3.3.5. Определение карбоксильных групп с гидрокарбонатом натрия по Вильсон
Метод основан на обратном титровании карбоксильных групп гидрокарбонатом натрия [16]
R—СООН + NaHCO3 R—COONa + СО2 + Н2О.
Избыток гидрокарбоната натрия оттитровывают соляной кис- лотой
NaHCO3 + HCl NaCl + CO2 + H2O
Подготовка целлюлозы к анализу. Воздушно-сухую целлюло- зу предварительно обессмоливают экстрагированием органиче- скими растворителями (этиловым эфиром или этанолом) по обычной методике (см. 3.2.2). Из обессмоленной целлюлозы приготавливают отливки (см. 3.1.1) и сушат на воздухе. На- веску воздушно-сухой целлюлозы в виде отливок массой около 2,5 г (влажность определяют в отдельной пробе) для обез- золивания помещают в коническую колбу вместимостью 500 см3, заливают 250 см3 раствора НСl концентрацией 0,1 моль/дм3
и хорошо взбалтывают. Массу выдерживают в течение 1 ч при комнатной температуре, затем целлюлозу отфильтровывают на воронке Бюхнера с полотняным фильтром и тщательно про- мывают теплой дистиллированной водой до нейтральной реакции промывных вод (до рН воды по универсальной индикаторной бумаге или индикатору метиловому оранжевому). Обеззоленную целлюлозу подсушивают на воздухе.
Для промывки желательно применять деионизированную воду, получен- ную пропусканием дистиллированной воды через ионообменные колонки с Н-катионитом и ОН-анионитом; качество воды проверяют по ее электро- проводности.
Методика анализа. Целлюлозу после обеззоливания и под- сушивания взвешивают и помещают в коническую колбу вме- стимостью 250 см3 с притертой пробкой, заливают пипеткой 50 см3 раствора гидрокарбоната натрия концентрацией (NaHCO3) 0,01 моль/дм3 и хлорида натрия концентрацией (NaCl) 0,1 моль/дм3, закрывают колбу и оставляют на 1 сут, периодически встряхивая. Затем массу отфильтровывают на сухом стеклянном пористом фильтре под вакуумом в чистую сухую отсосную колбу. Пипеткой отбирают 25 см3 фильтрата, переносят в коническую колбу вместимостью 250 см3 и титруют раствором соляной кислоты концентрацией (НС1) 0,1 моль/дм3 с индикатором метиловым красным. По достижении переходной окраски (между желтой и розовой) раствор кипятят несколько минут для удаления СО2 (раствор при этом изменяется от розового до желтого цвета), быстро охлаждают под струей воды и затем титруют до изменения окраски в розовую. Па- раллельно титруют таким же образом 25 см3 раствора гидро- карбоната (контрольная проба).
Количество карбоксильных групп СООН, ммоли на 100 г абсолютно сухой целлюлозы, рассчитывают по формуле
где а — расход раствора соляной кислоты концентрацией 0,01 моль/дм3 на титрование 25 см3 фильтрата, см3; b — то же на титрование 25 см3 раствора NaHCO3+NaCl, см3; v — объем воды в навеске целлюлозы после обеззоливания и подсушивания, который рассчитывают по разности между массой целлюлозы после обеззоливания и подсушивания и массой абсолютно сухой целлюлозы до обеззоливания, см3; g — масса навески абсолютно сухой целлюлозы, г.
Для расчета массовой доли СООН групп и процентах по отношению к абсолютно сухой целлюлозе результат, полученный по вышеприведенной формуле, умножают на 0,045 (1 ммоль СООН соответствует 0,045 г).