Юный техник 1958-09, страница 26

КАК ИЗМЕРЯЮТ БОЛЬШИЕ МОЛЕКУЛЫ

И. СОБОЛЕВА, Н. МАНЛИЦОВА

ГЮБОЙ школьник может вычислить молекулярный вес вещества, если известна точная химическая формула. Он берет в таблице атомные веса элементов, из которых составлено вещество, и складывает их согласно формуле.

Химики давно уже определили атомные веса элементов и установили формулы многих веществ, узнали, из скольких и каких атомов состоят их молекулы. Долгое время химики умели определять молекулярные веса только веществ, состоящих из небольшого числа атомов — низкомолекулярных веществ. Методы «взвешивания» молекул, которыми пользовались химики, оказались бессильными, когда встала задача взвесить молекулы полимеров.

Молекулы полимеров — пластмассы, синтетического каучука, капрона, нейлона, лавсана — представляют собой длинные цепочки, составленные из сотен и даже тысяч атомов. Как же ученые «взвешивают» эти гигантские молекулы, подсчитывают, из скольких атомов сложены те или иные полимеры — определяют их молекулярный вес?

ПО ВЯЗКОСТИ

Один из первых по времени методов взвешивания гигантских молекул — определение молекулярного веса по вязкости раствора.

Вязкость растворов измеряют с помощью вискозиметра (см. рис.). Принцип действия прибора чрезвычайно прост. Сначала жидкость засасывается через среднюю трубку в

24

верхнии шарик, выше верхней метки. Затем через тот же капилляр она стекает опять в нижний шарик. Если отсчитать по секундомеру время прохождения мениска жидкости от верхней метки до нижней и разделить время истечения раствора на время истечения растворителя, это и будет относительная вязкость. (Измерения повторяются для растворов различных концентраций.)

Измеряя вязкость различных полимеров, ученые заметили, что полимеры сильно повышают вязкость той жидкости, в которой они растворены. Так, если 0,5 г натурального каучука растворить в 10 см³ бензина, то вязкость бензина увеличится в 10 раз. Вязкость чистой однородной жидкости всегда увеличивается, если в ней растворить вещество, молекулы которого больше молекул жидкости, и тем сильнее, чем больше молекулярный вес растворяемого вещества.

Впервые это обнаружил около тридцати лет тому назад немецкий исследователь Г. Штаудингер. Он считал, что между молекулярным весом и вязкостью растворов полимеров существует прямая зависимость: во сколько раз увеличится молекулярный вес, во столько же раз возрастет и вязкость.

Вискозиметр — прибор для измерения вязкости растворов.