1장 고유점성
2장 슈타우딩거의 식
3장 아인시타인의 점도식
고유점성 (intrinsicviscosity)
용액의 점성에 관해서는 理論的 推論에 편리하도록 여러 가지 양이 유도되어 있지만 우선 용액의 粘性率 η와 순수용매의 점성율 ηo와의 비 즉 η over η sub o ~~ η sub r
를 相對粘度(relative viscosity)라 定義한다.다음에
η sub sp ~~ η sub r ~-~ 1 ~~ {(η ~-~ η sub o )} over η sub o
를 比粘度(specific viscosity)라 정의한다. 대부분의 중합쳬의 용액에 관하여 고유점성계수ηsp 또는 상대점성계수ηr를 세로축에 용액 농도c를 가로축에 취하여 이들의 관계를 그려 보면 위로 오목한 곡선이 되고 또한ηsp/c 또는 logηr/c 와 c의 관계는 대략 직선이 되는데 특히 후자인 경우는 상당히 넓은 농도 범위에 걸쳐서 이 직선이 되는데 특히 후자인 경우는 상당히 넓은 농도 범위에 걸쳐서 이 직선 관계가 일반으로 성립하고 농도를 g/100cm3로써 나타낼 때 이들의 직선이 농도 0인 선과 만나는 곳의 값은 서로 일치한다
이 값을 [η]로써 나타내어 h. kramer에 따라 ‘고유점성’이라고 한다
[c→0] ~일때~~ [η] ~~ lim [ η sub sp over c ] ~또는~ [η] ~~ lim [ {log η sub r} over c ]
이 직선의 경사는 [η]의 함수인데 낮은 농도에서는 다음과 같은 관계가 있다.
η sub sp over c ~~ [η] ~~ k ~ [η] sup 2 ~ c
또가지 없는 사슬모양 중합체에서는 [η]는 사슬 길이의 연속함수인데 h.staudinger에 따르면 동족중합체에 대하여
[η] ~~ k~m
이 성립한다. m은 분자량이고 k는 그 동족화합물에 관한 상수의 하나이다
또 중합체의 고유점성계수는 농도. 분자량 외에 온도와 용매의 함수이기도 하다
고유점성계수를 매개변수로 하는 이들의 관계를 검토하는 일은 중합체의 물리화학에 있어서 특히 중요한 의의를 가진다. 참고 사항 :
→→→→→ ①. 슈타우 딩거의 式, ②
아인시타인의 粘度式. →→→→ ①.< 슈타우딩거의 式 >
h.staudinger가 사슬분자의 중합 동족계열의 묽은 용액의 점성계수를 측정하여, 제출한 실험식, ηspkmc.여기 ηsp는 고유점성계수 곧, (η-ηo)/ηo, m은 용질의 분자량, c는 농도, k는 온도가 일정하면 이 계에 관하여는 분자량과 관계없는 상수임.ηsp/c는 농도에 관계되므로 그 후에 이것을 농도 0으로 외삽한 극한점성계수[η]를 써서 [η]km으로 쓰게 되었음.staudinger는 분자량 1만을 넘는 고분자화합물에도 적용될 것으로 보고 있었으나, 일반적으로는 [η]kma과 같은 형태로 고쳐야 한다는 것이 r.houwink등에 의하여 밝혀졌음.여기 k및 a는 같은 고분자-용매계에 관하여는 분자량과 관계없는 상수임.a는 0.5와 1사이의 값을 취함.많은 고분자-용매계에 관하여 k와 a의 값이 실험적으로 구해져 있으므로 점성계수를 측정하면 이 식을 써서 고분자의 분자량을 간단히 추정할 수 있다.
→→→→ ②.< 아인시타인의 粘度式 >
점성계수 ηo인 용매에 구형 콜로이드입자 또는 거대분자가 분산되어 있을 때, 용액의 점성계수η는 η/ηo-12.5ψ인 관계로써 정해지는데 이것을 아인시타인의 점성계수식이라고 함.콜로이드입자가 구형이 아닐 때는 이식은 잘 맞지 않으므로 여러가지 보정식이 있음.r.ssimha,g.jeffery등은 가늘고 긴 회전타원체 및 널빤지모양인 회전타원체입자를 품은 경우 등에 관하여 이론적인 계산을 하였음. (이하 생략)
