Carothers Denklemi Hesaplayıcı

Polimerleşme derecesini bulmak için monomer dönüşümü p'yi girin.

Nasıl hesaplanır?

Araç Xn = 1 / (1 − p) denklemini uygular. p reaksiyon ilerleme derecesidir; tepkimeye girmiş fonksiyonel grupların yüzdesi değil, kesir halidir. Xn ise sayı-ortalamalı polimerleşme derecesi, yani zincir başına ortalama monomer birimi sayısıdır. Ayrıca dönüşümü (p × 100) ve tepkimeye girmemiş payı ((1 − p) × 100) yüzde olarak verir. Denklem, iki fonksiyonel grubun tam eşit miktarda olduğu basamaklı büyüme tepkimesini varsayar; bir monomerin fazlalığı gerçek Xn'i düşürür ve hesaba katılmaz. Yalnızca 0 ile 1 arasında (uçlar hariç) değerler kabul edilir; 0, 1 ve aralık dışı her değer sonuç vermez. Sonuçlar iki ondalıkla gösterilir.

Örnek hesaplama

Bir polyester tepkimesinin p = 0,98'e ulaştığını, yani grupların %98'inin tepkimeye girdiğini varsayalım. Tepkimeye girmeyen pay 1 − 0,98 = 0,02 olduğundan Xn = 1 / 0,02 = 50,00 bulunur. Her zincirde ortalama 50 monomer birimi vardır. Araç dönüşümü %98,00, kalan payı %2,00 olarak da gösterir. p'yi 0,98'den 0,99'a çıkarmak Xn'i 100'e, yani iki katına çıkarır; çünkü tepkimeye girmeyen pay yarıya iner.

Bu örneği dene →

Sık yapılan hatalar

  • Dönüşümü kesir (0,98) yerine yüzde (98) olarak yazmak. 1 ve üzeri bir değer sonuç vermez.
  • %90 gibi yüksek görünen bir dönüşümden uzun zincirler beklemek. p = 0,9'da sonuç yalnızca 10'dur; basamaklı büyüme polimerleri için dönüşümün 1'e çok yakın olması gerekir.
  • Denklemi zincir büyümeli (katılma) polimerizasyonuna uygulamak. İlişki, her boydaki zincirin birbiriyle tepkimeye girdiği basamaklı büyüme tepkimelerini varsayar.
  • Stokiyometrik dengesizliği yok saymak. İki monomerin miktarı eşit değilse gerçek Xn, bu aracın gösterdiğinden düşüktür.
  • Xn'i moleküler ağırlık sanmak. Sayı-ortalamalı moleküler ağırlık için Xn'i tekrar eden birimin ortalama kütlesiyle çarpmak gerekir; araç bu adımı yapmaz.

Bu hesaplama hakkında

Naylon, polyester ve birçok mühendislik plastiğinin temelini oluşturan basamaklı büyüme (kondensasyon) polimerizasyonunda, monomerler ikişer ikişer tepkimeye girer ve tepkime ilerledikçe zincirler kademeli olarak büyür. Carothers denklemi, Xn = 1/(1 − p), sayı-ortalamalı polimerleşme derecesi Xn'i, reaksiyona girmiş fonksiyonel grupların oranı olan p ile ilişkilendirir.

Bu ilişki oldukça acımasızdır: kullanışlı bir zincir uzunluğuna ulaşmak için dönüşümün %100'e çok yakın olması gerekir — p = 0,99'da Xn yalnızca 100'dür, Xn = 1000'e ulaşmak içinse p = 0,999 gerekir. Bu hesaplayıcı denklemi doğrudan uygular ve hedef bir moleküler ağırlığı yakalamak için tepkimeleri tasarlayan ve kontrol eden polimer kimyagerleri ve malzeme bilimcileri için standart bir referanstır.

Bu faydalı oldu mu?

En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.

Yorumlar

  • İlk yorumu siz yazın.

Popüler hesaplayıcılar

Tüm Hesaplayıcılar