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

За температуру вспышки принимают температуру, показывае­ мую термометром при появлении первого синего пламени над по­ верхностью испытуемого продукта.

При барометрическом давлении, отличающемся от 760 мм рт. ст. на 15 мм и более, вводят в показанную термометром темпера­ туру вспышки поправку At, которую вычисляют по формуле

= 0,0345 (760—Р),

где Р — фактическое барометрическое давление, мм рт. ст. Если барометрическое давление ниже 760 мм рт. ст]., то вы­

численную поправку прибавляют к показанию термометра в- мо­ мент вспышки, а если выше 760 мм рт. ст., то вычитают.

Это показатель определяют для того, чтобы установить наимень­ шую температуру, при которой продукт можно использовать.

Температуру застывания определяют в приборе, который со­ стоит из двух пробирок (рис. 19). Пробирка 1 имеет внутренний диаметр 20± 1 мм, высоту 160±10 мм; на наружной боковой по­ верхности на расстоянии 30 мм от дна имеется коль­ цевая метка, не смываемая водой. Другая пробирка— муфта 2 имеет внутренний диаметр 40±2 мм, высоту 130±10 мм. Одна пробирка в другой удерживается

с помощью корковой пробки.

Если продукт содержит воду, то до начала испы­ тания его обезвоживают, а затем осушают. Легко­

мельченным сульфатом натрия или с гранулирован­ ным хлористым кальцием, затем дают отстояться и фильтруют через сухой фильтр. Вязкие продукты по­ догревают до 50° С и фильтруют через слой крупно­ кристаллической свежепрокаленной поваренной соли. В случае необходимости повторяют обезвоживание через новую порцию соли.

Подготовленный для испытания продукт наливают в сухую, чистую пробирку до метки. В пробирку

спомощью корковой пробки вставляют термометр 3

спределом измерений от минус 80° С до плюс 60° С таким образом, чтобы ртутный шарик находился от дна пробирки на расстоянии 8—10 мм.

Рис. 19. Прибор для определения температуры застывания

210

Пробирку с продуктом и термометром помещают в водяную баню, предварительно нагретую до 50° С, и выдерживают в пей до тех пор, пока продукт не примет температуру бани. После этого пробирку вынимают, насухо вытирают снаружи и с помо­ щью корковой пробки укрепляют в пробирке-муфте. Если предпо­ лагаемая температура застывания ниже 0° С, в пробирку-муфту предварительно наливают 0,5—1 мл серной кислоты (плотность 1,84 г/см3) или олеум. Подготовленный прибор закрепляют в дер­ жателе штатива в вертикальном положении и оставляют при ком­ натной температуре до тех пор, пока нефтепродукт не охладится до температуры 35±5°С, а затем его помещают в фарфоровый или стеклянный сосуд цилиндрической формы (высота 160 мм, внутренний диаметр 120 мм) с охладительной смесью. Охлади­ тельную смесь готовят так: для температуры выше 0° С — вода и лед; для температуры от 0°С до минус 20° С — соль поваренная и мелкоистолченный лед или снег; для температур ниже минус

20° С — жидкий воздух.

Температуру охладительной смеси предварительно устанавли­ вают на 5° С ниже намеченной для определения температуры за­ стывания, и во время охлаждения продукта установленную тем­ пературу охладительной смеси поддерживают с точностью ± 1° С. Когда термометр покажет температуру, намеченную для опреде­ ления застывания, прибор наклоняют под углом 45° С и, не выни­ мая из сосуда с охладительной смесью, держат в таком поло­ жении 1 мин. Затем прибор осторожно вынимают из охладитель­ ной смеси, быстро вытирают пробирку-муфту и наблюдают, не сместился ли мениск испытуемого продукта. Если мениск сме­ стился, то пробирку вынимают из муфты, снова подогревают до 50±1°С и снова определяют застывание при температуре на

станет смещаться. Если в первом опыте мениск не сместился, то повторяют определение при температуре на 4° С выше преды­ дущей до тех пор, пока при очередном повышении на 4° С мениск не будет смещаться.

Когда определятся границы застывания (переход от подвиж­ ности к неподвижности, и наоборот), определение повторяют, по­ нижая или повышая температуру испытания на 2° С до тех пор, пока не будет установлена такая температура, при которой ме­ ниск продукта остается неподвижным, а при повторении испыта­ ния при температуре на 2° С выше он сдвигается. Эту температуру фиксируют как установленную для данного опыта.

Для установления температуры застывания продукта проводят два параллельных испытания, одно из которых ведут при темпе­

ратуре на 2° С выше, чем первое.

За температуру застывания испытуемого продукта принимают среднее арифметическое температур, установленных при двух па­ раллельных испытаниях, при условии, если расхождение между ними не более 2° С.

211

Определение содержания влаги в текстильно­ вспомогательных веществах

В зависимости от природы веществ и их назначения приме­ няют различные способы определения влажности. Производят ка­ чественные и количественные определения. Для качественного определения влажности в светлых продуктах (бензин, керосин и другие) применяют пробу Клиффорда, а в темных продуктах (нефтепродукты, смазочные масла и другие) — пробу на «потре­ скивание».

Количественное определение содержания влаги производят раз­ личными методами:

1)высушиванием до постоянной массы в термостате;

2)высушиванием в эксикаторе с водоотнимающими веще­ ствами;

3)высушиванием инфракрасными лучами;

4) отгонкой с органическим растворителем по методу Дина

иСтарка;

5)газообъемными методами.

КАЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛАГИ

Проба Клиффорда. Испытуемый продукт помещают в дели­ тельную воронку, насыпают порошок марганцовокислого калия и встряхивают. При наличии влаги образуется быстроисчезающая слабо-розовая окраска.

Проба на «потрескивание». Предварительно подготавливают масляную баню, для этого берут металлический цилиндрический сосуд диаметром около 100 мм и высотой около 90 мм, имеющий

212

закрывают пробкой, в отверстие которой вставлен сухой термометр так, чтобы шарик термометра находился на равных расстояниях от стенок пробирки и на высоте 20—30 мм от дна пробирки. Пробирку с испытуемым маслом и термометром вставляют в нагретую мас­ ляную баню и наблюдают за пробиркой и маслом в течение не­ скольких минут до достижения температуры масла в пробирке 150° С. Если в испытуемом масле есть влага, то при этой темпера­ туре масло пенится, слышится треск, пробирка вздрагивает, а слой масла на внутренних стенках пробирки мутнеет. Наличие влаги считается установленным, если явственный треск слышен не менее двух раз.

КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛАГИ

Определение содержания влаги методом высушивания в термо­ стате. Определение содержания влаги этим методом проводят путем высушивания твердого продукта до постоянной массы в тер­ мостате при температуре ниже температуры его плавления на 10—15° С. Анализируемое вещество должно быть стойким к повы­ шенной температуре. Обычно температура высушивания поддер­ живается в пределах 100—105° С.

В предварительно высушенный и взвешенный с точностью до 0,0002 г бюкс берут навеску хорошо измельченного испытуемого вещества около 5 г с той же точностью. Крышку бюкса открывают, бюкс с веществом помещают в сушильный шкаф и сушат до по­ стоянной массы. Первое взвешивание проводят через 3 ч, после­ дующие— через каждый час. Перед каждым взвешиванием за­ крытый бюкс выдерживают в эксикаторе 30 мин.

Процентное содержание влаги'рассчитывают по формуле

где m — масса вещества до высушивания, г; т.і — масса вещества после высушивания, г.

П р и м е р , т —5,1226 г; т і = 4,9226 г;

W = (5,1226~ 4,9226) •100 = 3,904%. 5,1226

Определение содержания влаги методом высушивания в экси­ каторе. Определение содержания влаги этим методом производят путем высушивания испытуемого продукта водоотнимающими ве­ ществами. Вещества, обладающие кислыми свойствами, высуши­ вают над кислыми осушителями; вещества, обладающие основными свойствами,— над щелочами.

В предварительно высушенный и взвешенный с точностью до 0,0002 г бюкс берут навеску хорошо измельченного продукта около 2 г с той же точностью. Крышку бюкса открывают, помещают его в простой или вакуумный эксикатор с осушителем, и сушат испы­ туемое вещество до постоянного веса. Первое взвешивание про­ водят через сутки, последующие — через каждые 3 ч до дости­

2 1 3

жения постоянной массы. Перед взвешиванием бюкс закрывают крышкой.

Процентное содержание влаги рассчитывают по приведенной выше формуле.

Определение содержания влаги методом высушивания с по­ мощью инфракрасной электролампы. Высушивание испытуемого вещества производят с помощью инфракрасной электролампы мощностью 500 Вт, которая укреплена па шта­ тиве и окружена цилиндрическим металлическим кожухом диаметром 35 см, высотой 50 см.

В нижней части кожуха имеется вырез диамет­ ром 10—15 см с задвижкой.

Алюминиевую плоскодонную чашку диамет­ ром 7—8 см с крышкой или широкий бюкс вы­ сушивают до постоянной массы и взвешивают

сточностью до 0,0002 г; помещают в него около 2 г хорошо измельченного вещества, крышку за­ крывают и снова взвешивают с той же точ­ ностью. Затем крышку снимают, чашку или бюкс

снавеской помещают внутрь кожуха на асбесто­ вую подкладку, положенную на кольцо штатива.

в твердых, так и в жидких веществах, которые разлагаются при нагревании. Метод достаточно точен и вполне до­ ступен. Им пользуются при определении количества воды в нефте­ продуктах. Метод основан на отгонке воды из смеси испытуемого

продукта с безводным органическим растворителем (бензол, толуол бензин, ксилол) по методу Дина и Старка.

Прибор для количественного определения содержания воды (рис. 21) состоит из колбы 1 со шлифом, приемника-ловушки 2 и холодильника 3. Если отсутствуют детали прибора с нормаль­ ными шлифами, можно провести соединение с помощью корковых

214

больше влаги содержит продукт, тем меньше навеска). Отмери­ вают цилиндром 100 мл органического растворителя, вводят в колбу и хорошо перемешивают до полного растворения продукта, после чего добавляют несколько кусочков пемзы или неглазурованного фарфора для равномерного кипения жидкости. Затем колбу с по­

вушке присоединяют чистый сухой холодильник. Прибор закреп­ ляют в лапке штатива, под колбу устанавливают колбонагрева­ тель, песчаную баню или электроплитку с закрытой спиралью, в холодильник пускают воду и нагревают содержимое колбы до кипения. Далее перегонку ведут так, чтобы из косо срезанного конца трубки холодильника в приемник-ловушку падали 2— 4 капли в 1 с. Как только объем воды в приемнике-ловушке пе­ рестанет увеличиваться и верхний слой растворителя в прием­ нике станет прозрачным, перегонку прекращают. Оставшиеся на стенках трубки холодильника капельки воды сталкивают в при­ емник-ловушку стеклянной палочкой или металлической проволо: кой. Когда колба охладится, а растворитель и вода в ловушке примут комнатную температуру, аппарат разбирают и записы­ вают объем воды, собравшейся в приемнике-ловушке. Если рас­ творитель в ловушке мутен, то приемник-ловушку ставят на 30 мин в горячую воду для осветления и снова охлаждают до комнатной температуры.

Процентное содержание воды в испытуемом продукте рассчи­ тывают по формуле

ур __ V р • 1 оо

~Отн ’

где V — объем воды, собравшейся в приемнике-ловушке, мл; ти— масса навески испытуемого вещества, г;

р— плотность воды, г/см3.

Пр и м е ч а н и е . Для упрощения расчета плотность воды при комнатной

с водой, содержащейся в органическом веществе, и измерении объема выделившегося при этом водорода.

ция, пришлифованной к тубусу стеклянной пробки; Дрекселя сод-

215

ноходовым краном; трехходового крана; бюретки газовой вме­ стимостью 20 мл; уравнительной склянки.

Перед определением прибор собирают по схеме, указанной на рисунке, и проверяют на герметичность. Перед сборкой при­

ренняя трубка дрекселя была погружена в кислоту на 4—5 мм; краны 4 и 5 и шлифы смазывают вакуумной смазкой. Серную кислоту в дрекселе следует заменять через 20 определений. После сборки прибора его проверяют на герметичность. Для этого трех­

воздуха комнаты. Коническую колбу 6 прибора моют, сушат и взве­

наливают в коническую колбу до уровня шлифа, закрывают ре­ зиновой пробкой и снова взвешивают. Определяют массу масла, записывают температуру воздуха в помещении и барометрическое давление.

В реторту 7 насыпают около 1 г (Ѵг чайной ложки) измель­ ченного в порошок гидрида кальция и вынимают резиновую пробку из конической колбы. Вставляют при вращении стеклян­ ную пробку 8 и реторту 7 в шлифы, заранее смазанные вакуум­ ной смазкой, и соединяют пробку 8 конической колбы 6 с дрекселем 3 с помощью резиновой трубки. Все операции по сборке прибора следует проводить быстро, избегая нагревания колбы ру­ ками. На короткий период открывают кран 4, повертывают трех­ ходовой кран 5 так, чтобы бюретка 1 и прибор соединились

216

атмосферы. Сейчас же, без перерыва во времени, реторту повер­ тывают в шлифе на 180°, высыпая гидрид кальция в масло, и энергично встряхивают колбу. В результате взаимодействия воды, содержащейся в масле, с гидридом кальция выделяется водород, который собирают в бюретку, для чего постепенно опускают уравнительную склянку. Через каждые 5—10 мин колбу встря­ хивают. Наблюдение за уровнем воды в бюретке проводят при совпадении мениска воды в уравнительной склянке и бюретке. Отсчет делают только через 4 мин после встряхивания колбы. Продолжительность анализа с момента высыпания гидрида каль­ ция в масло до последнего отсчета должна быть не менее 60 мин. Определение считается законченным, когда два отсчета уровня воды в бюретке, сделанные через 15 мин, совпадают.

Процентное содержание воды в испытуемом масле (в весовых процентах) рассчитывают по формуле

тн— масса навески испытуемого масла, г.

Определение содержания этилового спирта (крепости)

Содержание этилового спирта (крепости) в испытуемом спирте определяют с помощью стеклянных или металлических спирто­ меров в интервале температур от минус 25 до плюс 40° С. Резуль­ таты определения должны быть приведены к температуре 20° С. Для определения содержания этилового спирта в растворе при­ меняются таблицы Государственного комитета стандартов, мер и измерительных приборов СССР для определения содержания эти­ лового спирта в водно-спиртовых растворах при 20° С.

Определение содержания спирта стеклянными спиртомерами состоит в следующем. Стеклянный цилиндр, спиртомер, стеклян­ ную мешалку и термометр тщательно моют теплой водой и насухо вытирают. В цилиндр наливают испытуемый этиловый спирт и хорошо перемешивают мешалкой, следя за тем, чтобы в раствор не попадал воздух. Спиртомер берут за верхний конец стержня, осторожно погружают его в раствор, а затем выпускают из рук так, чтобы он свободно погружался под действием своей массы. Необходимо следить, чтобы при опускании стержень не оказался

2 1 7

смоченным больше, чем на 2—3 мм над верхней частью мениска. Спиртомер должен плавать в растворе, не касаясь стенок цилиндра. Через 3—4 мин, когда спиртомер примет температуру жидкости, отмечают уровень жидкости, пересекающий шкалу спиртомера, и записывают температуру раствора.

Определение содержания кислот в этиловом спирте

Для определения содержания в этиловом спирте кислот (глав­ ным образом уксусной кислоты) навеску растворяют в воде и в присутствии лакмуса титруют раствором едкого натра:

СН3СООН + NaOH -> CH3COONa + Н20.

При анализе применяют следующие реактивы: едкий натр 0,1 н. раствор; лакмус, 1%-ный водный раствор; воду дистиллированную.

В коническую колбу емкостью 250 мл пипеткой переносят 50 мл испытуемого спирта, 50 мл дистиллированной воды, 6—7 капель 1%-ного водного раствора лакмуса и титруют 0,1 н. раствором едкого натра до появления синей окраски раствора. Для лучшего наблюдения за изменением окраски индикатора в качестве эта­ лона в другой колбе применяют испытуемый спирт, разведенный в отношении 1 : 1 водой с добавлением в него 5—6 капель рас­

где ЗснзСоон — эквивалент уксусной кислоты, Эсщсоон = 60,06; Ѵ%аон — объем раствора едкого натра, пошедшего на тит­

в воде, обрабатывают раствором основного уксуснокислого свинца для осаждения примесей, находящихся в глицерине (сернистых, сернистокислых и серноватистокислых соединений). Осадок отфиль­ тровывают, а глицерин окисляют при нагревании двухромовокис­

2 1 8

лым калием в присутствии серной кислоты. Избыток двухромово­ кислого калия определяют йодометрическим методом. По количе­ ству двухромовокислого калия, израсходованного на окисление глицерина, определяют содержание чистого глицерина

ЗС3Н80 3 -!-7 К 2Сг20 7 + 28H2S04 -> 9C02+7K2S04 + 7Cr2 (S04)3+ 40H2O.

При анализе применяют следующие реактивы: уксусную кислоту 10%-ный раствор; серную кислоту плотности 1,23 и 1,835; соляную кислоту 20%-ный раствор; калий йодистый 10%-ный раствор; натрий углекислый 0,1 н. раствор;

натрий серноватистокислый 0,1 н. раствор; крахмал 1%-ный раствор; свинец уксуснокислый ч. д. а; глет свинцовый; калий двухромовокислый ч. д. а;

реактив I (раствор основного уксуснокислого свинца); реактив II (раствор двухромовокислого калия); фенолфталеин, 1%-ный спиртовой раствор; воду дистиллированную.

П р и г о т о в л е н и е р е а к т и в а I. К 1 л 10%-ного раствора уксуснокислого свинца добавляют 100 г свинцового глета, кипя­ тят в течение одного часа в колбе с обратным холодильником на кипящей водяной бане. Горячий раствор фильтруют через складчатый бумажный фильтр и предохраняют от доступа угле­ кислоты.

П р и г о т о в л е н и е р е а к т и в а II. 75 г двухромовокислого калия растворяют в дистиллированной воде, добавляют 150 мл серной кислоты (плотность 1, 835 г/см3) и доводят объем дистил­ лированной водой до 1 л.

Около 2 г глицерина отвешивают в стаканчике, приливают небольшое количество воды и количественно переносят в мерную колбу емкостью 250 мл так, чтобы воды в ней было около 100 мл. Если раствор глицерина имеет щелочную реакцию, то его под­ кисляют разведенной уксусной кислотой, а затем раствором угле­ кислого натрия подщелачивают до едва заметной щелочной реак­ ции (в присутствии индикатора фенолфталеина). Если же раствор имеет кислую реакцию, то его подщелачивают раствором углекис­ лого натрия до слабощелочной реакции. Необходимое количество углекислого натрия или уксусной кислоты для нейтрализации раствора глицерина определяют в отдельной пробе. Затем в мер­ ную колбу к раствору глицерина осторожно добавляют раствор основной соли уксуснокислого свинца (реактив I) до тех пор, пока дальнейшее добавление раствора не вызовет выпадения осадка. Затем мерную колбу заполняют до метки дистиллированной водой и для компенсации объема, занимаемого введенным в раствор глицерина раствором уксуснокислого свинца, добавляют по 0,15 мл

219