des 2. Terms, so das die vereinfachte Gleichung mit Φ′ = 1,62.1023 annahernde Gultigkeit besitzt. Die Absolutwerte von Φe und Φ1 konnen auf Grund des Modells berechnet werden. Die Gleichungen werden experimentell nachgepruft, indem hst aus Lichtzerstreuungsmessungen und M aus den gleichen Messungen bzw. mit der Ultrazentrifuge bestimmt werden. Theorie und Experiment stimmen innerhalb der Fehlergrenzen mit recht guter Naherung uberein. Die Diffusions- und die Sedimentationskonstante lassen sich auf Grund desselben Stabchemodells in Ubereinstimmung mit den Versuchsdaten berechnen. The viscosity number of linear high polymers is calculated according to two models of spheres and one model of rod. It shows that a spherical particle model does not correctly account for the frictional behaviour of a coiled thread-like molecule. According to a rodlike model, the length of which corresponds to the greatest elongation of the coil (1,4 hst), the equation is derived, in which the constant Φ2 has the universal value of 1,3·1023 and Φ1 depends of the special hydrodynamic situation in the coil. For higher molecular weights, Φ1 becomes an approximately constant fraction of the 2. term. The simplified relation with Φ′ = 1,62·1023 now becomes approximately valid. It is possible to calculate the absolute values of Φ2 and Φ1 according to the model. The equations are tested experimentally by determination of hst and M by means of light scattering measurements and M also by ultracentrifugal measurements. Within the accuracy limitations there is a reasonable good agreement between theory and experiment. The diffusion and sedimentation constant can be calculated in agreement with experimental datas assuming the same rod model.