книги из ГПНТБ / Гурова Т.А. Технический анализ и контроль производства пластмасс учеб. пособие для техникумов

Вг

а затем при избытке брома — в трибромфенолбром:

Прибавляемый иодид калия в кислом растворе выде­ ляет иодистоводородную кислоту:

К1 + HCl -> KCl + Hl

Под действием иодистоводородной кислоты трибром­ фенолбром снова переходит в трибромфенол и не мешает количественному определению фенола данным методом:

Избыток брома, не вступивший в реакцию с фенолом, реагирует с иодистоводородной кислотой с выделением свободного иода:

Вг2 4-2НІ->-2НВг + І2

Иод титруют тиосульфатом натрия:

І2 + 2Na2 S2 03 ->2NaI + N a 2 S 4 O e

Данный метод применим только для определения фе­ нола при отсутствии примесей, способных бромироваться.

ПО

Реактивы и оборудование

Бромид-броматный 0,1 н. раствор Соляная кислота, пл. 1,19 Иодид калия, 10%-ный раствор

Тиосульфат натрия, 0,1 н. раствор Крахмал растворимый, 1%-ный раствор Бюкс для взятия навески Колба мерная емкостью 500 мл Пипетка на 25 и 50 мл

Колба коническая емкостью 250 мл с пришлифованной пробкой Цилиндр мерный емкостью 25 мл

Ход определения. Навеску фенола около 1 г, взятую с точностью до 0,002 г, помещают в мерную колбу ем­ костью 500 мл, растворяют в дистиллированной воде и доводят водой до метки. На одно определение отбира­ ют пипеткой 25 мл этого раствора в колбу с притертой

10%-ного водного раствора иодида калия, оставляют стоять на 15 мин в темном месте и выделившийся иод титруют 0,1 н. раствором тиосульфата натрия. В каче­ стве индикатора добавляют в конце титрования, когда цвет раствора станет соломенно-желтым, несколько ка­ пель 1%-ного раствора крахмала и титруют до исчезно­

где Ѵ"і — объем 0,1 н. раствора тиосульфата натрия, из­ расходованный на титрование в контрольном опыте, мл; Ѵ~2 — объем 0,1 н. раствора тиосульфата натрия, израсхо­ дованный на титрование основного опыта, мл; К — ко­ эффициент поправки для 0,1 н. раствора тиосульфата натрия; 0,001568—количество фенола, соответствующее 1 мл точно 0,1 н. раствора тиосульфата натрия, г; а — навеска фенола, г.

i l l

Анилин (аминофенол)

- N H , ,

\ /

(Af-.93,121)

Маслянистая прозрачная жидкость светло-желтого цвета. При стоянии окисляется кислородом воздуха, из­ меняя свой цвет до коричневого.

Технические требования: содержание анилина в вы­

Определение содержания анилина. Количественное определение содержания анилина ведется методом диазотирования:

к раствору добавляют 0,5 г иодида калия. Этим раствором пропи­

тывают беззольную фильтровальную бумагу, сушат ее при комнат­

его титра. 70 г чистого кристаллического нитрита натрия растворя­ ют в дистиллированной воде в мерной колбе емкостью 1000 мл и до-

112

водят объем водой до метки. Титр приготовленного раствора уста­ навливают по навеске сульфаниловой кислоты:

800 мл и подкисляют 20 мл концентрированной соляной кислоты.

Охлаждают во льду до температуры не выше +10° С и титдуют при­ готовленным раствором нитрита натрия.

Титрование считают законченным, если после выдержки в те­ чение 3 мин капля раствора, нанесенная на иодкрахмальную бума­

гу, будет давать синее пятно. Нормальность раствора NaN02 вы­ числяют по формуле

а • 1000

N = V • 173,2 •

где а — навеска сульфаниловой кислоты, г; 173,2 — грамм-эквивалент сульфаниловой кислоты; V — объем раствора нитрита натрия, израс­ ходованного на титрование, мл.

Очистку сульфаниловой кислоты производят методом перекристаллизации. Для этого сульфаниловую кислоту дважды перекристаллизовывают из кипящей воды, филь­ труют и сушат до постоянной массы в сушильном шкафу при температуре 120° С. 0,5 н. раствор NaN02 готовят разбавлением 1 н. раствора нитрита натрия.

Ход определения. Перед определением анилин сушат над расплавленным едким натром или едким кали в те­ чение 12 ч и фильтруют. Навеску около 10 г сухого ани­ лина взвешивают в бюксе и количественно переводят б мерную колбу емкостью 500 мл, смывая бюкс 25 мл концентрированной соляной кислоты; объем колбы до­ водят дистиллированной водой до метки.

Д ля анализа берут пипеткой 50 мл полученного раст­

на иодкрахмальной бумаге. Затем титрование произво­ дят повторно для новой порции раствора, медленно при­

крахмальную бумагу после добавления каждой капли нитрита.

Титрование считают законченным, если капля раст­ вора, нанесенная через 5 мин после прибавления послед­ ней порции нитрита натрия на иодкрахмальную бумагу, дает посинение.

Параллельно ставят контрольный опыт для опреде­ ления чувствительности индикаторной бумаги. Для это­ го в стакан наливают все реактивы, кроме анализируемо­ го продукта, в тех же количествах и титруют по каплям

раствора нитрита натрия, израсходованный на титрова­ ние контрольного опыта (для установления чувствитель­ ности подкрахмальной бумаги), мл; К — коэффициент поправки для 0,5 н. раствора нитрита натрия; 0,04656 — количество анилина, соответствующее 1 мл точно 0,5 н. раствора нитрита натрия, г; а — навеска анилина г.

§5. АНАЛИЗ АЗОТСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ

Впромышленности пластмасс из азотсодержащих

114

лонитрил, толуилендиизоцианат. Значение перечисленных соединений велико в производстве мочевино-альдегид- ных смол и пластических масс на их основе, в производ­ стве полиамидов и полиуретанов.

Мочевина (карбамид)

NH,

/

с= о

\

NHj (M = 60,0558)

Бесцветные кристаллы. Температура плавления 132,7° С, пл. 1,335 гісм3. Растворяется в воде, метиловом спирте. В промышленности мочевину получают синтезом из аммиака и двуокиси углерода.

Технические требования: содержание азота в сухом

ределению азота по Кьельдалю или по видоизмененному методу.

Определение содержания азота. Расчет ведут на азот аммонийной соли, которая образуется в результате гид­ ролиза мочевины:

ду Крапивина. Для этого к раствору прибавляют фор­ малин. Образующееся при этом очень слабое органиче­ ское основание — гексаметилентетрамин — не реагирует

Согласно соотношению веществ, участвующих в реак­ циях, грамм-эквивалент азота равен Ѵг грамм-молеку­ лярного веса его, т. е. 14,0067 г:

C O ( N H 2 ) 2 - ^ ( N H 4 ) 2 S 0 4 - * H 2 S 0 4 - > 2 N a O H

115

Реактивы и оборудование

Серная кислота, пл. 1,835 Серная кислота, 0,5 н. раствор Едкий натр, 5 н. раствор Формалин, 25%-ный раствор Едкий натр, 1 н. раствор

бу с длинным горлом (колбу Кьельдаля, рис. 40, а). Ос­ таток навески на горле колбы осторожно смывают в кол­ бу 3—5 мл воды и прибавляют 3 мл серной кислоты (пл. 1,835).

Содержимое колбы перемешивают, покрывают крыш­ кой-колпачком и осторожно нагревают на асбестовой сет­ ке до прекращения бурного выделения пузырьков СОгЗатем нагревание усиливают до слабого кипения жид­ кости и продолжают его до полного прекращения выде­ ления отдельных пузырьков двуокиси углерода и появ­ ления белых паров серной кислоты.

Охладив раствор, добавляют 50 мл дистиллирован­ ной воды, перемешивают и переносят в коническую кол­ бу емкостью 250 мл. Прибавляют 2—3 капли индикато­ ра метилового красного и нейтрализуют избыток кисло­ ты 5 н. раствором щелочи до перехода розовой окраски раствора в желтую, а затем прибавляют по каплям 0,5 н. раствор серной кислоты до появления вновь светло-ро­ зового окрашивания.

К нейтрализованному раствору прибавляют 40 мл

шуюся кислоту 1 н. раствором едкого натра до появле­ ния розовой окраски раствора, не исчезающей в течение I—2 мин.

Раствор после прибавления формалина приобретает

116

Содержание азота в процентах (х\) в пересчете на сухое вещество вычисляют по формуле

где V — объем 1 н. раствора едкого натра, пошедший на титрование, мл; К — коэффициент поправки для 1 н. раствора едкого' натра; а — навеска мочевины, г; х3 — содержание влаги, %; 0,014 — количество азота, соот­ ветствующее 1 мл точно 1 н. раствора едкого натра, г.

Результаты определения можно выразить в пересчете на мочевину, умножив процентное содержание азота на фактор пересчета, равный 2,145.

Определение содержания свободного аммиака.

Реактивы и оборудование

Соляная кислота, 0,1 н. раствор Метиловый оранжевый, 0,1%-ный водный раствор Колба коническая емкостью 500 мл

Ход определения. 50 г мочевины, взвешенной с точ­ ностью до 0,01 г, помещают в коническую колбу емко­ стью 500 мл, растворяют в 200 мл дистиллированной во­ ды, добавляют 3—5 капель индикатора метилового оран­ жевого и титруют 0,1 н. раствором соляной кислоты до перехода желтой окраски раствора в оранжевую.

Содержание свободного аммиака в процентах (%г) рассчитывают по формуле

УК • 0,0017036 • 100

где V — объем 0,1 н. раствора соляной кислоты, израсхо­ дованный на титрование, мл; а — навеска мочевины, г; К — коэффициент поправки для 0,1 н. раствора соляной кислоты; 0,0017036 — количество аммиака, соответствую­ щее 1 мл точно 0,1 н. раствора соляной кислоты, г.

Определение содержания влаги. Влагу определяют ускоренным методом — облучением мочевины инфра­ красными лучами.

Оборудование

Алюминиевый бюкс Установка с лампой инфракрасного излучения Эксикатор

117

соединение с роданидом аммония, которое хорошо раст­ воримо в изоамиловом спирте. Этим свойством пользу­ ются для того, чтобы выделить комплекс, так как в при­ сутствии ряда посторонних ионов он подвергается раз­

1 18

Ход определения. 10 г испытуемой мочевины, взве­ шенной с точностью до 0,01 г, растворяют при нагрева­ нии в смеси, состоящей из 40 мл дистиллированной воды и 10 мл концентрированной соляной кислоты.

К раствору по каплям прибавляют 0,1 н. раствор перманганата калия (чтобы окислить Fe2 + в Fe3 + ) до появ­ ления розовой окраски, затем нагревают на водяной ба­ не и кипятят в течение 5 мин.

После охлаждения раствор переливают в мерную кол­ бу емкостью 100 мл, доводят объем дистиллированной водой до метки и перемешивают.

В градуированный цилиндр с притертой пробкой ем­ костью 50 мл вносят пипеткой 10 мл приготовленного раствора, прибавляют 5 мл 10%-ного раствора родани­ да аммония или калия, перемешивают, добавляют ТО мл изоамилового спирта и снова перемешивают.

Одновременно готовят раствор сравнения. Для этого берут те же количества воды, соляной кислоты и перманганата калия, кипятят 5 мин, затем переносят в мерную колбу емкостью 100 мл и разбавляют водой до метки. 10 мл приготовленного раствора переносят в цилиндр емкостью 50 мл, прибавляют 0,5 мл эталонного раствора, 5 мл 10%-ного раствора роданида аммония, перемеши­ вают, добавляют 10 мл изоамилового спирта и снова пе­ ремешивают.

Если окраска раствора, содержащего мочевину, ме­ нее интенсивна, чем эталонного раствора, то содержа­ ние железа в техническом продукте не превышает нор­ мы, установленной стандартом.

Сравнение интенсивности их окраски производят пос­ ле уравнивания объемов жидкости и взбалтывания со­ держимого обоих цилиндров.

Меламин

C3H6N,5

(M -• 126,13)

Белое или светло-желтое кристаллическое вещество. Температура плавления 354° С. При осторожном нагре­ вании сублимируется, при сильном нагревании разлага­ ется. Растворим в горячей воде; не растворим в этило­ вом спирте и других органических растворителях.

119