Фракционирование методом дробного осаждения

В коническую колбу емкостью 1000 мл помещают 5 г тонко измельченного полистирола и приливают 500 мл толуола. После полного растворения полимера раствор фильтруют через стеклянную вату для удаления твердых частиц, наливают в прибор для фракционирования и термостатируют при 20±0,1°С при перемешивании. К раствору при перемешивании из бюретки через воронку 5 добавляют по каплям метиловый спирт до появления устойчивой мути. Не прекращая перемешивания, раствор нагревают до исчезновения мути и затем медленно охлаждают до 5 °С. Выключают мешалку и дают выделившемуся полимеру осесть. После полного расслоения фаз гелеобразную фазу сливают через кран 8 в приемник.

Выделенный гель растворяют в небольшом количестве толуола и при перемешивании выливают в десятикратный избыток метилового спирта. Осадок промывают несколько раз метиловым спиртом, отделяют декантацией, профильтровывают через стеклянный фильтр № 3, промывают еще несколько раз метиловым спиртом. Осадок с фильтра помещают во взвешенный бюкс. Остатки полимера на фильтре растворяют в нескольких каплях толуола и раствор присоединяют к осадку в бюксе. Бюкс помещают в вакуум-эксикатор и сушат до постоянной массы при 60 °С и давлении 133, 322 Па (1 мм рт. ст.).

Раствор полимера в приборе при перемешивании доводят до 20°С, добавляют метиловый спирт по каплям до появления мути и продолжают дальнейшее фракционирование. Метиловый спирт ядовит и легко воспламеняется. Работу следует проводить в вытяжном шкафу в отсутствие огня! После выделения 10 фракций раствор становится очень разбавленным, что осложняет дальнейшее осаждение фракций полимера. Для концентрирования раствора часть растворителя испаряют в вакууме, создаваемом водоструйным насосом, до получения примерно 1%-ного раствора и продолжают фракционирование. Последнюю фракцию выделяют путем полного испарения растворителя.

Первые 3-5 фракций подвергают повторному фракционированию описанным выше методом для разделения их еще на 3-5 фракций.

Всего выделяют 15-20 фракций. Полученные результаты вносят в табл. 1.

Таблица 1

№ фракции	Масса фракций, г (pi)	Массовая доля фракций, ωi	Интегральная массовая доля фракций,	[η] i	M x

Массовую долю фракций находят по отношению массы каждой фракции к суммарной массе всех фракций:

Для каждой фракции вычисляют массовую долю фракции и определяют молекулярную массу вискозиметрическим методом (см. Лабораторная работа № 1).

Для проверки правильности проведенного фракционирования вычисляют величину

Сумма произведений для всех фракций должна быть равна нефракционированного полимера. По разности между величиной вычисленной по уравнению, и значением , найденным опытным путем, определяют потерю фракций полимера. Если вычисленное значение больше опытного, то потери определяются низкомолекулярными фракциями. Если вычисленное значение меньше опытного, то потери относят к высокомолекулярным фракциям.