191124

Посуда и оборудование: коническая колба со шлифом емкостью 100 мл – 3 шт.; весы аналитические с точностью 0,0002 г.

Ход работы

Две навески таллового масла по 1±0,0002 г каждая помещают в колбы, добавляют в них по 20 мл смеси, состоящей из ледяной уксусной кислоты и хлороформа (2:1 по объему). Уксусная кислота играет роль кислой среды и растворителя, хлороформ растворяет масло. Далее добавляют по 1 мл 50%-го водного раствора йодистого калия. При этом не должно наблюдаться расслоения реакционной смеси, в противном случае увеличивают количество смеси растворителей до достижения полной однородности раствора.

Раствор выдерживают в течение 20 минут без доступа света. Затем содержимое колб разбавляют 50 мл дистиллированной воды и добавляют 5…6 капель крахмала в качестве индикатора.

Выделившийся йод тотчас оттитровывают из микробюретки 0,01 н свежеприготовленным раствором тиосульфата натрия. В тех же условиях ставят контрольный опыт без навески масла. В случае большого количества перекисей титруют из обычной бюретки.

Перекисное число (ПЧ) вычисляют по формуле

,

где V1 – расход 0,01 н раствора тиосульфата натрия в контрольном опыте, мл; V2 – расход 0,01 н раствора тиосульфата натрия в рабочем опыте, мл; 0,1269 – титр 0,01 н раствора тиосульфата натрия, выраженный по йоду и умноженный на 100; f– поправка к титру 0,01 н раствора тиосульфата натрия; g – навеска таллового масла.

Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 1 1 ( т е о р е т и ч е с к а я )

Определение массовой доли лигнина и механических примесей в талловом масле

Присутствие лигнина в талловом масле свидетельствует о недостаточном отстаивании сырого таллового масла. Присутствие лигнина мешает дальнейшей переработке таллового масла с использованием ректификации.

21

Необходимые реактивы: спирт этиловый технический или спирт этиловый ректификованный технический; цеолит для хроматографии, зернение 0,25–1 мм; вода дистиллированная; бензол.

Посуда и оборудование: фильтры стеклянные; стакан на 250 мл; воронка Бюхнера; колба коническая на 250 мл; цилиндр (V = 25 мл); технические весы; весы аналитические с точностью 0,0002 г; шкаф сушильный лабораторный, обеспечивающий температуру до 200 °С.

Ход работы

Перед анализом подготавливается фильтр стеклянный. На фильтр насыпается цеолит слоем в 0,5 см. Фильтр с цеолитом высушивается до постоянной массы при 103±2 °С. Перед каждым взвешиванием фильтр охлаждают в эксикаторе до (25±5) °С. Результаты взвешивания записывают с точностью до четвертого десятичного знака.

Проведение анализа. 2,5 г сырого таллового масла взвешивают в конической колбе (результат взвешивания записывают с точностью до 0,01 г), приливают 25 см3 бензола, закрывают пробкой и встряхивают. После отстаивания в течение 1 ч раствор пропускают через фильтр с цеолитом, вначале основную часть верхнего слоя растворителя, затем количественно переносят на фильтр отстоявшуюся массу. Осадок на фильтре 3 раза промывают бензолом, расходуя каждый раз около 25 см3. Фильтр с промытым осадком сушат при температуре 85–90 °С до постоянной массы. Результаты взвешивания записывают с точностью до четвертого десятичного знака. Перед каждым взвешиванием фильтр охлаждают в эксика-

торе до (25±5) °С.

Массовую долю лигнина и механических примесей, %, вычисляют по формуле

,

где m1 – масса осадка на фильтре, г; m – масса анализируемого продукта, г.

За результат анализа принимают среднее арифметическое двух параллельных определений, допускаемое расхождение между которыми при доверительной вероятности 0,95 не должно превышать 0,2 %.

22

Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 1 2

Разделение таллового масла лиственных пород на высшие жирные кислоты и нейтральные вещества [1]

Необходимые реактивы: диэтиловый или петролейный или метил- трет-бутиловый эфиры; серная кислота концентрированная; щелочь (КОН или NaOH); фенолфталеин; сульфат натрия безводный.

Посуда и оборудование: делительная воронка (V – 0,5 л) – 1 шт.; круглодонная колба со шлифом (V – 250 мл) – 2 шт.; холодильники: прямой – 1 шт., обратный – 1 шт.; весы аналитические с точностью 0,0002 г; мешалка механическая или магнитная; колба коническая со шлифом (V – 250 мл)

– 3 шт.; стеклянный фильтр Шотта; водяная баня; шкаф сушильный лабораторный, обеспечивающий температуру до 200 °С.

Ход работы

Выделение нейтральных веществ. Навеску таллового масла 2…5 г

отбирают в стакан и взвешивают на аналитических весах. Отобранную навеску таллового масла растворяют в эфире. После полного растворения масла полученный раствор с температурой 20…25 С количественно переносят в делительную воронку. К эфирному раствору таллового масла порциями по 10…20 мл медленно приливают водный раствор щелочи (2…3 %) для отделения солей кислот. Реакция нейтрализации жирных и смоляных кислот таллового масла на примере пальмитиновой и дегидроабиетиновой кислот:

СH3(CH2)14COOH + NaOH(водн.) CH3(CH2)14COONa ↓ + H2О ;

Образующиеся соли кислот лучше растворяются в воде и в делительной воронке происходит разделение на верхний эфирный раствор нейтральных веществ и нижний водный раствор солей кислот. Водный раствор солей кислот сливают в отдельную колбу. Промывку эфирного экс-

23

тракта таллового масла продолжают до тех пор, пока нижний слой не станет бесцветным. Водно-щелочные вытяжки солей кислот объединяют.

Эфирный экстракт таллового масла в делительной воронке отмывают от щелочи действием дистиллированной воды до нейтральной реакции рН=7 (универсальный индикатор). Отмытый эфирный экстракт (верхний слой в делительной воронке) сливают в коническую колбу, добавляют безводный сульфат натрия и оставляют на 3…4 часа. После этого фильтруют через стеклянный фильтр во взвешенную круглодонную колбу, диэтиловый эфир отгоняют на водяной бане. По окончании отгонки помещают колбу в сушильный шкаф с температурой 103±2 ○С и сушат до постоянной массы.

Содержание нейтральных веществ (НВ) в талловом масле, %, определяют по формуле

где m1 – масса выделенных нейтральных веществ, г; m – навеска таллового масла, взятого на разделение, г; Ксух – коэффициент сухости таллового масла.

Выделение свободных высших жирных кислот. Водный щелочной раствор объединяют с промывными водами эфирного экстракта (см. лабор. работу № 12), помещают в делительную воронку и обрабатывают серной кислотой до рН=2…3,5. Для извлечения свободных кислот используют диэтиловый эфир, который приливают в делительную воронку порциями по 30…50 мл, экстрагирование ведут исчерпывающе до обесцвечивания эфира.

Дают отстояться, при этом образуются два слоя. В верхнем эфирном слое – свободные высшие жирные кислоты, в нижнем – водный раствор сульфата натрия.

Эфирные экстракты объединяют в делительной воронке и отмывают от серной кислоты водой до нейтральной реакции.

Сливают эфирный экстракт в коническую колбу, добавляют 3…4 г безводного сульфата натрия и оставляют на 3…4 часа. После этого фильтруют через стеклянный фильтр в круглодонную колбу, взвешенную с точностью до 0,0002 г. Сульфат натрия на фильтре промывают свежими порциями диэтилового эфира до его обесцвечивания.

Эфир отгоняют на водяной бане, сушат до постоянной массы в сушильном шкафу при температуре 103±2 ○С.

Содержание свободных высших жирных кислот в талловом масле, %, определяют по формуле

24

мый сульфатный скипидар (100…200 мл), бросить кипелку для равномерного кипения. После сбора установки проверить все соединительные элементы, включить холодную воду в холодильнике и песчаную баню. В приемные колбы отбираются фракции компонентов скипидара, отличающиеся по температуре кипения.

Рис. 3. Схема установки для фракционирования сульфатного скипидара: 1 – круглодонная колба со скипидаром; 2 – дефлегматор; 3 – термометр;

4 – холодильник Либиха; 5 – форштосс; 6 – приемная колба; 7 – электрическая плитка; 8 – штатив; 9 – лапка для холодильника; 10 – лапка для приемной колбы;

11 – песчаная баня

Анализ полученных фракций проводят с помощью инструментальных методов анализа: газожидкостной хроматографии (ГЖХ) и/или хрома- томасс-спектрометрии (ХМС).

27

Библиографический список

1.Химия и технология переработки сульфатных щелоков: метод. указания / сост. Г. И. Царев. – Санкт-Петербург: СПбГЛТА, 2010. – 24 с.

2.Акимова, Г. С. Химия и технология сульфатного мыла: учеб. пособие / Г. С. Акимова, А. В. Курзин, А. Н. Евдокимова. – Санкт-Петербург: ГОУВПО СПб ГТУРП, 2008. – 104 с.

3.Saltsman W., Kuiken K. A. Estimation of tall oil in sulphate black liquor

/W. Saltsman, K. A. Kuiken // F.: Tappi Journal. 1959. Vol. 42. №. 11. Р. 937.

4.Богомолов, Б. Д. Переработка сульфатного и сульфитного щелоков

/Б. Д. Богомолов, С. А. Сапотницкий, О. М. Соколов. – Москва: Лесн. пром-сть,1989. –360 с.

28