TERMODINAMSKE LASTNOSTI SISTEMA POLIETILEN GLIKOL (PEG)/OGLJIKOV DIOKSID (CO 2 )Trupej, Nina (Avtor) Knez, Željko (Mentor) Škerget, Mojca (Komentor) PEGCO2difuzivnosttopnostmagnetna suspenzijska tehtnicaavtoklavNamen diplomskega dela je preučevanje termodinamskih lastnosti sistema polietilen glikol (PEG)/ogljikov dioksid (CO2) in primerjava dveh metod, s katerima lahko pridobimo difuzijske koeficiente v sistemu polimer/CO2. Zanima nas obnašanje PEG različnih molekulskih mas (razpon molekulskih mas od 1 000 g/mol do 100 000 g/mol) in primerjava obnašanja med njimi. Analizirana je bila topnost in difuzivnost binarnega sistema CO2 v PEG in sprememba volumna vzorca. V ta namen smo preučevali vse vzorce pri izotermnih pogojih in enakem razponu tlakov z namenom, da smo zagotovili primerljivost. Predhodno smo z metodo diferenčna dinamična kalorimetrija (DSC) določili temperature tališč PEG različnih molekulskih mas in določili temperaturo 70 °C kot delovno temperaturo obeh metod, pri kateri so vsi polimeri staljeni. Obe metodi, ki sta se izvajali, sta gravimetrični. Ena od teh so eksperimenti v avtoklavu, druga se je izvajala s pomočjo magnetne suspenzijske tehtnice (MSB). MSB je z enim samim vzorcem opravila celotno območje tlakov, ki so nas zanimali (imenovano »step-by-step« metoda). Računalniški program MessPro je pod zahtevami, katere smo vnesli, zapisoval čas, število meritev, spremembe v masi itd. do vzpostavljenega ravnotežja in sproti izrisoval graf. Sklepali smo, da se je ravnotežje meritve pri določenem tlaku vzpostavilo po osemdesetih minutah. Meritve smo preračunali v programu MS Excel v želene termodinamske lastnosti. Vzorec smo po opravljenem eksperimentu tudi slikali; celica MSB to omogoča, saj ima dve stekleni okenci, skozi kateri smo zasledovali vizualne spremembe. S programom ImageJ smo nato določili še volumen vzorca. Prej opisano metodo smo primerjali z metodo z avtoklavom, kjer smo izpostavljali vzorec različnim tlakom pri temperaturi 70 °C približno en dan in za vsako meritev uporabili svež vzorec. Razpon tlaka v avtoklavu smo nato znižali do atmosferskega in kiveto z vzorcem postavili na tehtnico ter zapisovali spremembo mase. Podatke smo s programom MS Excel preračunali v želene količine. Glavne ugotovitve diplomskega dela so: Topnost ogljikovega dioksida v PEG pada z naraščajočo molekulsko maso polimera. Difuzijski koeficient ne kaže velike odvisnosti od molekulske mase. Podobno kot pri topnosti smo ugotovili, da je sprememba volumna oz. nabrekanje vzorca manjše pri polimerih z večjo molekulsko maso. Na podlagi primerjav meritev smo ugotovili, da obe gravimetrični metodi, ki sta se uporabljali, kažeta na enak trend poteka difuzijskega koeficienta, vendar so vrednosti v primeru MSB nekoliko višje (približno za 10-1 oz. za 10-krat), kar glede na natančnost in možnost ponovljivosti pri MSB niti ni tako veliko. [N. Trupej]20122012-09-11 18:48:42Diplomsko delo37847sl