3. Розрахункова частина

3.1. Визначення порядку реакції за ініціатором

З графіку залежності S від t на прямолінійних ділянках визначають початкову швидкість полімеризації V (мольл^-1с^-1) за формулою:

де: S – вихід полімеру за час t, %;

_м – густина мономера, г/см³;

M_м – маса 1 моля мономера, г/моль;

t – тривалість полімеризації, хв.

Концентрацію ініціатора [Іn] (моль/л) знаходять за формулою:

де: g – наважка ініціатора, г;

V_з – об’єм завантаження, мл;

М_і – мольна маса ініціатора, г/моль.

Далі знаходять логарифми швидкостей полімеризації і концентрацій ініціатора. Результати розрахунків вносять в табл. 2.

Таблиця 2

Завантаження					Темпе­ратура, Т, оС	Трива­лість, t, хв.	Вихід полімеру		V, мольл-1с-1	lg [In]	lg V
мономер		ініціатор
г	моль/л	мас. %	г	моль/л			г	%

За одержаними даними будують графік в координатах вихід полімеру (S) – тривалість полімеризації (t). Вираховують тангенс кута нахилу tg одержаної прямої, який чисельно дорівнює порядку реакції за ініціатором.

Швидкість полімеризації на початку процесу при постійній концентрації мономеру дорівнює:

Якщо тангенс кута нахилу прямої lgV = f (lg[In]) дорівнює або близький до 0,5, це означає, що закон витримується.

3.2. Визначення порядку реакції полімеризації за мономером

Для визначення порядку реакції полімеризації за мономером проводять полімеризацію мономера в розчиннику і за вибраної температури для кожного співвідношення компонентів (мономер : розчинник – 1 : 5, 2 : 3, 3 : 3) визначають вихід полімеру через певні проміжки часу дилатометрично. При цьому густину вихідної суміші (_п) визначають за рівнянням:

де: _м і _р – густина, відповідно мономеру і розчинника, г/см³;

X_м і X_р – масова частка, відповідно мономеру і розчинника.

За одержаними даними будують графік залежності виходу полімеру S від тривалості процесу полімеризації t (рис.3).

За графіком визначають вихід полімеру за вибраний проміжок часу для кожного співвідношення мономер : розчинник і розраховують швидкість полімеризації V (мольл^-1с^-1). Знаходять логарифми всіх концентрацій мономера і швидкостей полімеризації, що їм відповідають. Одержані дані зводять в таблицю 3.

Рис.3. Залежність виходу полімеру від тривалості полімеризації при різних співвідношеннях мономер : розчинник – 1 : 5, 2 : 4, 3 : 3

Таблиця 3

Температура –

Розчинник –

Ініціатор –

Завантаження				Трива­лість, t, хв.	Вихід полімеру		V, мольл-1с-1	lg [M]	lg V
мономер	розчинник
мл	г	моль/л	мл		г	%

За даними таблиці будують графік залежності lgV від lg[M] (рис.4).

Рис.4. Графічна залежність lgV від lg[M]

Тангенс кута нахилу одержаної прямої tg чисельно дорівнює порядку реакції за мономером.