题目
膜渗透压法测定聚合物相对分子质量,以pi div RTc对c作图,得到的直线的斜率随温度的升高而()。A. 增大B. 不变C. 降低D. 不确定
膜渗透压法测定聚合物相对分子质量,以\pi \div RTc对c作图,得到的直线的斜率随温度的升高而()。
A. 增大
B. 不变
C. 降低
D. 不确定
题目解答
答案
C. 降低
解析
本题考查膜渗透压法测定聚合物相对分子质量时,作图法中直线斜率随温度变化的规律。核心思路在于理解渗透压公式中各参数的温度依赖性,特别是第二维里系数$A_2$和溶液体积$V$的变化对斜率的影响。关键点是明确斜率表达式$\text{斜率} = \frac{M_w A_2}{V}$,并分析温度升高时$A_2$和$V$的变化趋势。
膜渗透压法中,渗透压$\pi$的表达式为:
$\pi = \frac{RTM_w c}{V} \left[ 1 + A_2 c + \cdots \right]$
其中$M_w$为重均分子量,$V$为摩尔体积,$A_2$为第二维里系数。将$\pi/(RTc)$展开:
$\frac{\pi}{RTc} = \frac{M_w}{V} \left[ 1 + A_2 c + \cdots \right]$
以$\pi/(RTc)$为纵坐标、$c$为横坐标作图,直线斜率为:
$\text{斜率} = \frac{M_w A_2}{V}$
温度升高时:
- 第二维里系数$A_2$:随温度升高,溶剂对高分子的溶解度增加,分子间相互作用减弱,$A_2$(通常为负值)向零靠近,即$A_2$增大(绝对值减小)。
- 溶液体积$V$:温度升高导致体积膨胀,$V$增大。
两者共同作用使斜率$\frac{M_w A_2}{V}$的绝对值减小。由于$A_2$为负,斜率为负值,绝对值减小等价于斜率“降低”。