Файл: Методы анализа лакокрасочных материалов..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 306

Скачиваний: 1

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

 

 

 

Т а б л и ц а

III. 1. Поведение

пленкообразующих при горении1

 

 

 

 

Полимер

Воспламеняемость

Вид пламени

 

Характер

горения

 

Запах

Реакция

 

 

 

п родуктов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пиролиза

 

 

 

П о л и м е р ы , с о д е р ж а щ и е

г а л о г е н ы

 

 

 

 

Сополимеры

винилхло-

Трудная

Темно-желтое,

 

Размягчается

Хлора

или уксус­

Кислая

рида с винилацетатом

 

коптящее

 

 

 

 

 

ной

кислоты

 

Сополимеры • винилхло-

 

Желто-оранжевое

с

Сморщивается, раз­

Гиацинта

 

 

рида

с

винилиден-

 

зеленой

каймой

 

мягчается

 

 

 

 

 

/ хлоридом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Поливинилхлорид '

 

То же

 

 

 

Быстро

темнеет,

Хлора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

размягчается,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

разлагается

 

 

 

 

Поливинилиденхлорид

Очень трудная

 

 

 

 

Размягчается

 

 

 

 

Политетрафторэтилен

То же

Желтое

с

серым

Растрескивается,

Фтора

 

 

 

 

 

 

 

дымом

 

 

 

горит

сухо

 

 

 

 

 

 

 

 

П о л и м е р ы , с о д е р ж а щ и е

а з о т

 

 

 

 

Анилиноформальдегид-

Легкая

Желтое,

черный

Разбухает,

размягча­

Анилина,

испорчен­

Щелочная

ные

 

 

 

дым

 

 

 

ется;

небольшие вы­

ной

рыбы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

бросы

пламени

 

 

 

 

Мочевиноформальде-

Очень трудная

Желто-оранжевое

 

Сохраняет форму, иног­

Формальдегида,

 

гидные

 

 

 

 

 

 

 

да растрескивается

аммиака

 

Меламиноформальде-

Го же

Светло-желтое

 

Разбухает

 

Формальдегида

 

гидные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полиамидные

Легкая

Синеватое

с

жел­

Плавится

 

Жженрго

рога

 

 

той каймой

 

 

 

 

Нитраты

целлюлозы

Взрывается

Желтое

 

 

 

 

 

 

Окислов

азота

Кислая

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

Продолжение

 

 

 

 

З а п а х

Реакция

Полимер

Воспламеняемость

Вид пламени

Характер горения

продуктов

 

 

 

 

 

пиролиза

П о. л и м е р ы, с о д е р ж а щ и е г а л о г е н ы и а з о т

Сополимеры стирола с • Легкая акрилонитрилом

Сополимеры винилхлоТрудная рида с акрилонитри­ лом

Желтое, сильное

Плавится,

пузырится

Стирола,

синильной

 

обугливается

 

кислоты

Желто-оранжевое с

Сморщивается,

раз­

Соляной

кислоты

зелено-голубой

мягчается,

плавится

 

 

каймой

 

 

 

 

 

 

П о л и м е р ы , н е с о д е р ж а щ и е а з о т а и г а л о г е н о в

 

Полиметилметакрилат

Легкая

Желтое, снизу

го­

Размягчается, обугли­

Сладкий, цветочный

 

 

лубое; черный дым

вается; выбросы пла­

 

 

 

 

 

 

мени

 

 

 

 

Полиакрилаты

 

Светящееся

 

Плавится,

разлагается

Острый

 

Фенолоформальдегид-

Очень трудная

Желтое

 

Сохраняет

форму,

мо­

Формальдегида, фе­

ные поликонденсаты

 

 

 

жет разбухать

 

нола

 

Целлюлоза

Легкая

Желто-белое

 

Быстро

сгорает

до

Жженой

бумаги

 

 

 

 

сухой золы

 

 

 

Поливинилацетаты

»

Темно-желтое;

не­

Плавится,

капает

 

Уксусной

кислоты

 

 

много дыма

 

 

 

 

 

 

Поливиниловый спирт Умереннотрудная

Кумароноинденовая смо­ Легкая ла

Полистирол

»

Шеллак

Желтое; с'ерый дым

Разбухает, размягча­

Острый

 

ется, становится ко­

 

 

ричневым

 

Светящееся

Размягчается, плавит­

Дегтя

 

ся

 

Желто-оранжевое;

Размягчается

Сладкий цветочный

черный дым

 

 

Желто-оранжевое,

 

Воска

снизу голубое

 

 

Кислая

»

Щелочная

Кислая

Кислая


Проба на растворимость. В пробирки помещают по 0,5 г поли­ мера и приливают в каждую из них по 5—7 мл растворителей. По растворимости полимера в различных растворителях можно судить о принадлежности его к определенному классу смол. Раствори­ мость смол в некоторых растворителях 2 приведена в Приложении (табл. 7).

К А Ч Е С Т В Е Н Н Ы Й А Н А Л И З П Л Е Н К О О Б Р А З У Ю Щ И Х

Для выяснения

типа полимера важно установить присутствие

в нем азота, хлора,

фтора, серы, брома, кремния, фосфора.

Для открытия этих элементов необходимо прежде всего разру­ шить образец. Разложение можно произвести способом восстанов­ ления (нагрев с металлическим К, Na) и способом окисления (на­ грев с концентрированной серной кислотой в присутствии окисли­ телей) .

Разложение полимеров

Восстановительный способ. Анализируемую пробу 0,2—0,5 г медленно сплавляют в пробирке с кусочком металлического ка­ лия или натрия; доводят плав до красного каления. Разложение пробы сопровождается слабой вспышкой и почернением. Горячую пробирку осторожно опускают в стакан с водой. Пробирка ло­ пается, и плав попадает в воду. Раствор фильтруют и подвергают качественному анализу.--

Окислительный способ. В колбу Кьельдаля емкостью 10 мл помещают 0,2—0,5 г анализируемого полимера и кусочки стекла или пемзы (для равномерного кипения), добавляют 2 мл концен­ трированной серной кислоты, приливают 3 капли 30%-ного рас­

твора Н 2 0 2 .

Нагревают раствор до кипения, кипятят 2 мин. Быстро

охлаждают,

снова добавляют 3 капли 30%-ной Н 2 0 2 и

кипятят

еще 3—4 мин. Разложение считается законченным, когда

раствор

становится прозрачным. При необходимости раствор фильтруют, затем переносят в мерную колбу емкостью 100 мл и доводят объем водой до метки.

ч Пробы на азот

Метод Лассеня. Аликвотную часть раствора, полученного при восстановительном разрушении полимера, подщелачивают в случае

необходимости,

прибавляют по 2 капли раствора железных квас­

цов и хлорида

железа и нагревают 1—2 мин.

После охлаждения щелочной раствор подкисляют соляной кис­ лотой (проба на лакмус). При наличии в пробе азота выпадает голубой осадок; при малом содержании азота осадок иногда не образуется, наблюдается только слабое сине-зеленое окрашивание раствора.

175


При испытании легколетучих веществ на содержание азота восстановительное разложение следует проводить в изогнутой сте­

клянной трубке

(рис. I I I . 2 ) . В нее насыпают слой натронной из­

вести около 100

мг, помещают кусочек металлического натрия,

пробу полимера и снова слой натронной

извести, которая препят­

 

ствует улетучиванию

органического вещества.

Некоторые вещества, выделяющие азот уже при умеренном нагревании, например диазосоединения, не могут быть открыты этой реак­ цией; тогда азот определяют по методу Дюма (см. стр. 205).

 

 

 

 

Проба с известью3 . Азот можно обнару­

 

 

 

 

жить, если приблизительно 0,5 г полимера

 

 

 

 

подвергнуть сильному, нагреву с СаО. Обра­

 

 

 

 

зующийся аммиак на фильтровальной бумаге,

 

 

 

 

смоченной

раствором смеси нитратов Ag и

 

 

 

 

Мп, дает серое или черное окрашивание

 

 

 

 

вследствие

образования

металлического

се­

Рис. I I I . 2. Изогнутая

ребра и Мп0 2 . При смачивании пятна каплей

трубка

для

качест­

раствора бензидина оно окрашивается в си­

венного

определения

ний цвет.

 

 

 

 

 

азота:

 

Проба с реактивом

Нееслера. К 25

мл

/ — п р о б а ;

2 — металличе­

раствора,

полученного

при

окислительном

ский

натрий; 3— натрон­

 

ная

известь.

разложении

полимера, добавляют 60 мл воды

 

 

 

 

и 15 мл реактива Нееслера*. При наличии

в

полимере

азота

образуется

желто-коричневое

окрашивание.

Проба очень чувствительна, дает возможность обнаруживать мик­ роколичества аминного азота.

Пробы на серу

Проба с нитропруссидом натрия. К аликвотной части раствора, полученного при восстановительном разложении полимера, добав­ ляют несколько капель 1%-ного раствора нитропруссида натрия. При наличии в растворе сульфидной серы появляется фиолетовокрасная окраска. Чувствительность реакций 1 мкг/мл.

Проба с ацетатом свинца. К аликвотной части раствора, полу­ ченного при восстановительном разложении полимера, прибавляют несколько капель 5—10%-ного раствора ацетата свинца и подкис­ ляют уксусной кислотой. В присутствии сульфидной серы обра­ зуется черный осадок (сульфид свинца).

М и к р о м е т о д . Выпаривают

немного анализируемого

рас­

твора

(0,1 мл)

в микропробирке

с каплей 20%-иого раствора

ацег

тата

натрия и

закрывают отверстие пробирки бумагой, пропитан-

* Приготовление реактива Нееслера. К раствору 50 г KI в 35 мл воды при­ бавляют насыщенный раствор хлорида ртути до тех пор, пока не появится не­ значительное количество осадка. Затем прибавляют 400 мл 9 и. раствора едкого натра. Полученный раствор разбавляют водой до 1 л, дают ему отстояться и декантируют.

176


ной раствором ацетата свинца. При нагреве на микрогорелке ве­ щества, оставшегося в пробирке, в присутствии серы на бумаге образуется черное пятно сульфида свинца.

Проба с серебром. Наносят на серебряную пластинку несколько капель раствора, полученного при восстановительном разложении полимера. При наличии в пробе сульфидной'серы па пластинке образуется темное пятно Ag2 S.

Проба с диметил-я-фенилендиамином. Одной из.чувствительных реакций на сульфидную серу является образование метиленовой. сини при действии диметил-я-фенилендиамина в присутствии FeCl3. В пробирку с аликвотной частью раствора, полученного при вос­ становительном разложении полимера, добавляют немного воды и 4—5 капель концентрированной соляной кислоты. Далее на кон­ чике ножа вносят диметил-п-фенилендиамин; после растворения добавляют 1—2 капли 0,1 и. раствора FeCU. Если в полимере со­ держится сера, раствор окрашивается в интенсивно-синий цвет.

Открытие серы в летучих соединениях. Анализируемую пробу полимера подвергают пиролизу в капиллярных трубках с посереб­ ренными внутренними стенками. Под действием горячих продуктов разложения образуется сульфид серебра, и это приводит к почер­

нению капилляров.

1

Летучие соединения серы можно также определить методом Карнуса: пробу полимера нагревают в запаянной труб'ке с дымя­ щей азотной кислотой, охлаждают, разбавляют водой и добавляют 10%-ный раствор хлорида бария. При наличии серы образуется осадок или наблюдается помутнение вследствие образования суль­ фата бария.

Пробы на галогены

Проба Бейльштейна4 . Кусок медной проволоки закрепляют в штативе и прокаливают в пламени горелки Бунзена до обесцвечи­ вания пламени. После охлаждения на проволоку наносят неболь­ шое количество полимера или его раствора и снова прокаливают. Появление зеленого или сине-зеленого окрашивания пламени ука­ зывает на присутствие галогенсодержащих соединений меди. Сле­ дует отметить, что подобное окрашивание могут давать и другие органические соединения, например, тиомочевина, пиридин и др.:

Проба

с

тиокетоном

Михлера. Пробу полимера

смешивают

с Na2 C03

и

прокаливают.

Эту смесь обрабатывают

при нагреве

с хромовой смесью. Если полимер содержит галоген, он может быть открыт тиокетоном Михлера (4,4-бис-диметиламинотиобензо- фенон) — появляется синее окрашивание. Эта проба является наи­ более чувствительной на галогены.

Проба с нитратом серебра. Аликвотную часть раствора, полу­ ченного после восстановительного разложения полимера (при от­ сутствии серы и азота), обрабатывают 10%-ным раствором HNO3 и 5—10%-ным раствором AgN03 . Появление белого осадка или помутнение раствора указывают на наличие хлора; AgCl полн'о-

177