PRESENTADO POR:

• HERNAN NICOLAS TOVAR

• YEIMER ANDRES ESPAÑA

• JHAN CARLOS CAÑAVERA

• DIEGO ELIAS DORIA

• ING. DAIRO PEREZ

INGENIERIA MECANICA

METODOS PARA LA DETERMINACION DE LOS PESOS MOLECULARES DE UN POLIMERO: EJERCICIOS.

•Existen dos clases de métodos para determinar los pesos moleculares medios en un polímero; unos proporcionan valores absolutos y otros relativos. Evidentemente estos últimos deben ser contrastados con los resultados que se obtienen usando determinados patrones, para cuantificar el valor del peso molecular medio.

MÉTODOS DE DETERMINACIÓN DEL PESO MOLECULAR

TIPOS DE PESO MOLECULAR

DISTRIBUCION DE PESO MOLECULAR

Mn

Mw

Mv, Mz

• Así, nuestra población promedio en peso de las cuatro ciudades es de alrededor de 677.600. Con este cálculo, podemos decir que el promedio de habitantes vive en una ciudad de aproximadamente 677.600. Esto es más creíble que decir que el promedio de habitantes vive en una ciudad de 180.000.

• Con los polímeros hacemos exactamente lo mismo. Calculamos, por medio de la misma fórmula que empleamos para la población promedio en peso de nuestras cuatro ciudades, el peso molecular promedio en peso.

• El Gráfico Se Complica: Peso Molecular Promedio en Viscosidad,Mv

• El peso molecular también puede calcularse a partir de la viscosidad de una solución polimérica. El principio es muy simple: las moléculas poliméricas más grandes forman una solución más viscosa que las moléculas pequeñas. Obviamente, el peso molecular obtenido por medición de la viscosidad, es distinto al peso molecular promedio en número o en peso. Pero se acerca más al promedio en peso que al promedio en número. Para leer algo más sobre cómo medimos el peso molecular promedio en viscosidad, visite la página de viscosimetría de una solución diluida.

POBLACION

Gráfico Peso Molecular Promedio en Viscosidad,Mv

•Método osmótico•Método de las dispersión de la luz•Método de ultracentrifugación•Método de la viscosidad •Método ebulloscópico y crioscópico•Método por análisis de grupos terminales

LOS METODOS UTILIZADOS SON:

LOS METODOS UTILIZADOS SON:

MÉTODO OSMÓTICO

MÉTODO DISPERSIÒN DE LA LUZ

• La dispersión de la luz se produce cuando un haz de luz encuentra en su camino masa, de modo que los núcleos y los electrones experimentan vibraciones inducidas en fase con la onda de luz incidente y actúan como fuentes de la luz que se propaga en todas las direcciones, aparte de un efecto de polarización, con la misma longitud de onda que el rayo incidente.

EJERCICIO:•Determinar el peso molecular de una muestra de un

polimetilmetacrilato (PMMA) en la que la intensidad de dispersión a 0º y a 90º es 10, para un polímero 0.14 gramos disuelto en 100 ml con un dc/dn de 1.0.•Para los cálculos usaremos los siguientes valores de

las constante:•K=0.100, l= 546 nm, n= índice de refracción de

1.491 a 23 ºC

Fórmulas:

Fórmulas:

Fórmulas:

Fórmulas:

MÉTODO DE ULTRACENTRIFUGACIÓN

•El método de ultracentrifugación está basado en el equilibrio de sedimentación del polímero en un disolvente, que se establece cuando se igualan la fuerza centrífuga y la fuerza impulsora de la difusión debida al gradiente de concentración resultante.

FÓRMULAS

EJERCICIO:

EJERCICIO:

EJERCICIO:

MÉTODO DE LA VISCOSIDAD

• El método viscosimétrico esté basado en que la viscosidad intrínseca de una solución de un polímero es función del peso molecular medio según la ecuación empírica:

• siendo K y a constantes que dependen de la naturaleza del polímero, del disolvente y de la temperatura.

EJERCICIO

EJERCICIO

MÉTODO EBULLESCÓPICO Y CRIOSCOPICO - EJERCICIO• Estos métodos, basados en la ley de Raoult, se parecen a los que se usan

para los compuestos clásicos de bajo peso peso molecular y dependen de la sensibilidad de la termometría disponible. El peso molecular medio en número en los dos casos (ebulloscopía y crisocopía) se basa en la ecuación de Clasius-Clapeyron utilizando la elevación del punto de ebullición y la disminución del punto de congelación (∆T), de un disolvente en presencia de las moléculas del polímero (soluciones diluidas), como se ve a continuación:

MÉTODO EBULLESCÓPICO Y CRIOSCOPICO - EJERCICIO

• Los resultados que se obtienen utilizando la ecuación de Clasius-Clapeyron, en la que T es la temperatura Kelvin y ∆H es el calor de transición, deben extrapolasse para una concentración cero. • Los métodos ebulloscópicos y crioscópicos sólo son

aplicables a polímeros de peso molecular relativamente bajo (< 2-5x104), pues, en caso contrario, el error de medida en ∆T origina errores importantes en Mn .

MÉTODO EBULLESCÓPICO Y CRIOSCOPICO

MÉTODO EBULLESCÓPICO Y CRIOSCOPICO - EJERCICIO

MÉTODO DEL ANÁLISIS DE GRUPOS TERMINALES

• En la actualidad se dispone de un método apropiado para la identificación del análisis cuantitativo de los grupos terminales de los polímeros lineales como el nilon, los grupos aminos de nilon disuelto en m-cresol se determinan fácilmente por la valoración con una disolución de acido perclórico metanoico. La sensibilidad de este método disminuye cuando aumenta el peso molecular. Así el uso de este método se limita a polímeros con un peso molecular menos de 20.000.

MÉTODO DEL ANÁLISIS DE GRUPOS TERMINALES• Si se tiene una muestra de polietileno y algunas de las cadenas tienen

50.000 átomos de carbono y otras tienen 50.002 átomos de carbono, esta pequeña diferencia no tendrá ningún efecto en las propiedades físicas y químicas de las macromoleculas debido a la imposibilidad de controlar rigurosamente el crecimiento de un polímero durante su síntesis, una muestra de un determinado polímero sintético estará compuesta por moléculas con cadenas de distinto numero de carbono, y por ende de distinto peso molecular. Si se construye un grafico del numero de moléculas (o fracción de moléculas) en la muestra que tienen un dado peso molecular vs. el peso molecular, lo que se obtiene es una curva en forma de campana, denominada función de distribución de pesos moleculares.

MÉTODO DEL ANÁLISIS DE GRUPOS TERMINALES