3.2.4. Определение средней степени полимеризации целлюлозы.

Навеску целлюлозы, рассчитанную по формуле и взвешенную с точностью до 0,0002 г и 1,5 г металлической кусковой меди помещают в толстостенную банку и приливают требуемое количество медно-аммиачного раствора. Банку закрывают пробкой, встряхивают и помещают в термостат при температуре 20 ± 0,2 °С.

Расчет массы навески воздушно-сухой целлюлозы, г, необходимой для приготовления медно-аммиачного раствора целлюлозы, производят по формуле:

G =

где:

V - рабочий объем банки, см³;

с - концентрация целлюлозы в растворе, г/см³;

W – влажность целлюлозы в %.

Банку помещают на мешалку. Обычно для полного растворения целлюлозы требуется 20-30 мин. Полноту растворения проверяют просматриванием банки с раствором в проходящем свете. Банку снимают с мешалки, еще раз встряхивают и определяют с помощью вискозиметра время истечения в секундах 20 см³ раствора (t₁). Таким же образом измеряют время истечения растворителя (t₀). Из полученных данных рассчитывают величину (_уд), характеризующую повышение вязкости раствора по отношению к вязкости растворителя, по формуле:

_уд = (t₁ ÷ t₀) – 1

Среднюю степень полимеризации рассчитывают по формуле:

СП =

где:

_уд – удельная вязкость;

t₁ - время истечения раствора, сек.;

t_o - время истечения растворителя, сек.;

C - концентрация целлюлозы в растворе, [г/л].

3.2.5. Определение карбоксильных групп.

1 г. воздушно-сухой целлюлозы помещают в колбу на 30 мин в 50 см³ 0,1 н раствора HCl. Затем целлюлозу вновь промывают для удаления кислоты дистиллированной водой, отжимают и взвешивают. В полученной целлюлозе определяют содержание карбоксильных групп. Для определения содержания карбоксильных групп целлюлозу помещают в колбу и заливают 50 см³ раствора солей (0,02н NaHCO₃ + 0,2н NaCl). Колбу закрывают пробкой и встряхивают до получения однородной суспензии. Через час жидкость отфильтровывают на сухом стеклянном фильтре №1; 25 см³ фильтрата титруют 0,1 н HCl с индикатором метиловым красным до достижения переходной окраски (переход из желтого в малиновый). Раствор кипятят несколько минут для удаления CO₂. Быстро охлаждают и затем титруют до нового изменения окраски. Параллельно титруют таким же образом 25 см³ раствора бикарбоната (контрольная проба).

Содержание карбоксильных групп, в моль/100 г а. с. ц., рассчитывают по формуле:

Д = m · К_сух

Y = m_{вл м} - m

где: m – масса навески;

m_{вл м} – масса влажного материала;

а - расход 0,1 н HCl на титрование 25 см³ фильтрата, см³;

В -то же на титрование 25 см³ раствора бикарбоната, см³;

Y – содержание воды в навеске целлюлозы после обработки кислотой, г;

Д - навески абсолютно сухой целлюлозы, г.

3.2.6. Определение медного числа целлюлозы.

Для данного анализа используют 3 конические колбы по 100 см³. В одну из них помещают измельченную навеску целлюлозы около 1 г и приливают 20 см³ дистиллированной воды. В другую коническую колбу наливают 20 см³ раствора сернокислой меди (раствор I). В третью коническую колбу наливают 20 см³ щелочного раствора сегнетовой соли (раствор II). Одновременно все 3 колбы ставят на плитку и доводят до кипения.

Затем раствор I и раствор II сливают вместе, перемешивают и переносят в колбу с навеской. Полученную реакционную смесь ставят на плитку и кипятят 2-3 минуты. Снятую с плитки колбу выдерживают на воздухе 5 мин., а затем охлаждают под холодной водой до комнатной температуры.

Содержимое колбы после охлаждения фильтруют через фарфоровую воронку. Целлюлозу с осадком Cu₂O промывают горячей водой до нейтральной реакции по фенолфталеину. Промывные воды выливают и колбу тщательно моют.

Закись меди растворяют 30 см³ раствора сернокислого железа. Целлюлозу на фильтре промывают в два приема по 30 см³ раствора серной кислоты концентрацией 4 моль/дм³ и затем 150 см³ дистиллированной воды. Фильтрат титруют 0,04 моль/дм³ раствором перманганата калия до устойчивой розовой окраски.

Медное число в г. на 100 г. абсолютно сухой целлюлозы вычисляют по формуле:

Cu =

где:

V - объем 0,04 моль/дм³ раствора перманганата калия, концентрацией, израсходованного на титрование, см³;

0,00254 - масса меди, соответствующая 1 см³ 0,04 моль/дм³ раствора перманганата калия;

m – воздушно-сухая навеска целлюлозы, г;

К_сух – коэффициент сухости целлюлозы.