Создан заказ №2785714
17 марта 2018
Определить состав смеси не вошедших в реакцию мономеров при степени превращения мономеров 5%
Как заказчик описал требования к работе:
Оформить все графики в контрольной; 2. начертить схемы в соответствие со стандартами (можно в графическом редакторе на пк). Работу нужно сдавать в пятницу, поэтому 2 дня на выполнение максимум. Подробное задание прикрелено.
Фрагмент выполненной работы:
Определить состав смеси не вошедших в реакцию мономеров при степени превращения мономеров 5%.
3. Охарактеризовать тип структуры полученного полимера.
4. Написать химические уравнения инициирования, роста, обрыва и передачи цепи и ингибирования процесса сополимеризации, формулу сополимера.
5. Выбрать способ синтеза сополимеров.
6. Объясните, какое будет молекулярно-массовое распределение при выбранном способе синтеза? Какие факторы увеличивают скорость полимеризации? Какие факторы повышают конверсию мономеров при сополимеризации (полимеризации? Какие факторы влияют на величину молекулярной массы сополимера?)
№ варианта Мономеры a и b Температура синтеза, 0С Среда Инициатор, катализатор Ингибитор r1-r2 Состав сопол-ра, масс.%
13 Винил хлористый + МА 75 C5H5N Пероксид бензоила
гидрохинон 0,3 ˣ 0,08 85-15
Решение:
1. (работа была выполнена специалистами author24.ru) Рассчитаем состав исходной смеси мономеров (винилхлористый + МА) для получения сополимеров состава 85-15 % масс.%.
Для этого определим сначала состав сополимера в мольных долях:
Молярная масса хлористого винила (ХВ) M(C2H3Сl) = 62,5 г/моль;
Молярная масса метилкрилата (МА) M(C4H6O2) = 86 г/моль;
FХВ= GХВМХВGХВМХВ+GМАMМА= 8562,58562,5+1586=0,886 ;
FМА=1-0,886=0,114
Значения констант сополимеризации для хлористого винила r1= 0,3 и для метилкрилата r2= 0,08.
Чтобы определить какому составу мономерной смеси соответствует заданный состав сополимера, воспользуемся дифференциальным уравнением состава, который записан следующим образом:
FХВ∙r1-2FХВ+ FХВ∙r2-r1+1fХВ2+2FХВ-2FХВ∙r2-1fХВ+FХВ∙r2= 0
(0,886 ∙ 0,3 - 2 ∙ 0,886 + 0,886 ∙ 0,08 – 0,3 + 1) ∙fХВ2 + (2 ∙ 0,886 - 2 ∙ 0,886 ∙ 0,08 – -1) fХВ + 0,886 ∙ 0,08 = 0
Решая квадратное уравнение:
-0,73532fХВ2 +0,63024fХВ + 0,07088 = 0
fХВ=0,87;
fХВ= -0,01 (не может быть <0 состав мономерной смеси);
fМА=1- fХВ=0,13.
Найдём массовое соотношение мономеров в исходной смеси:
gХВ= fХВ ∙ МХВfМА∙ ММА+fХВ ∙ МХВ= 0,87 ∙ 62,50,13 ∙ 86+ 0,87 ∙ 62,5=0,83= 83 мас.%
gМА=1-0,83 = 0,17 = 17 мас. %
2. Определим состав смеси не вошедших в реакцию мономеров при степени превращения мономера МА 5%. Возьмем весь МА, имеющийся в исходной смеси за 100%, тогда количество прореагировавшего в результате реакции сополимеризации МА определим из соотношения: 17 ∙ 5100 = 0,85 мас.%.
По условию количество МА в сополимере составляет 15%, следовательно, количество ХВ, вступившего в реакцию сополимеризации составит 0,85 ∙ 85/15 = 4,82 мас. %.
Тогда состав смеси мономеров, не вступивших в реакцию найдём следующим образом:
Содержание ХВ: 83 – 4,82 = 78,18 мас.%;
Содержание МА: 17 – 0,85 = 16,15 мас.%:
То есть ХВ : МА = 78,18 : 16,15 = 4,84 : 1
3. Тип структуры полученного сополимера
Характер зависимости строения сополимера от состава мономерной смеси определяется значениями констант сополимеризации (Рисунок 1):
Рисунок 1 – Зависимость вероятностей диад звеньев от состава мономерной смеси и относительной активности мономеров.
В случае, когда r1<1 и r2<1, возрастает вероятность образования чередующихся диад m1-m2 и m2-m1 (кривые 3). В нашем случае сополимер при любом составе исходной смеси обогащен компонентами M1 и M2 и в структуре сополимера преобладают чередующиеся диады звеньев.
Определим количественно химическое строение бинарных сополимеров на основании определения вероятностей образования диад звеньев с помощью следующих уравнений:
P11=r1[M1][M2]2c;
P12=P21=M1M2c;
P22=r2c;
Проведем расчеты и найдём c по следующей формуле:
c= r1(M1M2)2+2M1M2+r2;
c=0,3∙(62,586)2+2∙62,586+0,08=1,69;
P11= 0,3∙(62,586)21,69 = 0,09375 = 9,375 мол. %;
P12=P21 = 62,5/861,69=0,43=43 мол.%;
P22=0,081,69= 0,0473 = 4,73 мол.%.
Следовательно, в структуре сополимера основную часть будут составлять смешанные звенья ХВ-МА и МА-ХВ (по 43%), чуть меньше будет звеньев ХВ-ХВ (9,38 %), наименьшее количество будет звеньев МА-МА (4,73%).
Таким образом, полимер будет иметь статистическую структуру.
4. Написать химические уравнения инициирования, роста, обрыва и передачи цепи и ингибирования процесса сополимеризации, формулу сополимера.
Синтез хлористого винила и метилакрилата в растворе пиридина в присутствии пероксида бензоила в качестве инициатора процесса осуществляется по механизму свободно радикальной полимеризации (жидкофазной).
А) Инициирование цепи
Пероксид бензоила подвергается термическому распаду с образованием радикалов по следующей реакции:
При распаде перекиси бензоила, растворенной в пиридине, наблюдается замещение фенилом водорода ароматического ядра, следовательно образуется, α-фенилпиридин. Водород ароматического ядра вероятно идёт к пиридину, образуя пиперидин.
Б) Рост цепи
Так как радикал углерод-центрированный, то он присоединяется к водороду от мономера, при этом происходит процесс роста цепи:
В) Обрыв цепи
Как и в любом случае радиальной полимеризации (сополимеризации) цепь может обрываться в результате реакции рекомбинации и диспропорционирования:
P.S. Не очень уверен, участвует ли пиридин как активный растворитель в реакции с мономером и макрорадикалами (ТЕЛОМЕРИЗАЦИЯ)...Посмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
200 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
18 марта 2018
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
Определить состав смеси не вошедших в реакцию мономеров при степени превращения мономеров 5%.docx
2020-04-17 12:36
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
4.7
Положительно
Очень приятная в общении.С работой справилась на отлично в очень короткий срок !Спасибо!!
Хочешь такую же работу?
300 ₽
