特性粘数英文解释翻译、特性粘数的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 limiting viscosity number
分词翻译:
特的英语翻译:
especially; special; spy; unusual; very
【化】 tex
粘数的英语翻译:
【化】 viscosity number
专业解析
特性粘数(Intrinsic Viscosity),在高分子科学和流变学领域是一个核心概念,用于表征聚合物分子在溶液中的流体力学体积或分子链的伸展程度。其汉英词典角度的详细解释如下:
1. 定义与核心概念
特性粘数(Intrinsic Viscosity),符号通常表示为[η],定义为在无限稀释条件下,聚合物溶液比浓粘度(ηsp/c)或比浓对数粘度(ln ηr/c)的极限值。它反映了单个高分子链对溶液粘度的贡献,排除了高分子链间相互作用的影响。其数学表达式为:
$$
[eta] = lim{{c to 0}} frac{{eta{sp}}}{{c}} = lim_{{c to 0}} frac{{ln eta_r}}{{c}}
$$
其中:
- ηsp = (η - ηs)/ηs 为增比粘度(η 是溶液粘度,ηs 是纯溶剂粘度)。
- ηr = η / ηs 为相对粘度。
- c 是聚合物溶液的浓度(通常以 g/dL 或 g/mL 表示)。
2. 物理意义
- 分子尺寸的表征: [η] 直接与聚合物分子在溶液中的流体力学体积相关。分子量越大、分子链在溶剂中越舒展(溶剂越良),[η] 值就越高。
- Mark-Houwink 方程: 特性粘数与聚合物分子量(M)通过著名的 Mark-Houwink 方程相关联:
$$
[eta] = K M^alpha
$$
其中 K 和 α 是与聚合物-溶剂体系和温度相关的常数。α 值反映分子链的构象(0.5 ≤ α ≤ 0.8 为柔性链在θ溶剂到良溶剂中的变化,α ≈ 2 为刚性棒状分子)。这是通过粘度法测定聚合物分子量的理论基础。
- 链刚性与溶剂化程度的指示: α 值的大小能提供分子链刚性及溶剂优劣的信息。
3. 测量方法
特性粘数无法直接测量,必须通过测量一系列不同浓度的稀溶液的粘度,然后外推到浓度为零(c → 0)得到。最常用的仪器是毛细管粘度计(如乌氏粘度计)。实验时测量不同浓度下的 ηr 或 ηsp,然后分别作 (ηsp/c) vs c 和 (ln ηr/c) vs c 图,两条直线在 c=0 处的截距即为 [η](通常两条直线截距非常接近)。
4. 应用领域
- 分子量测定: 粘度法是测定聚合物平均分子量(粘均分子量 Mη)最简便、最常用的方法之一,尤其适用于生产质量控制。
- 聚合物结构表征: 通过比较不同聚合物或同一聚合物在不同溶剂中的 [η],可以研究分子链的刚性、支化程度(支化分子比线形分子具有更小的 [η])等结构信息。
- 溶剂优劣判断: 在相同分子量下,[η] 值高的溶剂对该聚合物是更好的溶剂。
- 聚合过程监控: 可用于监测聚合反应进程或降解程度。
权威参考来源:
- 国际纯粹与应用化学联合会 (IUPAC) 术语定义: IUPAC 在其聚合物术语汇编中明确定义了 Intrinsic Viscosity 及其测量原理,是概念标准化的基石。 (来源:IUPAC Compendium of Polymer Terminology and Nomenclature)
- 经典高分子物理教材: 如《高分子物理》第三版(何曼君等编著,复旦大学出版社) 和《Polymer Physics》by M. Rubinstein and R.H. Colby (Oxford University Press),均对特性粘数的定义、物理意义、测量方法和应用有系统深入的阐述。
- 美国材料与试验协会标准 (ASTM): ASTM D2857 标准详细规定了使用乌氏毛细管粘度计测定聚合物稀溶液特性粘度的标准操作规程,是实验方法的权威指南。 (来源:ASTM International - ASTM D2857 Standard)
网络扩展解释
特性粘数是高分子溶液黏度研究中的核心参数,主要用于表征聚合物分子在溶液中的流体力学特性。以下为详细解释:
一、定义与公式
特性粘数([ eta ])定义为当高分子溶液浓度趋近于零时,比浓粘度([ eta_{sp}/c ])或比浓对数相对粘度([ ln etar/c ])的外推值,即:
$$
[ eta ] = lim{c to 0} frac{eta{sp}}{c} = lim{c to 0} frac{ln eta_r}{c}
$$
其中:
- [ eta_{sp} = eta_r - 1 ](增比粘度,表示溶液粘度相对于溶剂的增量);
- [ eta_r = frac{eta}{eta_0} ](相对粘度,溶液粘度与溶剂粘度的比值);
- ( c ) 为溶液浓度。
二、物理意义
- 分子量关联:特性粘数与聚合物的分子量直接相关,通过Mark-Houwink方程可建立关系:[ eta = K M^alpha ],其中( K )和( alpha )为特定溶剂和温度下的常数。
- 结构表征:反映高分子链的柔性、支化程度及在溶液中的形态。
三、测定方法
通常需通过稀释外推法:
- 测量不同浓度下的[ eta_{sp} ]和[ eta_r ];
- 绘制[ eta_{sp}/c ]或[ ln eta_r/c ]随( c )变化的曲线;
- 外推至( c=0 )时的截距即为特性粘数。
四、应用领域
- 分子量测定:通过特性粘数推算聚合物平均分子量;
- 药物分析:如药典中用于右旋糖酐等物质的含量检测;
- 材料研究:评估高分子链的流体力学体积及相互作用。
注意事项
- 与“粘度指数”区别:中提到的公式(含温度依赖性)实为粘度指数(VI)的定义,用于润滑油等工业领域,与高分子领域的特性粘数概念不同。
- 浓度无关性:特性粘数仅取决于聚合物本身性质,与溶液浓度无关。
如需进一步了解实验操作或具体公式推导,可参考高分子物理教材或标准测试方法(如ASTM D2857)。
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