книги из ГПНТБ / Гусев В.П. Технический анализ при отделке тканей и трикотажных изделий учебник

В весовом стаканчике взвешивают около 0,2 г перекиси водо­ рода с точностью 0,0002 г, переносят в коническую колбу емкостью 250 мл, добавляют 25 мл воды, 20 мл раствора серной кислоты (1:4) и титруют раствором марганцовокислого калия до появления розовой окраски, не исчезающей в течение 1 мин. Параллельно в тех же условиях ставят контрольный опыт с теми же количест­ вами воды и серной кислоты, но без перекиси водорода.

Процентное содержание перекиси водорода в испытуемом про­

Определение содержания активного хлора в хлорной (белильной) извести

Определение содержания активного хлора основано на взаимо­ действии мышьяковистокислого натрия с хлорной известью. При этом происходит окисление мышьяковистой кислоты в мышьяковую

Na3As03 + СаС120 = СаС12 + Na3As04.

При анализе применяют следующие реактивы: натрий мышьяковистокислый 0,1 н. раствор; воду дистиллированную; бумагу йодокрахмальную.

В весовом стаканчике взвешивают около 7 г хлорной извести с точностью до 0,0002 г, переносят в фарфоровую ступку, добав­ ляют небольшое количество воды и растирают пестиком до обра­ зования кашицы. Полученную массу через воронку переносят в мер­ ную колбу емкостью 500 мл, споласкивают ступку водой, раствор доводят до метки и хорошо перемешивают. После сильного взбал­ тывания из колбы пипеткой отбирают 25 мл раствора, переносят его в коническую колбу и при непрерывном перемешивании ти­ труют раствором мышьяковистокислого натрия. Титрование счи­

180

тают законченным, если капля титруемого раствора, нанесенная на йодокрахмальную бумагу, не дает окрашивания.

Процентное содержание активного хлора Ра в хлорной извести рассчитывают по формуле

Определение содержания активного хлора в натрии хлорноватистокислом (гипохлорите натрия)

Для определения содержания активного хлора в гипохлорите натрия пользуются йодометрическим методом. Определение осно­ вано на взаимодействии хлорсодержащих соединений с йодистым калием, на выделении и связывании йода, количество которого эк­ вивалентно количеству содержащегося активного хлора. Титрова­ ние проводят в кислой среде. Выделившийся йод оттитровывают раствором тиосульфата натрия в присутствии крахмала:

NaCIO + 2КI + H2S04 = І2 + NaCl + K2S04 + H20;

I2 + 2Na2S20 3 = 2NaI + Na2S4Oe.

При анализе применяют следующие реактивы:

натрий серноватистокислый (тиосульфат натрия) х. ч. 0,1 н. рас­ твор;

кислоту серную х. ч. 0,1 н. раствор; калий йодистый х. ч. 10%-ный раствор; крахмал растворимый 1,%-ный раствор; воду дистиллированную.

10 мл испытуемого раствора гипохлорита натрия отбирают пи­ петкой, переносят в мерную колбу емкостью 250 мл, доводят объем раствора дистиллированной водой до метки и тщательно переме­ шивают; 10 мл полученного раствора переносят пипеткой в кониче­ скую колбу емкостью 250 мл, добавляют 10 мл йодистого калия, 40 мл раствора серной кислоты, хорошо перемешивают и выделив­

181

шийся йод титруют раствором серноватистокислого натрия до со­ ломенно-желтого цвета. Затем в раствор добавляют 1—2 мл рас­ твора крахмала и медленно титруют до исчезновения синей ок­ раски.

Содержание активного хлора Лл в испытуемом гипохлорите натрия рассчитывают по формуле, г/л

Определение содержания хлорноватокислого натрия в техническом продукте

Определение содержания хлорноватокислого натрия проводят перманганатным методом. В основе определения лежат следующие реакции:

NaClOg + 6FeS04 + 3H2S04 = 3Fe2 (S04)3 + NaCl + 3H20;

10FeSO4 + 2KMn04 + 8H2S04 = K2S04 + 2MnS04 + 5Fe2 (S04)3 + 8H20.

К раствору добавляют ортофосфорную кислоту, чтобы связать ионы трехвалентного железа в бесцветный комплекс состава H3[Fe(P04)2].

При анализе применяют следующие реактивы:

железо сернокислое закисное (соль Мора) [(NH4)2S04• FeS04X Х6Н20] X. ч. 0,1 н. раствор;

калий марганцовокислый х. ч. 0,1 н. раствор; кислоту ортофосфорную X. ч. плотностью 1,7 г/см3;

кислоту серную х. ч. плотностью 1,84 г/см3 12 и. раствор; марганец сернокислый х. ч.; натрий двууглекислый х. ч. 10%-ный раствор; воду дистиллированную.

Раствор сернокислого марганца в смеси с ортофосфорной и сер­ ной кислотами готовят следующим образом. 67 г кристаллического сульфата марганца (MnS04-4H20) растворяют в 500 мл воды, до­

182

бавляют 140 мл ортофосфорной кислоты плотностью 1,7 г/см3, 130 мл серной кислоты плотностью 1,84 г/см3, доводят объем водой до 1000 мл, после чего смесь перемешивают.

На аналитических весах в весовом стаканчике взвешивают около 1,5 г твердого хлората натрия, переносят в мерную колбу емкостью 500 мл, наливают 100 мл воды, растворяют навеску, доливают во­ дой до метки и хорошо перемешивают.

В коническую колбу емкостью 500 мл пипеткой переносят 10 мл приготовленного раствора хлората натрия, добавляют из бюретки 30 мл раствора сернокислого закисного железа, 20 мл 12 н. рас­ твора серной кислоты, 1 мл раствора двууглекислого натрия, затем раствор перемешивают, закрывают колбу пробкой и оставляют на 20 мин в покое. Затем в колбу добавляют 5 мл раствора сульфата марганца, около 150 мл воды и титруют раствором марганцовокис­ лого калия до слабо-розовой окраски.

Параллельно проводят контрольный опыт. Для этого в кониче­ скую колбу емкостью 500 мл в той же последовательности и при тех же условиях берут реактивы, кроме хлората натрия, добавляют воду и титруют раствором марганцовокислого калия до слабо-розо­ вой окраски.

Процентное содержание хлоратов в пересчете на хлорат натрия ЫаСЮз рассчитывают по формуле

1 8 3

Определение содержания двухромовокислого калия в техническом бихромате калия

Определение содержания двухромовокислого калия в бихромате калия основано на взаимодействии его с двойной сернокислой солью закиси железа и аммония (солью Мора) в присутствии сер­ ной кислоты. Индикатором является дифениламиносульфонат натрия:

К 2СгА + 6FeS04 • (NH4)2 S04 • 6Н20 + 7H2S04 = Cr2 (S04)3 +

+ 3Fe2 (S04)3 + 6 (NH4)2 S04 + K2S04 + 13H20.

Так как образующиеся по реакции ионы трехвалентного железа мо­ гут помешать наблюдению за изменением окраски цвета индика­ тора, к титруемому раствору добавляют ортофосфорную кислоту, которая связывает ионы трехвалентного железа в бесцветный ком­ плекс Нз[Ре(Р04)г]. Титрование ведут в сильно разбавленном во­ дой растворе, чтобы ослабить окраску солей трехвалентного хрома.

При анализе используют следующие реактивы:

кислоту серную х. ч. разбавленную 1 :4; кислоту ортофосфорную X. ч.;

дифениламиносульфонат натрия или бария (индикатор) 0,1%-ный водный раствор;

воду дистиллированную.

В весовом стаканчике с точностью до 0,0002 г отвешивают около 5 г бихромата калия, переносят в мерную колбу емкостью 500 мл, растворяют в воде, доводят объем раствора до метки водой и хо­ рошо перемешивают; 25 мл приготовленного раствора пипеткой пе­ реносят в коническую колбу емкостью 500 мл, добавляют 175 мл воды, 15 мл раствора серной кислоты, 5 мл ортофосфорной кислоты и 1 дол индикатора дифениламиносульфоната натрия или бария. Смесь перемешивают и титруют 0,2 н. раствором соли Мора до перехода фиолетовой окраски раствора в зеленую.

Процентное содержание двухромовокислого калия в техниче­ ском бихромате рассчитывают по формуле

к2сг2о7— ЗкАо/Ѵ'ѴЮО

1000mHF r

где 5к3сг,о7— эквивалент двухромовокислого калия,

N — нормальность раствора соли Мора, г-экв/л;

V — объем раствора соли Мора, пошедшего на титрова­ ние, мл;

Ѵк — объем мерной колбы, в котором растворена на­ веска бихромата калия, мл;

184

Ѵиип — объем раствора бихромата калия, взятого на опре­ деление, мл;

mH— масса навески испытуемого бихромата калия, г.

Определение содержания азотистокислого натрия в техническом продукте

Определение содержания азотистокислого натрия проводят перманганатным методом, основанным на окислении его в кислой среде более сильным окислителем. Реакция идет медленно. Так как при подкислении раствора возможно разложение азотистокислого нат­ рия с образованием окислов азота (NO, N 2O 4 ), то марганцовокис­ лый калий берут в избытке. Взаимодействие азотнокислого нат­ рия с марганцовокислым калием идет по уравнению

5NaN02 + 2К М п0 4 + 3H2S04 = 5NaN03 + 2MnS04 + K2S04 + 3H20.

Избыток КМпС>4 реагирует с йодистым калием:

2К М п0 4 + 10КI + 8H2S04 = 5і2 + 6K2S04 -f 2MnS04 + 8H20,

а выделившийся йод оттитровывают серноватистокислым натрием:

І2 + 2Na2S20 3 = 2NaI + Na2S40 6.

При анализе применяют следующие реактивы: калий марганцовокислый х. ч., 0,1 н. раствор;

натрий серноватистокислый (тиосульфат натрия), 0,1 н. раствор; кислоту серную х. ч., разбавленную 1 :5; калий йодистый х. ч.; крахмал растворимый 0,5%-ный раствор; воду дистиллированную.

В весовом стаканчике взвешивают около 2,5 г испытуемого азо­ тистокислого натрия с точностью до 0,0002 г, переносят в мерную колбу емкостью 500 мл, растворяют в воде, доводят объем водой до метки и хорошо перемешивают; 25 мл приготовленного раствора азотистокислого натрия пипеткой переносят в коническую колбу емкостью 500 мл, добавляют из бюретки 50 мл раствора марганцо­ вокислого калия и 20 мл раствора серной кислоты. При периодиче­ ском помешивании раствор выдерживают 15 мин, после чего к рас­ твору добавляют 200 мл воды, 2 г йодистого калия, содержимое перемешивают и выделившийся йод оттитровывают раствором сер­ новатистокислого натрия до слабо-желтой окраски. В колбу прили­ вают 2—3 мл раствора крахмала и продолжают титрование до исчезновения синей окраски.

Одновременно проводят контрольный опыт с теми же количест­ вами реактивов, но вместо 25 мл испытуемого раствора азотисто­ кислого натрия берут 25 мл дистиллированной воды.

185

Процентное содержание азотистокислого натрия NaNC^ в пере­ счете на сухое вещество рассчитывают по формуле (%)

ВОССТАНОВИТЕЛИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В КРАСИЛЬНО-ОТДЕЛОЧНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

В красильно-отделочном производстве применяют следующие восстановители: гидросульфит натрия, ронгалит, сульфид натрия, бисульфит натрия, двуокись тиомочевины. Кроме того, применяют боргидриды щелочных металлов и различные производные оксиметансульфиновой кислоты.

Гидросульфит натрия Na2S204, мол. масса 174,108

Гидросульфит натрия, являющийся безводной натриевой солью гидросернистой кислоты, получают действием цинка на бисульфит натрия:

4NaHSOs + Zn = Na2S20 4 + Na2S03 + ZnS03 + 2H20.

Получаемый раствор гидросульфита недостаточно стоек при хранении. Для получения сухого гидросульфита его осаждают из крепкого раствора с помощью спирта и едкого натра.

186

Гидросульфит натрия может быть получен также взаимодей­ ствием амальгамы натрия с насыщенным спиртовым раствором SO2 при температуре ниже 10° С.

Гидросульфит представляет собой белый порошок, технический продукт имеет незначительный сероватый оттенок. Сухой гидро­ сульфит стоек при хранении. Он хорошо растворим в воде, водные растворы нестойки и имеют щелочную реакцию. Гидросульфит нат­ рия обладает сильными восстановительными свойствами. Восстано­ вительные свойства основаны на выделении водорода в результате следующих реакций:

Na2S20 4 + Н20 = NaHSOs + NaHS02;

NaHS02 + Н20 = NaHS03 + Н2.

В присутствии влаги гидросульфит может разлагаться с выделе­ нием тепла. Возможно самовозгорание гидросульфита за счет выде­ ляющейся серы:

2Na2S20 4 + Н20 = Na2S20 3 -f- 2NaHS03;

»окислов железа и алюминия

»нерастворимых в воде веществ,

В текстильной промышленности гидросульфит натрия приме­ няют как сильный восстановитель при крашении и печатании ку­ бовыми красителями, для отбеливания шерсти и материалов из хи­ мических волокон, для обесцвечивания окрасок перед перекраши­ ванием.

Ронгалит (формальдегидсульфоксилат натрия, гидросульфит-формальдегид) NаН S0 2 •СН20 •2НгО, мол. масса 154,12

Ронгалит получают восстановлением бисульфит-формальдегид- ного производного CH20 -HS03Na-H20 цинковой пылью в присут­ ствии щелочи при нагревании. Ронгалит можно получить действием формальдегида на кристаллический гидросульфит натрия:

Na2S20 4 + 2СН20 + Н20 = NaHS02 • СН20 + NaHS03 • СН20.

Ронгалит представляет собой твердое вещество в виде крупных кусков или плит белого или серо-белого цвета. Он обладает вос­ становительными свойствами. При попадании влаги ронгалит раз­ лагается и теряет восстановительные свойства. В сухом виде

187

ронгалит сохраняется долго. В горячей воде ронгалит легко раство­ ряется. Водные растворы его хорошо выдерживают хранение. Наи­ более устойчив ронгалит в растворе при pH в пределах 6—9.

Ронгалит более устойчив, чем гидросульфит, но легче разла­ гается кислотами с образованием сероводорода и серы.

Ронгалит выпускают двух сортов: I и II. В соответствии с тех­ ническими требованиями ронгалит I сорта должен иметь следую­ щие показатели:

В текстильной промышленности ронгалит применяется как вос­ становитель при крашении и печатании кубовыми красителями, для получения вытравок по тканям, окрашенным прямыми, кубовыми, дисперсными, некоторыми активными красителями, для обесцвечи­ вания шерстяного лоскута.

Натрий сернистый (сульфид натрия) Na2S, мол. масса 78,04

В технике сернистый натрий получают восстановлением безвод­ ного сернокислого натрия каменным углем или коксом при 1000° С:

Na2S04 -f 2С = Na2S + 2СОа.

При этом получают плавленый сернистый натрий, который обычно загрязнен примесями. Для очистки плава его растворяют

вводе, отфильтровывают, полученный щелок упаривают.

Вприсутствии соединений железа, играющих роль катализа­ тора, сернокислый натрий может быть восстановлен до Na2S водо­ родом при температуре 600° С.

Вчистом виде сернистый натрий гигроскопичен и представляет собой кристаллическое вещество, слабоокрашенное в желтый цвет. Сернистый натрий имеет состав Na2S-9H20. Он хорошо раство­ ряется в воде, образуя раствор, имеющий щелочную реакцию вследствие гидролиза:

Na2S + Н20 ^ NaOH + NaHS.

Безводный сернистый натрий представляет собой плав от светлокоричневого до темного цвета.

На воздухе сернистый натрий окисляется с образованием тио­ сульфата натрия:

2Na2S -+-202 + Н20 = Na2S20 3 -j- 2NaOH.

Сернистый натрий является восстановителем для многих неорга­ нических и органических соединений. Крепкий водный раствор сер­ нистого натрия растворяет серу с образованием полисульфидов разного состава (Na2S2; Na2S3 и др.). Сернистый натрий токсичен, при соприкосновении с кислотами выделяет сероводород:

Na2S -f- H2S04 = H2S -f- Na2S04.

188

В промышленности сернистый натрий выпускают трех сортов: высший, I сорт и II сорт. В соответствии с техническими требова­ ниями сернистый натрий плавленый I сорта должен иметь следую­ щие показатели:

»нерастворимого в воде остат­

Вкачестве примесей технический сернистый натрий может со­ держать сульфат натрия, соду, сульфит натрия, тиосульфат натрия.

Втекстильной промышленности сернистый натрий применяют при крашении сернистыми красителями, для растворения и восста­ новления их, в производстве сернистых красителей. Кроме того, его применяют в анилинокрасочной промышленности.

Натрий кислый сернистокислый (гидросульфит натрия) N aH S 03, мол. масса 104,06

В промышленности натрий кислый сернистокислый получают главным образом в виде водного раствора. Водный раствор би­ сульфита натрия получают пропусканием сернистого газа до насы­ щения в раствор едкого натра или соды:

S02 + NaOH — NaHS03

или

Na2C03 + 2S02 -f H20 = 2NaHS03 -f C02.

Натрий кислый сернистокислый — бесцветное кристаллическое вещество, растворимое в воде. Водный раствор бисульфита натрия имеет слабокислую реакцию. Технический продукт представляет собой водный продукт светло-желтого цвета, с запахом сернистого газа; плотность в пределах 1,31—1,37 г/см3. При взаимодействии с хлором он восстанавливает его в хлористый водород:

NaHS03 + С12 + Н20 = NaHS04 + 2НС1.

На этой реакции основано применение его в практике.

Бисульфит натрия жидкий технический должен иметь следую­ щие показатели:

189