Předmět Charakterizace a analýza polymerů (UCHTML / C183)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu UCHTML / C183 - Charakterizace a analýza polymerů, Fakulta chemicko-technologická, Univerzita Pardubice (UPa).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Obsah

Úvod: vymezení pojmů polymer a oligomer, neuniformita polymerů, molekulární a chemická struktura polymerů a její popis, fázové stavy polymerů a jejich popis a vlastnosti, modely polymerního řetězce - model náhodného letu, ekvivalentní a reálný řetězec, theta stav.Molární hmotnost polymerů a její popis: distribuční křivky a definice průměrů molární hmotnosti, vztah mezi číselnou a hmotnostní distribucí, empirické distribuční křivky, Floryho distribuce, distribuce při radikálových a aniontových polymeracích.Metody stanovení molární hmotnosti: membránová osmometrie, osmometrie v parní fázi, metoda koncových skupin, sedimentace v ultraodstředivce - princip jednotlivých metod, jejich výhody a omezení. Viskozimetrie zředěných roztoků: vnitřní viskozita, Markova-Houwinkova rovnice, Hugginsova rovnice. Rozptyl světla: princip metody, typy rozptylu světla, Zimmův diagram.Gelová permeační chromatografie (GPC): princip separace, kalibrace kolon a stanovení molekulárně hmotnostní distribuce, univerzální kalibrace, instrumentální vybavení. Kombinace gelové permerační chromatografie a rozptylu světla (GPC-MALS) - výhody proti klasickému použití obou technik a hlavní aplikace. Viskozitní detekce v gelové permeační chromatografii (GPC-VIS).Frakční srážení: omezení a aplikace metody.Charakterizace větvených polymerů: typy větvení, popis stupně větvení, metody stanovení větvení.Frakcionace tokem v poli (FFF): princip, různé typy, kombinace s rozptylem světla, porovnání FFF a GPC - výhody a omezení jednotlivých metod.Vliv molární hmotnosti na vlastnosti polymerů.Metody TREF a CRYSTAF: princip a aplikace.Dynamický rozptyl světla: stanovení velikosti částic.Stanovení vybraných fyzikálně-chemických veličin: hustota, povrchové napětí, sušina, popel.Kapalinová a plynová chromatografie: instrumentální vybavení, vyhodnocení získaných dat, aplikace, různé typy kapalinové chromatografie.Spektrální metody: infračervená spektroskopie, nukleární magnetická rezonance, Ramanova spektroskopie.Hmotnostní spektroskopie: princip a popis instrumentálního vybavení, metoda MALDI-TOF a její aplikace při studiu polymerů, možnosti a omezení metody, kombinace hmotnostní spektroskopie s kapalinovou chromatografií (LC-MS) a plynovou chromatografií (GC-MS).Rheologie tavenin a koncentrovaných roztoků polymerů: viskozita a tokové křivky, vliv teploty a molární hmotnosti na viskozitu.Diferenciální termická analýza (DTA), diferenciální kompenzační kalorimetrie (DSC), dynamická mechanická analýza (DMA): principy a hlavní aplikace.Závěrečný souhrn předmětu: přehled jednotlivých technik a jejich vzájemný vztah. Využití analytických a fyzikálních metod při výzkumu a výrobě polymerů. Strategie vedoucí k úspěšné analýze. Zkušební normy.

Získané způsobilosti

Po absolvování předmětu by posluchač měl být schopen rychle zvládnout základní obsluhu analytických přístrojů používaných při analýze polymerů a základní interpretaci experimentálních dat.

Literatura

Rabek J.F. Experimental Methods in Polymer Chemistry - Physical Principles and Application. Wiley, Chichester, 1980. Mleziva J., Kálal J. Základy makromolekulární chemie. SNTL Praha, 1986. ISBN 04-621-86.Stuart B. Polymer Analysis. Wiley, Chichester, 2002.

Požadavky

Student má prokázat základní znalost teorie a principů analytických metod používaných pro analýzu a charakterizaci polymerů s důrazem na analytické techniky používané specificky v oblasti polymerní chemie, tj. gelovou permeační chromatografii, viskozimetrii, rozptyl světla a další techniky stanovení molární hmotnosti. Dále je požadována znalost molekulární a chemické struktury polymerů a základní vztahy mezi strukturou a způsobem přípravy a strukturou a vlastnostmi syntetických polymerů.

Garant

prof. Ing. Štěpán Podzimek, CSc.

Vyučující

prof. Ing. Štěpán Podzimek, CSc.