题目
氯乙烯(r1=1。67)与醋酸乙烯酯(r2=0.23)共聚,希望获得初始共聚物瞬时组成和85%转化率时共聚物平均组成为5%(摩尔分数)醋酸乙烯酯,分别求两单体的初始配比.
氯乙烯(r1=1。67)与醋酸乙烯酯(r2=0.23)共聚,希望获得初始共聚物瞬时组成和85%转化率时共聚物平均组成为5%(摩尔分数)醋酸乙烯酯,分别求两单体的初始配比.
题目解答
答案
解:(1)当共聚物中醋酸乙烯酯的初始含量为5%时,将
带入下式:
, 
两单体的初始配比为
(2)85%转化率时共聚物平均组成为5%(摩尔分数)醋酸乙烯酯,
则


①

②
解得:
两单体的初始配比为
=15。1
解析
步骤 1:确定共聚物中醋酸乙烯酯的初始含量
根据题目要求,共聚物中醋酸乙烯酯的初始含量为5%。这意味着在共聚物中,醋酸乙烯酯的摩尔分数为0.05,而氯乙烯的摩尔分数为0.95。
步骤 2:计算初始配比
根据共聚物的组成,可以使用共聚物的组成与单体的初始配比之间的关系来计算初始配比。对于共聚物中醋酸乙烯酯的初始含量为5%的情况,可以使用以下公式计算初始配比:
${r}^{0}=\dfrac {{r}_{1}{({{r}_{1}}^{0})}^{2}+{f}_{1}^{0}{f}_{2}^{0}}{{r}_{1}{({r}_{1}}^{0})}^{2}+2{{f}_{1}^{0}{f}_{2}^{0}}$
其中,${r}_{1}$和${r}_{2}$分别是氯乙烯和醋酸乙烯酯的竞聚率,${f}_{1}^{0}$和${f}_{2}^{0}$分别是氯乙烯和醋酸乙烯酯的初始摩尔分数。将${f}_{1}^{0}=0.95$和${f}_{2}^{0}=0.05$代入公式,可以计算出${r}^{0}$的值,进而计算出两单体的初始配比${[ {M}_{2}] }_{0}=\dfrac {{f}_{1}}{{f}_{2}}$。
步骤 3:计算85%转化率时的配比
根据题目要求,共聚物在85%转化率时的平均组成为5%醋酸乙烯酯。这意味着在85%转化率时,共聚物中醋酸乙烯酯的摩尔分数为0.05,而氯乙烯的摩尔分数为0.95。可以使用以下公式计算85%转化率时的配比:
${F}_{2}=0.05$ ${F}_{1}=0.95$
$=85$ ${F}_{1}=\dfrac {{f}_{1}-(1-C){f}_{1}}{c}$
${z}_{1}-0.15{f}_{1}=0.8075$ ①
${F}_{1}=0.605{f}_{1}+0.395$, $C=1-{(\dfrac {1-{f}_{1}}{1-{f}_{1}})}^{2.53}$
${(\dfrac {1-{f}_{1}}{1-{f}_{1}}^{0}})}^{2.53}=0.15$ ②
解得:${c}_{1}=0.868$ ${f}_{1}^{0}=0.938$
两单体的初始配比为${[ {M}_{2}] }_{0}=\dfrac {{f}_{1}}{{f}_{2}}=\dfrac {0.938}{0.062}=\dfrac {469}{31}$=15。1
根据题目要求,共聚物中醋酸乙烯酯的初始含量为5%。这意味着在共聚物中,醋酸乙烯酯的摩尔分数为0.05,而氯乙烯的摩尔分数为0.95。
步骤 2:计算初始配比
根据共聚物的组成,可以使用共聚物的组成与单体的初始配比之间的关系来计算初始配比。对于共聚物中醋酸乙烯酯的初始含量为5%的情况,可以使用以下公式计算初始配比:
${r}^{0}=\dfrac {{r}_{1}{({{r}_{1}}^{0})}^{2}+{f}_{1}^{0}{f}_{2}^{0}}{{r}_{1}{({r}_{1}}^{0})}^{2}+2{{f}_{1}^{0}{f}_{2}^{0}}$
其中,${r}_{1}$和${r}_{2}$分别是氯乙烯和醋酸乙烯酯的竞聚率,${f}_{1}^{0}$和${f}_{2}^{0}$分别是氯乙烯和醋酸乙烯酯的初始摩尔分数。将${f}_{1}^{0}=0.95$和${f}_{2}^{0}=0.05$代入公式,可以计算出${r}^{0}$的值,进而计算出两单体的初始配比${[ {M}_{2}] }_{0}=\dfrac {{f}_{1}}{{f}_{2}}$。
步骤 3:计算85%转化率时的配比
根据题目要求,共聚物在85%转化率时的平均组成为5%醋酸乙烯酯。这意味着在85%转化率时,共聚物中醋酸乙烯酯的摩尔分数为0.05,而氯乙烯的摩尔分数为0.95。可以使用以下公式计算85%转化率时的配比:
${F}_{2}=0.05$ ${F}_{1}=0.95$
$=85$ ${F}_{1}=\dfrac {{f}_{1}-(1-C){f}_{1}}{c}$
${z}_{1}-0.15{f}_{1}=0.8075$ ①
${F}_{1}=0.605{f}_{1}+0.395$, $C=1-{(\dfrac {1-{f}_{1}}{1-{f}_{1}})}^{2.53}$
${(\dfrac {1-{f}_{1}}{1-{f}_{1}}^{0}})}^{2.53}=0.15$ ②
解得:${c}_{1}=0.868$ ${f}_{1}^{0}=0.938$
两单体的初始配比为${[ {M}_{2}] }_{0}=\dfrac {{f}_{1}}{{f}_{2}}=\dfrac {0.938}{0.062}=\dfrac {469}{31}$=15。1