Файл: Методы анализа лакокрасочных материалов..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 275

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

1 г, взятую с точностью 0,0002 г, прибавляют пипеткой 5 мл аце- - тилнрующей смеси. Присоединяют колбу к обратному холодиль­ нику и нагревают 1 ч па кипящей водяной бане (колба должна быть погружена в воду на 1 см). Охлаждают смесь и приливают 1 мл воды; если жидкость в колбе мутнеет, добавляют пиридин до

ее

осветления. Затем

содержимое колбы взбалтывают, нагревают

на

кипящей водяной

бане 10 мпи и охлаждают до комнатной тем­

пературы. После охлаждения сконденсировавшуюся на стенках колбы жидкость смывают 5 мл нейтрализованного спирта, встря­ хивают смесь и оттнтровывают спиртовым раствором КОН в при­ сутствии фенолфталеина. Если жидкость в колбе имеет темную окраску, в качестве индикатора используют щелочной голубой. Па­ раллельно ставят контрольный опыт.

Гидрокснльное число (г. ч.) вычисляют по формуле

_ (а -Ь)К- 28,05

где a, b — объемы 0,5 н. раствора КОН, израсходованного на титрование кон­ трольной и анализируемой проб, мл; К — коэффициент для приведения концен­ трации раствора КОН к точно 0,5"п.; 28,05 — масса КОН в 1 мл точно 0,5 н. раствора КОН, мг; g — навеска, г.

Определение ацетильного числа

Ацетильное число (а. ч.) —число мг КОН, необходимое для нейтрализации уксусной кислоты, образующейся при омылении 1 г ацетилироваиного продукта.

Ацетильное число характеризует содержание свободных гидроксильных групп в масле; оно указывает на возможность присут­ ствия окенкислот, глицерина, моно- и диглицеридов9 . Так, касторо­ вое масло содержит,'около 80% рицинолевой кислоты (монооксикнелота) и имеет ацетильное число, приблизительно равное 150. Другие растительные масла содержат небольшое количество сво­ бодных гидроксильных групп, и ацетильное число для них не пре­ вышает 10.

Метод определения ацетильного числа основан на ацетилировании свободных гидроксильных групп уксусным ангидридом:

С3 Н5 (ОН)3 + 3(СН3 СО)2 0 > С8 Нв(ОСОСН3 )з + ЗСНзСООН

При омылении ацетилированного продукта получается уксусная кислота, которую оттнтровывают щелочью.

Если ацетилировать триглицерид, содержащий оксикислоты (например, касторовое масло), а затем омылить ацетилированный продукт, то число свободных гидроксильных групп можно опреде­ лить по разности расхода щелочи до и после ацетилирования масла.

98


Реактивы

Уксусный ангидрид, х. ч., обезвоженный. Едкое кали, х. ч., 0,5 н. спиртовой раствор.

Петролейный эфир, т. кип. 40—60 °С.

Соляная кислота, х. ч., 0,5 и. раствор. Фенолфталеин, 0,1%-ный спиртовой раствор.

Ход определения. В колбу емкостью 200 мл с обратным холо­ дильником помещают навески 10 г анализируемого масла и 20 г уксусного ангидрида, взятые с точностью 0,0002 г, и нагревают 2 ч при кипении. После этого ацетилированный продукт переносят в колбу емкостью 1 л, добавляют 500 мл воды и кипятят 30 мин для разложения избытка уксусного ангидрида и удаления уксусной кислоты. Кислую воду сливают, а кипячение со свежими порциями воды повторяют до полного удаления свободной уксусной кислоты (определяют по запаху). Промытый ацетилированный продукт экстрагируют петролейным эфиром, сушат над безводным суль­ фатом натрия, фильтруют и отгоняют эфир (остатки эфира уда­ ляют в сушильном шкафу). Берут навеску ацетилированного про­ дукта и определяют для него число омыления (см. стр. 95). Па­ раллельно определяют число омыления исходного масла.

Ацетильное число (а. ч.) вычисляют по формуле

 

 

В -

BQ

 

а '

1 - 0,00075В0

где

В — число омыления исходного

масла;

В 0 —число омыления ацетилирован­

ного

продукта.

 

 

Зная ацетильное число, можно рассчитать содержание в масле гидроксильных групп х (в %) по формуле

_

А • 17,01

х56110 - А -43,02

где А — ацетильное

число

масла; 17,01—молекулярный вес гидрокснльной

группы; 56110 —масса

КОН в 1 л, 1 н. раствора,

мг; 43,02 — молекулярный вес

ацетильной группы.

 

 

 

 

Определение йодного

числа

Йодное число (и. ч.) — это масса иода

(в г), присоединяющегося

к 100 г масла или жирных кислот.

 

. Йодное число указывает на степень

ненасыщенности содержа­

щихся в масле жирных

кислот.^

 

Определение йодного числа основано на количественном при­ соединении иода по местам двойных связей в условиях, предотвра-- щающих замещение водорода. При определении йодного числа не­ посредственно измеряют количество присоединившегося иода, а иногда — присоединившегося брома и вычисляют эквивалентное ему количество иода,

4*

09

 



Как видно из табл. П.2, йодное'число зависит от количества этиленовых связей в ненасыщенных жирных кислотах и от строе­ ния этих кислот — длины цепи, положения двойных связей и их сопряжения. С увеличением количества двойных связей при од­

ном

и том же числе углеродных атомов в цепи йодное число жир­

ных

кислот возрастает9 .

Т а б л и ц а

11.2. Зависимость йодного

числа от строения

жирных

к и с л о т !

 

Число

атомов

Д в о й н ые связи

 

 

Кислота

 

 

Йодное число

углерода

в цепи

 

 

 

число

положение

 

 

 

 

 

 

 

Эруковая

22

1

9-10

75,01

Олеиновая

18

1

9-10

89,87

Линолевая

18

2

9-10

181,14

Линоленовая

 

 

 

12-13

273,51

18

3

9-10

 

 

 

 

12-13

 

 

 

 

 

 

15-16

 

 

С удлинением углеродной цепи в молекуле жирных кислот йод­

ное число уменьшается при одном и том же числе двойных

связей.

Присоединение галогена зависит также от положения этих свя­

зей в цепи. С приближением двойной связи к карбоксильной

группе

йодные числа жирных кислот уменьшаются.

 

 

При наличии в маслах сопряженных двойных связей обычно

применяемыеметоды определения

йодного

числа неточны, так как

присоединение галогенов

(иода)

протекает

неколичествеино. На­

пример, при определении

йодных чисел по методам

Гюбля,

Гануса

и Кауфмана

иод присоединяется

только к одной

из двух

сопря­

женных связей диеновых кислот, а в триеновых кислотах иод при­ соединяется только к двум из трех сопряженных связей. Так, для линоленовой кислоты йодное число, определяемое методом Гюбля,

равно 273,7, а для ее изомера — элеостеариновой

кислоты, имею­

щей три сопряженные двойные связи, только около

182. Общую не­

насыщенность, или истинное йодное число масел, содержащих кис­ лоты с сопряженными двойными связями' (тунговое масло и др.),

определяют

специальными методами (метод Вобурна, Мукхерджи

и др.), обеспечивающими

присоединение

галогенов ко всем

сопря­

женным связям жирных

кислот.

 

 

 

Практически применяемые методы определения степени нена­

сыщенности масел необходимо подвергнуть критической

оценке,

так как получаются различные значения

йодных

чисел.

 

Впервые

определение

йодного числа

было

предложено Гюб-

лем 1 0 . В качестве реагента он применил

раствор

иода и хлорида

ртути в спирте. Вийс и Ганус предложили в качестве реагента рас­ творы монохлорида иода 1 1 и монобромида иода в уксусной кис­ лоте. Этими способами широко пользуются,

100


В методе Кауфмана 1 1 применяется раствор брома с бромидом натрия в метаноле. Этот метод удобен тем, что раствор стабилен на свету.

Метод Розенмунда — Кюнена

не требует

длительного

вре­

мени 1 2 . Однако при определении

ненасыщенности масел

с со­

пряженными связями получают заниженные результаты.

 

Микуш 1 3 ' 1 4 экспериментально проверил метод

Гануса и устано­

вил, что при обычно употребляемой

концентрации раствора (0,19 н.)

получаются заниженные йодные числа; определенные с более кон­

центрированными

(0,32 н. и

0,40 н.)

растворами

йодные числа

близки к теоретическим.

 

 

 

Ниже представлены йодные числа масел, определенные различ­

ными

методами

 

 

 

 

 

Масло

 

М е т о д

- М е т о д

Метод

М е т о д

 

 

 

Вобурна

В Н И И Ж

Гануса

Р о з е н м у н д а —

 

 

 

 

 

 

Кюнена

Тунговое . . . . .

254,4-259,8

236,9-237,9

170,8-174,4

151,8-152,4

Льняное

изоме-

 

 

 

 

ризованное . .

174,5-174,8

183,8-187,0

150,6-151,9

138,1-138,5

Касторовое

де­

 

 

 

 

гидратирован­

 

 

 

 

ное

(голланд­

 

 

 

 

ское)

 

147,5-147,7

141,5-150,6

134,1-134,2

112,5-112,9

Сравнение показывает, что наиболее высокие йодные числа по­ лучают по методу Вобурна и по методу, предложенному В Н И И Ж 1 5 (бромирование). Общую ненасыщенность кислот рекомендуется определять методом Вобурна, так как при определении йодного числа по методу В Н И И Ж приходится работать с высокотоксичны­ ми веществами.

Метод Вобурна*2

Метод основан на присоединении к двойным связям жирных кислот бромида иода, расход которого определяют тиосульфатным методом в присутствии иодида калия:

 

 

 

R - C H = C H - R +

IBr

— >

R - C H B r - C H I - R

 

 

 

IBr +

KI

—>•

KBr + I 2

 

 

 

I 2 + 2Na 2 S 2 0 3

—>-

2NaI + Na2 S<0,

Реактивы

 

 

 

 

 

Уксусная

кислота ледяная, х. ч.

 

 

 

Иод,

кристаллический возогнаниый, х. ч.

 

Бром,

х. ч.

 

 

 

 

Иодид

калия, х. ч., 15%-ный раствор.

 

Хлороформ,

х. ч.

 

 

 

Тиосульфат

натрия, ч. д. а., 0,21 н. раствор. Растворяют в 1 л воды 52 г тио­

сульфата

натрия.

 

 

 

Крахмал,

1%-ный раствор.

 

 

 

* Работа проведена в ГИПИ ЛКП Л. В. Кудеяровой,

101