利用恆溫滴定卡計對高分子溶液之溶劑性質之研究

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研究生：	林俊儀 Jyun-yi Lin
論文名稱：	利用恆溫滴定卡計對高分子溶液之溶劑性質之研究 Solvent Quality of Polymer Solution: Isothermal Titration Calorimeter (ITC)
指導教授：	曹恒光 Heng-kwong Tsao
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工學院 - 化學工程與材料工程學系 Department of Chemical & Materials Engineering
畢業學年度：	95
語文別：	中文
論文頁數：	60
中文關鍵詞：	相互作用參數、恆溫滴定卡計
外文關鍵詞：	interaction parameter, Isothermal Titration Calorimeter
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高分子溶液性質的研究，是高分子科學領域的重要內容之一，而由Flory及Huggins 所提出的相互作用參數(interaction parameter,χ)，則是用以了解高分子溶液性質的重要指標，可以有效幫助我們了解高分子溶液內，分子間的相互作用，不過一般最常用以估算χ值的方法，乃是藉由溶解參數(solubility parameter ,δ)計算而得；而本文則是採實驗方法，利用恆溫滴定卡計(Isothermal Titration Calorimeter , ITC )直接測量溶液混合或稀釋所產生的微小熱量，再換算成χ；並輔以滲透壓凝固點下降法加以佐證。
本文主要探討數種不同中性高分子於水溶液中之χ，以及高分子之分子量與其濃度對於χ的影響。由實驗結果發現：χ受濃度影響不大，而分子量的影響效應則較為顯著，且χ隨分子量上升而上升。此外我們也發現，由溶解參數(δ)計算得到之χ必為正值；但利用ITC針對水溶性較好的高分子，直接測得其水溶液之χ，則其值皆小於零。

Solvent quality of polymer solution is an important quality of polymer science, and it affects the thermodynamic parameter of polymer solution. However, in the context of a binary mixture of polymer and solvent, “the interaction parameter (χ)”represents the solvent quality. In this thesis, the “Isothermal Titration Calorimeter (ITC)” is applied to measure the χ parameter of polymer solution.
It is found that “the interaction parameter (χ)”of PEG、PVP、Dextran aqueous solution are negative and they are increased with increasing molecular weight of polymer solution. In addition to molecular weight effect, we has study the concentration effect. For PEG aqueous solution, χ parameter of different concentration is nearly constant. For PVP aqueous solution, in low concentration region, χ parameter is increased with increasing concentration of polymer solution. But in high concentration region, χ parameter is nearly constant.

目錄
摘要	I
Abstract	II
誌謝	III
目錄	IV
圖目錄	VI
表目錄	VIII
第一章 緒論	1
第二章 原理簡介與文獻回顧	2
2-1 Flory-Huggins theory	2
2-1-1混合熵變化量(△Sm)之推導	3
2-1-2混合焓變化量(△Hm)之推導	4
2-2作用力參數χ(Interaction parameter)	6
2-3文獻回顧	8
2-3-1玻璃轉化溫度法	8
2-3-2逆向氣相層析法(Inverse Gas Chromatography , IGC)	9
2-3-3溶解參數(solubility parameter,δ)	10
第三章 實驗部分	12
3-1 實驗藥品	12
3-2實驗儀器	15
3-3恆溫滴定卡記計(Isothermal Titration Calori - meter ,ITC)	16
3-3-1卡計之基本介紹	16
3-3-2 ITC之操作原理	17
3-3-3 ITC之平衡	21
3-3-4 ITC的清洗與校正	23
3-4滲透壓與凝固點下降	25
3-5 數據整理與分析	28
3-5-1 利用滲透壓凝固點下降法求χ	28
3-5-2 利用ITC求χ	30
第四章 實驗結果與討論	33
4-1 不同高分子之χ值比較	33
4-2分子量對χ的影響	34
4-3 濃度對χ的影響	35
第五章 結論	47
第六章參考文獻	48

                                

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