книги из ГПНТБ / Методы анализа лакокрасочных материалов.

Г л а в а V

АНАЛИЗ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

В этой главе будут рассмотрены методы анализа таких широко применяемых в лакокрасочной промышленности вспомогательных материалов, как сиккативы, отвердители, ингибиторы и инициа­ торы.

АНАЛИЗ СИККАТИВОВ

Для ускорения высыхания масляных, алкидных и других маслосодержащих лакокрасочных материалов широко применяются сик­ кативы. Это катализаторы, по химическому составу являющиеся главным образом солями переходных поливалентных металлов (ко­ бальт, марганец, свинец и др.) жирных (линолеаты, тунгаты и др.), смоляных (резинаты) и нафтеновых (нафтенаты) кислот. В при­ сутствии сиккативов лакокрасочные материалы интенсивнее погло­ щают кислород.

Все сиккативы легко и без остатка растворяются при нагрева­ нии до 120—150 °С в высыхающих маслах; кроме того, они раст­ воримы в летучих органических растворителях, например в скипи­ даре, бензине. Активность сиккативов и специфичность их действия зависят главным образом от того, ион какого металла входит в их состав и в каком количестве. Для каждого сиккатива существует оптимальная концентрация, при которой он оказывает наилучшее воздействие на скорость высыхания масла. Наряду с однометаллическими сиккативами имеются комбинированные — двойные и тройные сиккативы, в сост'ав которых входят ионы нескольких металлов.

Традиционные методы химического анализа, основанные на применении сероводорода *•2, длительны и трудоемки. Для конт­ роля качества анализа тройных (свинец — марганец — кобальт) и двойных (свинец — марганец и свинец — кобальт) сиккативов пред­ ложены новые, рациональные методы анализа, а для однометаллических сиккативов и ускорителей, содержащих свинец, марганец, кобальт, цинк, кальций, железо, цирконий, ванадий, — экспресс-ме­ тоды.

320

ния в присутствии катализатора A g N 0 3 в смеси минеральных кис­ лот и определении перманганата титрованием раствором тиосуль­ фата натрия.

Определение титра раствора тиосульфата натрия по марганцу.

Навеску стандартного образца 0,1—0,15 г (точность взвешивания 0,0002 г) растворяют при нагревании в 10 мл смеси кислот, добав­ ляют 5 мл раствора нитрата серебра и 2 г персульфата аммония. Раствор выдерживают при кипячении 1 мин, быстро охлаждают, приливают 5 мл раствора хлорида натрия и титруют раствором тиосульфата натрия до обесцвечивания.

Титр раствора тиосульфата натрия Т (в г/мл) по марганцу на­ ходят по формуле

822

исходного раствора в мерной колбе, мл; Vt — объем аликвотной части, мл; g — навеска, г.

Точность метода ± 1 % .

Приготовление стандартного раствора марганца. В мерную колбу емкостью 500 мл отмеривают из бюретки 35,22 мл точно 0,1 н. раствора перманганата калия, приливают 20 мл раствора серной кислоты (1:4) и добавляют из бюретки раствор перекиси водорода до полного обесцвечивания. Объем раствора доводят во­ дой до метки и разбавляют в 5 раз водой.

Построение калибровочного графика. В стаканы емкостью 100 мл отмеривают из микробюретки от 0,5 до 10,0 мл (с интерва­ лом 0,5 мл) стандартного раствора марганца, добавляют по 7 мл смеси кислот и по 10 мл раствора периодата калия, разбавляют во­ дой до 40-—60 мл и выдерживают при кипении 20 мин. После ох­ лаждения растворы переводят в мерные колбы емкостью 100 мл, разбавляют до метки водой, перемешивают и оставляют на сутки. Оптическую плотность растворов измеряют в кювете с- толщиной слоя 50 мм на фотоколориметре с зеленым светофильтром № 5 при длине волны 536 нм. Раствором сравнения служит вода. На основании полученных данных строят калибровочный график.

Ход определения. Из мерной колбы отбирают пипеткой 5—10 мл раствора, полученного после отделения сульфата свинца, и поме­

фика; перед измерением оптической плотности раствор выдержи­ вают 1 ч.

Содержание марганца в аликвотной части раствора определяют по оптической плотности раствора, найденной по калибровочному графику.

Содержание марганца .v (в %) в пересчете на МпО находят по формуле

Точность метода ± 3 — 5 % ; чувствительность 0,1 мкг/мл.

Определение кобальта

Метод 5 основан на образовании устойчивой в кислой среде ок­ рашенной в красный цвет комплексной соли кобальта с шпрозо- R-солыо. Метод является наиболее чувствительным (1 мкг кобаль­ та можно определить в присутствии 100 мкг меди и 1000 мкг же­ леза).

Приготовление стандартного раствора кобальта. Навеску ме­ таллического кобальта 0,1 г, взятую с точностью 0,0002 г, раство­ ряют при нагревании в 20 мл раствора соляной кислоты (1 : 1), пе­ реводят в мерную колбу емкостью 1 л и по охлаждении разбав­ ляют водой до метки. Помещают 10 мл полученного раствора в мерную колбу емкостью 100 мл и разбавляют водой до метки.

Построение калибровочного графика. В конические колбы ем­ костью 50 мл отмеривают из микробюретки от 1,0 до 10,0 мл (с интервалом 1,0 мл) стандартного раствора Со, доливают пипеткой воду до 10 мл и приливают несколько капель раствора аммиака до щелочной реакции по лакмусовой бумажке. Избыток аммиака ней­ трализуют раствором серной кислоты ( 1 : 1), прибавляемым по каплям до порозовения бумажки. В колбы приливают по 5 мл

костью 50 мл, охлаждают и разбавляют водой до метки. Одновре­ менно готовят раствор сравнения, добавляя последовательно к 10 мл воды те же реактивы, что и в стандартные растворы, за исключением раствора кобальта, и разбавляют водой до 50 мл. Оптическую плотность окрасок растворов измеряют в кювете с толщиной слоя 30 мм на фотоколориметре с зеленым светофильт-

824

ром № 5 при длине волны 536 нм. По данным измерений строят калибровочный график.

помещают в стакан емкостью 25 мл, нейтрализуют раствором ам­

по оптической плотности раствора, найденной по калибровочному графику.

Содержание кобальта х (в %) находят по формуле

Определение свинца и марганца в двойных сиккативах*

Метод основан на одновременном комплексонометрическом титровании 6 свинца и марганца в присутствии индикатора ксиленолового оранжевого, переведении свинца в комплекс с диэтилдитиокарбаматом натрия и определении выделившегося трилона Б титрованием раствором сульфата магния.

Приготовление буферных растворов. Р а с т в о р , рН 5. К 100 г ацетата аммония добавляют 51,3 мл уксусной кислоты и разбав­ ляют водой до 1 л.

* Метод разработан в ГИПИ ЛК.П И. А. Полотнюк u Н. И. Братчнковой.

825

Р а с т в о р , рН 10. В небольшом количестве воды растворяют 54 г хлорида аммония, добавляют 350 мл раствора аммиака и раз­ бавляют водой до 1 л.

Установление отношения объемов растворов трилона Б и суль­ фата магния. К 10 мл точно 0,1 н. раствора сульфата магния до­ бавляют 90 мл воды, 10 мл буферного раствора (рН 10), на кон­ чике шпателя — индикаторную смесь и титруют раствором трило­ на Б до перехода сиреневой окраски в синюю. Отношение объемов растворов А находят по формуле

руют раствором трилона Б до перехода сиреневой окраски в жел­ тую. К полученному раствору прибавляют 10 мл буферного рас­ твора (рН 10), 0,3 г диэтилдитиокарбамата натрия, на кончике шпа­ теля — индикаторную смесь и титруют раствором сульфата магния до перехода синей окраски в сиреневую.

Содержание свинца Х\ (в %) находят по формуле

х, = а -0,01036• 100 g

где а — объем точно 0,1 и. раствора сульфата магния, израсходованного на ти­ трование, мл; 0,01036 — масса свинца, соответствующая 1 мл точно 0,1 н. рас­ твора сульфата магния, г; g— навеска, г.

Содержание марганца хг (в %) находят по формуле

Анализ однометаллических сиккативов и ускорителей7

' Методы основаны на комплексонометрическом титровании в среде растворителей без предварительной минерализации.

Реактивы

Ацетат ашюния, х.ч. или ч. д. а., 46%-ный раствор. Аммиак, х.ч., 25%-нын раствор.

Хлорид аммония, х. ч. Ацетон, х. ч.

826

ляют 100 мл раствора аммиака и разбавляют водой до 1 л.

Р а с т в о р № 2. В небольшом количестве воды растворяют 54 г

костью 500 мл и разбавляют до метки таким же раствором кисло­ ты. Отмеривают пипеткой 25 мл полученного раствора в кониче­

или сиреневой в синюю (индикатор № 3).

Титр Г (в г/мл) раствора трилона Б находят по формуле

т.._. g-25

а• 500

где g — навеска, г; а — объем раствора трилона Б, израсходованного на титро­ вание, мл.

Поправочный коэффициент К находят по формуле

0,003269

где 0,003269 — масса цинка, соответствующая 1 мл точно 0,1 н. раствора три­ лона Б, г,

827

Определение цинка

Навеску сиккатива около 0,5 г берут из капельницы по раз­

сившийся в сиреневый цвет раствор титруют 0,1 и. раствором трилона Б до появления синей окраски.

Содержание цинка х (в %) находят по формуле

ферного раствора № 2 и на кончике шпателя вводят индикатор № 2. Окрасившийся в красно-фиолетовый цвет раствор титруют раство­ ром трилона Б до появления васильковой окраски.

Содержание марганца х (в %) находят по формуле

аК • 0.002747

8

где а — объем раствора трнлона Б, израсходованного на титрование, мл; К — поправочный коэффициент для приведения "концентрации раствора трилопа Б к точно 0,1 и.; 0,002747 — масса марганца, соответствующая I мл точно 0,1 н. раствора трилона Б, г; g— навеска, г.

Точность метода ±0,50% .

Определение кобальта8

Навеску сиккатива около 0,5 г помещают в коническую колбу емкостью 100 мл, растворяют в 25 мл ацетона, приливают при пе­ ремешивании 3 мл раствора ацетата аммония и 4 мл раствора роданида калия. Окрасившийся в синий цвет раствор титруют раствором трилона Б до появления слабой розовой окраски комплексоната кобальта.

Содержание кобальта х (в %) находят по формуле

ацетона либо в уайт-спирите и бутиловом спирте. Точность метода ± 0 , 5 0 % .

Определение свинца7

Установление титра 0,05 н. раствора сульфата цинка по свинцу.

Навеску свинца около 2 г, взятого с точностью 0,0002 г, раство­ ряют при осторожном нагревании в 25 мл раствора азотной кис­ лоты (1:1) в стакане, накрытом часовым стеклом. Смесь разбав­ ляют водой до 100—150 мл, кипятят для удаления окислов азота, после охлаждения переводят в мерную колбу емкостью 1 л, снова разбавляют водой до метки и перемешивают. Для титрования от­ бирают 25 мл раствора, добавляют 50—70 мл воды, 10 мл рас­ твора трилона Б, по 5 мл растворов винной кислоты, аммиака и бу­ ферного № 2. На кончике шпателя вводят индикатор № 2. Титруют раствором сульфата цинка до перехода синей окраски в сиреневую. Одновременно проводят титрование такого же раствора,- но без раствора свинца. Титр раствора сульфата цинка по свинцу Т (в г/мл) находят по формуле

329