Emülsiyon Polimerizasyonunda Boncuk Boyut Bilgisi

S o r u

mL stiren kullanılarak emülsiyon polimerizasyonu gerçekleştirilmiştir. oluşan boncukların ortalama çapı nm. olduğuna göre;

(a). Oluşan boncuk sayısını

(b). boncukların toplam yüzey alanını ve 1 gram polimer başına düşen yüzey alanını,

(c). oluşan polimerin mol tartısı kg mol^-1 olduğuna göre bir boncuktaki polimer moleküllerinin sayısını,

(d). Toplam lateks hacmi L. olduğuna göre 1 cm³ deki boncuk sayısını hesaplayınız.

Not : d_stiren : 0.909 g. cm^-3, d_PS : 1.04 g. cm^-3, M_stiren : 104.15 g. mol_-1 dir.

H e s a p l a m a l a r

(a). Bir boncuk hacmi; \rm V_{boncuk} = { 4 \over 3} \pi r^3 \rm V_{boncuk} = { 4 \over 3} \pi \big( { 230 \times 10^{-7} cm. \over 2 } \big)^3 \rm V_{boncuk} = 6.3706 \times 10^{ -15 } \; cm^3 oluşan polimer hacmi; \rm V_{PS}= V_{stiren}{ d_{stiren}\over d_{PS}} \rm V_{PS}= (150 \; cm^3){ (0.909 \; g \; cm^{-3} )\over (1.04 \; g \; cm^{-3} ) } \rm V_{PS}= 131.11 \; cm^3 Toplam boncuk sayısı \rm N_{boncuk}= { V_{PS}\over V_{boncuk} } \rm N_{boncuk}= { V_{PS}\over V_{boncuk} } = 2.0580 \times 10^{ +16 }		(b). Bir boncuğun yüzey alanı \rm S_{boncuk} = 4 \pi r^2 \rm S_{boncuk} = 4 \pi \big( { 230 \times 10^{-7} cm. \over 2 } \big)^2 \rm S_{boncuk} = 1.6619 \times 10^{ -9 } \; cm^2 toplam yüzey alanı \rm S_{toplam}=N_{boncuk} S_{boncuk} \rm S_{toplam}=( 2.0580 \times 10^{ +16 } )( 1.6619 \times 10^{ -9 } \; cm^2 ) \rm S_{toplam}= 34201902 \; cm^2 \simeq 3420.2 \; m^2 Toplam polimer kütlesi; \rm m_{PS}= V_{PS} d_{PS} \rm m_{PS}= (131.11 \; cm^3)(1.04 \; g. \; cm^{-3}) = 136.4 \; g. Bir gram polimer başına yüzey alanı \rm \overline{S}_{PS} = { 3420.2 \; m^2 \over 136.4 \; g. } = 25.07 \; m^2 \; g.^{-1}
(c). Bir boncuğun kütlesi; \rm m_{boncuk} = V_{boncuk} d_{PS} \rm m_{boncuk} = ( 6.3706 \times 10^{ -15 } \; cm^3)( 1.04 \; g. cm^{-3}) \rm m_{boncuk} = 6.6255 \times 10^{ -15 } \; g. Bir boncuktaki polimer moleküllerinin sayısı \rm \overline{N}_{boncuk} = ( 6.6255 \times 10^{ -15 } \; g. ) \big( {6.022 \times 10^{23} \; molekül \over 300 \; g.} \big) \rm \overline{N}_{boncuk} = 13300 \; molekül \; boncuk^{-1}		(d). 1 cm3 lateksdeki boncuk sayısı; \rm N_{lateks} = { N_{boncuk} \over V_{lateks} } \rm N_{lateks} = { ( 2.0580 \times 10^{ +16 } \; boncuk) \over 1200 \; cm^3 \; lateks} \rm N_{lateks} = 1.72 \times 10^{ +13 } \; boncuk \; cm^{-3}