Контрольная «Цепная полимеризация» по Химии (Ильина Е. С.)

Кирилл Николоев вс, 24.04.2016 10:03

Цепная полимеризация. Сополимеризация. 1. Рассчитать состав исходной смеси мономеров для получения сополимеров заданного состава. 2. Определить состав смеси не вошедших в реакцию мономеров при степени превращения мономера 5%.

3. Охарактеризовать тип структуры полученного сополимера. 4. Написать химические уравнения сополимерзации, инициирования, роста цепи, обрыва цепи, передачи цепи, ингибирования. 5. Выбрать способ синтеза сополимеров.

6. Объяснить, какое будет молекулярно-массовое распределение при выбранном спосбе синтеза? Какие факторы увеличивают скорость полимеризации? Какие факторы повышают конверсию мономеров при сополимеризации (полимеризации)? Какие факторы влияют на величину молекулярной массы сополимера?

№ Мономеры a и b Температура синтеза, 0С Среда Ингибитор, катализатор Ингибитор r1۰r2 Состав сополимера, масс. % 2 Акрилонитрил + изопрен 50 Вода Пероксид бензоила + Co4+ Бензохинон 0,03 × 0,5 20-80

Решение: 1. Рассчитаем состав исходной смеси мономеров (Акрилонитрила + изопрена) для получения сополимеров состава 20-80 масс. %. Для этого определим сначала состав сополимера в мольных долях: Молярная масса акрилонитрила (АН) М(С3Н3N) = 53,1 г/моль;

Молярная масса изопрена (ИП) М(С5Н8) = 68 г/моль. Значения констант сополимеризации r1 и r2 для акрилонитрила и изопрена при температуре синтеза, равной Т=50С: r1=rАН=0,03 и r2=rИП=0,5. Чтобы определить какому составу мономерной смеси соответствует заданный состав сополимера, воспользуемся дифференциальным уравнением состава (которое обычно применяется при малой глубине превращения (5-7% конверсии)), записанным следующим образом:

Подставим имеющиеся данные: Решим квадратное уравнение, получим: ; . Найдем теперь массовое соотношение мономеров в исходной смеси: 2. Определим состав смеси не вошедших в реакцию мономеров при степени превращения мономера ИП 5%. Это означает, что 5% ИП вступило в реакцию сополимеризации. Возьмем весь ИП, имеющийся в исходной смеси за 100 %, тогда количество прореагировавшего ИП определим из соотношения: 83,55/100 = 4,18 мол.%.

По условию количество ИП в сополимере составляет 80%, следовательно, количество АН вступившего в реакцию сополимеризации составит 4,1820/80 = 1,05 мол.%. Тогда состав смеси мономеров, не вступивших в реакцию найдем следующим образом.

Содержание ИП: 83,5 – 4,18 = 79,32 мол.%; Содержание АН: 16,5 – 1,05 = 15,45 мол.%; Т.е. ИП : АН = 79,32 мол.% : 15,45 мол.%. 3. Тип структуры полученного сополимера. Строение сополимера зависит от состава мономерной смеси и определяется значениями констант сополимеризации (рис.).

Скачать файлы

Похожие документы