ΜΕΤΡΗΣΗ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗ ΜΟΡΙΑΚΗΣ ΔΙΑΧΥΣΗΣ ΣΕ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ ΠΟΛΥΜΕΡΩΝ

Abstract

TAYLOR'S HYDRODYNAMIC STABILITY METHOD WAS EVALUATED IN THE PRESENT WORK AS AN EXPERIMENTAL ABSOLUTE TECHNIQUE FOR THE DETERMINATION OF THE MOLECULAR DIFFUSIVITY IN POLYMER SOLUTIONS. AT A FIRST STAGE, THE PHENOMENON OF CONVECTIVE INSTABILITY INSIDE A VERTICAL CAPILLARY UNDER CONDITIONS OF INVERSE DENSITY GRADIENTS, WHICH TAKES PLACE DURING A TAYLOR'S EXPERIMENT, WAS INVESTIGATED. FOR THAT PURPOSE, THE MOTIONS OF AQUEOUS KMNO4 SOLUTIONS INSIDE VERTICAL CAPILLARIES WERE VISUALLY STUDIED USING CLOSE-UP PHOTOGRAPHY. THE INFORMATION, DEDUCED FROM THIS VISUAL STUDY, PROVIDED THE BASIS FOR A BETTER INSIGHT AND PHYSICAL UNDERSTANDING OF THE PHENOMENON OF CONVECTIVE INSTABILITY. AT A SECOND STAGE, TAYLOR'S METHOD WAS USED FOR THE DETERMINATION OF THE MOLECULAR DIFFUSIVITY OFAQUEOUS DILUTE AND SEMIDILUTE POLYVINYLPYRROLIDONE (PVP) SOLUTIONS, MW=50500AND MW=867000, AT 25 C. THE ACCURACY OF THE DATA VARIED BETWEEN 2-5% DEPENDING ON THE SOLUTION CONCENTRATION. THE EXPERIMENTAL RESULTS OBTAINED BY TAYLOR'SMETHOD WERE VERIFIED AND EVALUATED INDEPENDENTLY BY DYNAMIC LIGHT SCATTERING (DLS). THE DIFFUSION COEFFICIENTS OBTAINED WITH TAYLOR'S METHOD AGREED WITH THE CORRESPONDING VALUES MEASURED WITH DLS TO WITHIN 3% FOR MW =50500 AND 1% FORMW=867000. THIS CONSISTENCY IN THE DIFFUSIVITY DATA CONFIRMED THAT THE TWO INDEPENDENT TECHNIQUES MEASURE THE SAME DIFFUSION COEFFICIENT. IN ADDITION, IT WAS PROVED THAT A RELATIVELY SIMPLE AND INEXPENSIVE TECHNIQUE, LIKE TAYLOR'S METHOD, IS AN ACCURATE AND RELIABLE METHOD FOR THE EXPERIMENTAL DETERMINATION OF DIFFUSION COEFFICIENTS IN POLYMER SOLUTIONS.

ΣΤΗΝ ΠΑΡΟΥΣΑ ΔΙΑΤΡΙΒΗ, Η ΜΕΘΟΔΟΣ ΥΔΡΟΔΥΝΑΜΙΚΗΣ ΕΥΣΤΑΘΕΙΑΣ ΤΟΥ TAYLOR ΑΞΙΟΛΟΓΕΙΤΑΙ ΩΣ ΑΠΟΛΥΤΗ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΤΕΧΝΙΚΗ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΤΟΥ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗ ΜΟΡΙΑΚΗΣ ΔΙΑΧΥΣΗΣ ΣΕ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ ΠΟΛΥΜΕΡΩΝ. ΣΕ ΕΝΑ ΠΡΩΤΟ ΣΤΑΔΙΟ ΜΕΛΕΤΑΤΑΙ ΤΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΤΗΣ ΥΔΡΟΔΥΝΑΜΙΚΗΣ ΑΣΤΑΘΕΙΑΣ ΣΤΟ ΕΣΩΤΕΡΙΚΟ ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΟΥ ΤΡΙΧΟΕΙΔΟΥΣ ΣΩΛΗΝΑ ΚΑΤΩ ΑΠΟ ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΑΝΑΣΤΡΟΦΗΣ ΔΙΑΦΟΡΙΚΗΣ ΚΛΙΣΗΣ ΠΥΚΝΟΤΗΤΑΣ. ΤΟ ΠΑΡΑΠΑΝΩ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΛΑΜΒΑΝΕΙ ΧΩΡΑ ΚΑΤΑ ΤΗ ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΕΝΟΣ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ TAYLOR, ΓΙΑ ΤΗΝ ΟΠΤΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΕ ΤΟΥ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟΥ ΑΥΤΟΥ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΘΗΚΑΝ ΥΔΑΤΙΚΑ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ KMNO4. Η ΜΕΛΕΤΗ ΑΥΤΗ ΑΠΟΣΚΟΠΕΙΣΤΗΝ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΑΝΟΗΣΗ ΤΩΝ ΜΗΧΑΝΙΣΜΩΝ ΤΟΥ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟΥ ΤΗΣ ΡΕΥΣΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΑΣΤΑΘΕΙΑΣ. ΣΤΗ ΣΥΝΕΧΕΙΑ ΕΦΑΡΜΟΖΕΤΑΙ Η ΜΕΘΟΔΟΣ TAYLOR ΓΙΑ ΤΟΝ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟ ΤΟΥ ΔΥΑΔΙΚΟΥ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗ ΜΟΡΙΑΚΗΣ ΔΙΑΧΥΣΗΣ ΣΕ ΑΡΑΙΑ ΚΑΙ ΗΜΙΑΡΑΙΑ ΥΔΑΤΙΚΑ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ ΠΟΛΥΒΙΝΥΛΟΠΥΡΡΟΛΙΔΟΝΗΣ (PVP), MW=50500 ΚΑΙ MW=867000, ΣΕ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ 25 C. Η ΑΞΙΟΠΙΣΤΙΑ ΤΗΣ ΠΑΡΑΠΑΝΩ ΜΕΘΟΔΟΥ ΕΛΕΓΧΕΤΑΙ ΜΕ ΑΝΕΞΑΡΤΗΤΕΣ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΤΩΝ ΙΔΙΩΝ ΔΙΑΛΥΜΑΤΩΝ PVP ΜΕ ΤΗΝ ΤΕΧΝΙΚΗ ΔΥΝΑΜΙΚΗΣ ΣΚΕΔΑΣΗΣ ΦΩΤΟΣ. ΑΠΟΔΕΙΚΝΥΕΤΑΙ ΟΤΙ Η ΜΕΘΟΔΟΣ TAYLOR ΕΙΝΑΙ ΜΙΑ ΑΠΛΗ, ΑΞΙΟΠΙΣΤΗ ΚΑΙ ΧΑΜΗΛΟΥ ΚΟΣΤΟΥΣ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΤΕΧΝΙΚΗ ΓΙΑΤΟΝ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΩΝ ΔΙΑΧΥΣΗΣ ΣΕ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ ΠΟΛΥΜΕΡΩΝ, Η ΔΕ ΑΚΡΙΒΕΙΑ ΤΗΣ ΚΥΜΑΙΝΕΤΑΙ ΜΕΤΑΞΥ 2-5%.