4.2 Определение степени набухания волокон с особыми свойствами

Навески по 0,2500 г (2 параллельных пробы) волокна, взвешенные на аналитических весах, заливают дистиллированной водой при модуле 100, выдерживают в течение I ч, отжимают между тремя слоями фильтровальной бумаги, помещают в сетчатые колпачка центрифуги и центрифугируют при частоте вращения центрифуги 5000 оборотов в течение 10 мин.

Затем образцы взвешивают на аналитических весах, помешают в бюксы и ставят сушить до постоянной массы. Сушку повторяют до тех пор, пока разница между двумя последующими взвешиваниями не будет превышать 0,0001 г. Перед взвешиванием образцы волокон, находящиеся в боксах, охлаждают в эксикаторе с поглотителем влаги. Степень набухания, определяют как среднее арифметическое из параллельных опытов:

где: М₀- масса абсолютно сухого волокла, г;

М₁- месса волокна после центрифугирования, г.

4.3 Задание для самостоятельной работы

1. Провести омыление исходного полиакрилонитрильного волокна (5-10г) гидроокисью натрия.

2. Исследовать влияние концентрации гидроокиси натрия на свойства полученного ионообменного волокна.

3. Исследовать влияние температуры процесса омылении на свойства полученного ионообменного волокна.

4. Исследовать влияние продолжительности процесса омыления на свойства полученного ионообменного волокна.

5. Ионное произведение воды, водородный показатель. Потенциометрическое титрование

Вода, будучи очень слабым электролитом, в незначительной степени диссоциирует, образуя водорода и гидроксид-ионы:

Этому процессу соответствует константа диссоциации:

Поскольку степень диссоциации воды очень мала, то равновесная концентрация недиссоциированных молекул воды с достаточной точностью равна общей концентрации воды, т. е. 1000/18=55,55 моль/л. В разбавленных водных растворах концентрация воды мало изменяется, так что ее можно считать постоянной величиной. Тогда выражение для константы диссоциации воды можно преобразовать следующим образом:

Константа , равная произведению концентраций ионов и , представляет собой постоянную при данной температуре величину и называется ионным произведением воды.

В чистой воде концентрации ионов водорода и гидроксид-ионов одинаковы и при 25⁰С составляют 10^-7 моль/л. Отсюда следует, что при этой температуре . Поскольку диссоциация воды – эндотермический процесс, то с ростом температуры она усиливается и значение возрастает.

Растворы, в которых концентрации ионов водорода и гидроксид-ионов одинаковы, называются нейтральными растворами. Так, при 25°С в нейтральном растворе . В кислых растворах , в щелочных растворах .

Вместо концентраций ионов и удобнее пользоваться их десятичными логарифмами, взятыми с обратным знаком; эти величины обозначаются символами pH и pOH и называются соответственно водородным и гидроксильным показателями:

Логарифмируя соотношение и меняя знаки на обратные, получаем:

При 25⁰С в нейтральных растворах pH=7, в кислых – pH<7; в щелочных – pH>7.