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

Реактивы и

оборудование

Серная

кислота,

пл.

1,84

Серная кислота, 1 н. раствор

Сульфат аммония, 40%-ный раствор

Бихромат

калия,

0,1

н.

раствор

Фенолфталеин, 1%-ный спиртовый раствор

Колба

коническая

емкостью

250

мл

Цилиндр

мерный

емкостью

50

мл

Определение

у и е

л л ю л

о з

ы -

В

коническую колбу ем­

костью 250

мл

пипеткой

вносят

25 мл анализируемого

тем

колбу нагревают на водяной бане в течение 15

мин.

После охлаждения приливают Î мл

1 н. раствора

сер­

ной

кислоты и содержимое колбы

фильтруют

через

при

перемешивании

добавляют из цилиндра

35 мл сер­

ной

кислоты

(пл.

1,84

г'см3).

Далее поступают так же, как при определении общего

содержания

ß-

и

у " й е л л ю Л 0 3 -

Содержание

у-целлюлозы в процентах (х2)

вычисля­

щего содержания

ß- и у-целлюлоз.

Определение ß-целлюлозы. Содержание

ß-целлюлозы

в процентах (х3)

вычисляют по разности х3

= Хі — до­

определение пентозанов. Метод основан на превра­

щении пентозаиов

в фурфурол в результате обработки

150

4

( С 5 Н 8 0 4 ) л - і - я Н 8 0 - л С 5 Н 1 ( , О б

С 5 Н 1 0 О 5 — С 5 Н 4 О а + З Н 3 0

Фурфурол отгоняют и фотоколориметрически

опреде­

ляют с помощью орсина СН3 СбН3 (ОН)2, который

образу­

ет с

фурфуролом окрашенное соединение.

Реактивы и оборудование

Хлорид натрия

Соляная кислота, 13%-ный раствор

Этиловый спирт, ректификат

Эталонный раствор ксилозы

Стакан для взвешивания емкостью 100 мл

Колба круглодонная емкостью 500 мл

Капельная воронка

Холодильник шариковый

Цилиндр мерный емкостью 250 мл

Кристаллизатор

'

Колба мерная

емкостью 250 мл

Пипетки на 5 и 25 мл

Колба коническая емкостью 100 мл с пришлифованной пробкой

Фотоэлектроколориметр ФЭК-М

П р и г о т о в л е н и е р е а к т и в о в . 1.

Приготовление раство­

ра орсина: навеску 0,4 г орсина

(точность

взвешивания

±0,025 г)

и

1 мл раствора хлорида железа

(содержащего 20 г/л FeCl3 ) раство­

ряют в 1 л 9,5 н. раствора соляной кислоты.

2. Приготовление эталонного раствора: навеску 2,2727 г (точ­

ность

взвешивания

±0,0001 г)

безводной

ксилозы растворяют

в

1 л

13%-ной соляной кислоты. Безводную ксилозу получают вы­

сушиванием ее при 60° С в вакуум-сушильном шкафу.

раствором

тон

же

кислоты.

Колбу

закрывают

пробкой

и

тщательно

перемешивают

дис­

тиллят. Затем

отбирают

пипет­

кой

5 мл раствора

и

переносят

в коническую

колбу

емкостью

100

мл.

В эту

же

колбу

пипет­

кой с резиновой грушей вносят

25 мл орсина, закрывают кол­

бу

пробкой

и

взбалтывают

жидкость.

Затем

колбу

вы­

держивают в течение 50 мин и

после этого к раствору прили­

вают

пипеткой 20 мл

этилового

спирта

ректификата,

не

содер­

жащего

альдегидов.

После

взбалтывания

жидкость

в

кол­

бе слегка охлаждают и допол­

нительно

выдерживают

10—

Рис. 41.

Прибор для

15

мин.

Для

контрольного

опыта

в

гидролиза

пентоза­

колбу

емкостью 100 мл взамен

нов:

/ — к о л б а ;

2 — к а п е л ь н а я

анализируемого

раствора

по­

в о р о н к а ;

3 —

х о л о д и л ь ­

мещают

отмеренные

пипеткой

н и к

5 мл

13%-ного раствора

соля­

ной

кислоты

и

приливают

те

же реактивы, что и в рабочую пробу. Контрольный

опыт

выдерживают в тех же условиях, что и рабочий

опыт.

После

этого на

фотоколориметре

с

красным

свето­

фильтром

(Х—630

ммк)

определяют

оптическую

плот­

ности

раствора

с

помощью

калибровочного

гра­

фика.

Построение

калибровочного

графика.

Из

эталонного

раствора

ксилозы в 10 колб

отбирают

пробы, содержа­

ние ксилозы в которых соответствует

следующему

коли­

честву

пентозанов:

Номер

колбы . . . . 1 2

3

4

5

6

7

8

9

10

Количество

пентозанов,

20

30

40

50

60

70

80

9Ü 100

мг

10

Коэффициент пересчета безводной ксилозы в пентоза-

ны — 0,88.

Следовательно,

для получения

пробы,

соот­

ветствующей

содержанию

10 мг

пентозанов,

требуется

отобрать

такое

количество

эталонного

раствора

ксило­

зы, чтобы в нем содержалось

10:0,88=11,4 мг безводной

ксилозы,

т. е. 5 мл

раствора.

Отобранные

десять проб

подвергаются

дистилляции

так же, как и при анализе

целлюлозы. После

обработки

х'

• 100

Х і == а • 100

'

где х' — содержание

пентозанов

в пробе, мг; а — навес­

ка абсолютной сухой целлюлозы, г.

Определение альдегидных групп. Содержание альде­

гидных

групп в целлюлозе

определяют по значениям

медного

и

йодного

чисел.

Медное

число — количество меди в граммах, восста­

новленное из Си (II) в Си(І)

при взаимодействии со 100 г

целлюлозы.

С и 2 0 реагирует

с сульфатом

железа (III):

C u 2 0 + Fe 2 (S0 4 ) 3 -Ь H 2 S 0 4 - > 2 C u S 0 4 - 2FeS0 4 + H 2 0

Образовавшуюся

соль

железа

(II) оттитровывают раст­

вором перманганата

калия.

Реактивы и оборудование ~~

Серная кислота, 20%-ный раствор

Перманганат калия, 0,1 н. раствор

Раствор I. Навеску

50 г сульфата меди растворяют в дистилли­

рованной воде в мерной колбе емкостью 1000 мл

и доводят объем

до метки.

Раствор II. Навеску

50 г бикарбоната

натрия и 350 г

карбоната

натрия

растворяют в дистиллированной

воде в

мерной

колбе ем­

костью 1000 мл и доводят объем водой до метки.

Раствор III. Навеску 50 г безводного сульфата

железа

(III) рас­

творяют

в 200—300 мл

дистиллированной воды,

отфильтровывают'

отсасывают

жидкость

и оттитровывают

образовавшуюся

соль железа

(II)

0,1

н. раствором перманганата калия.

Одновременно проводят контрольный опыт с теми же

количествами реактивов.

Медное

число

(м. ч.) находят по формуле

(У,

-

Ѵп) • К-

0,0063 • 100

• 100

: и ч -

"г

а (100

-

W)

где Ѵ\ — объем

0,1

н. раствора

перманганата

калия, из­

расходованного

на

титрование

пробы,

мл;

Ѵ2 — объем

титрование

в контрольном

опыте, мл;

К — коэффициент

поправки

для

0,1

н.

раствора

перманганата

калия;

0,0063 — количество

меди,

соответствующее

1 мл

точно

ОД н. раствора

перманганата калия, г; а — навеска

цел­

люлозы, г;

W — влажность

целлюлозы, %•

Йодное

число

— количество

миллилитров

0,1

н. раст­

вора иода, израсходованного на окисление

альдегидных

групп в 1 г целлюлозы.

Метод определения йодного числа основан на спо­

собности

иода

в

щелочной

среде

окислять

альдегидные

группы

целлюлозы

до

карбоксильных:

О

R - C < ^

+

І2 -[- 3NaOH

> RCOONa -f 2NaI + 2H 2 0

H

Реактивы

и оборудование

Бура,

0,05

н.

раствор

Иод,

0,03

н.

раствор

Соляная кислота, 0,1 н. раствор

Тиосульфат

натрия, 0,013

н. раствор

Крахмал растворимый, 1%-ный раствор

Бюкс

для

взятия

навески

Колба коническая емкостью 150 мл с пришлифованной пробкой

Водяной

термостат

с

терморегулятором

Пипетка

на

20

мл

Цилиндр

мерный,

емкостью 25

мл

Ход

определения.

В коническую

колбу

с притертой

пробкой

емкостью

150

мл

помещают

10 мл

0,05

н. раст-

закрывают пробкой и помещают

в термостат

при 25° С

на 6 ч. Время от времени содержимое колбы

перемеши­

вают. Через 6 ч в колбу добавляют 15 мл 0,1 н. раство­

ра соляной кислоты и избыток

иода

оттитровывают

0,013 н. раствором тиосульфата натрия, прибавляя в кон­

це титрования 2—3 мл раствора

крахмала.

Одновременно в тех же условиях проводят

контроль­

ный

опыт. Йодное число (и. ч.)

находят

по формуле

(V,

— Ѵі)К • 0,013

• 10 • 100

а • (100 -

W)

где

Ѵ72 — объем 0,013

п. раствора

тиосульфата натрия,

мл; V] — объем 0,013

и. раствора

тиосульфата

натрия,

израсходованного

на

титрование

пробы, мл; К — коэф­

фициент

поправки

для 0,013 н. раствора тиосульфата

натрия;

а—навеска

целлюлозы, г; W — влажность цел­

люлозы,

%.

§ 2. АНАЛИЗ ЭФИРОВ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Ацетилцеллюлоза

(диа'цетат целлюлозы)

Диацетат целлюлозы

из сложных эфиров

является

ацетилированием'

целлюлозы

уксусным

ангидридом

в присутствии серной кислоты. Содержание

ацетильных

групп в ацетате

целлюлозы

48,8—59,4%.

где а — навеска

диацетата целлюлозы, г; а,\ — масса

диацетата после

сушки,

г.

Определение

связанной

уксусной кислоты. Метод ос­

Реактивы

и

оборудование

Этиловый

спирт

I

Едкий натр, 0,1

н. и

0,5

н.

растворы

Соляная

кислота,

0,5

н.

раствор

Бюкс

для взятия

навески

'

Колба

коническая

емкостью 250

мл

же пробкой

и выдерживают 2,5 ч в термошкафу

при

60° С.

По истечении указанного времени содержимое колбы

охлаждают

до комнатной температуры

и титруют

0,5 н.

раствором соляной кислоты в присутствии

фенолфталеи­

на до обесцвечивания раствора. Затем

к

содержимому

го натра до появления

устойчивой розовой окраски.

Одновременно в тех же условиях

проводят контроль­

ный

опыт.

Содержание связанной уксусной кислоты в процентах

(х\)

вычисляют по формуле

[(V-

Ѵ1)Кі-(

Ѵ2~ь Ѵз)к2]

-0,03-100

где

V — объем

0,5 н. раствора соляной кислоты, пошед­

те, мл; Ѵ3 — объем

0,1 н. раствора

едкого натра, пошед­

ший на титрование избытка кислоты в основном

опыте,

мл; Кі — коэффициент

поправки для 0,5 н. раствора со­

ляной кислоты;

К.2 — коэффициент

поправки для 0,1 н.

раствора едкого

натра;

0,03 — количество уксусной кис­

лоты, соответствующее

1 мл точно

0,5 н. раствора

едко­

го натра, г; а — навеска диацетата

целлюлозы, г.

Определение несвязанной уксусной кислоты. Основа­

но на экстрагировании

из диацетата

целлюлозы

остат­

ков уксусной кислоты и оттитровывании ее щелочью.

Реактивы и оборудование

Едкий натр, 0,01 н. раствор

Фенолфталеин, 1%-ный спиртовый раствор

Бюкс для взятия

навески

Колба коническая емкостью 250 мл

Ход определения.

Навеску

около

10 г измельченного

диацетата целлюлозы,

взятую

с точностью до 0,0002 г,

Параллельно определяют кислотность

применяемой

дистиллированной воды, для чего 150 мл

воды титруют

в тех же

условиях.

Содержание несвязанной уксусной кислоты (xs) в

процентах

вычисляют

по формуле

(Vi

- Ѵ2 ) • 0,0006 • К

• 100

х 2 =

,

где Vi — объем 0,01 и. раствора едкого

натра, пошедше­

го на титрование рабочей пробы, мл;

Ѵ2

— объем 0,01 н.

мл;

/( — коэффициент поправки для 0,01 н. раствора ед­

кого

натра; 0,0006 — количество уксусной кислоты,

соот­

ветствующее

1 мл точно 0,01 н. раствора едкого натра, г;

а — навеска

диацетата целлюлозы в пересчете на

абсо­

лютно сухой диацетат целлюлозы, г.

Определение зольности.

Оборудование

Тигель фарфоровый

Муфельная

печь

Эксикатор

Ход определения. В прокаленной до постоянной

массы

гель

взвешивают.

( х3)

Содержание

золы

в процентах

вычисляют

по

формуле ,

(а

— а , ) - 1 0 0

а 2

где

а — масса тигля

с остатком после прокаливания,

г;

а\ — масса пустого тигля, г; а2 — навеска

абсолютно су­

хого

диацетата

целлюлозы, г.