Файл: Методы анализа лакокрасочных материалов..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 324

Скачиваний: 1

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

Хроматографа ческий.

 

 

 

 

 

 

Определение

дитрбоно-

 

 

 

 

 

 

8ых кислот

полярогра­

 

анализ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фическим

методом

 

 

 

 

 

 

 

Исходная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вакуумная

 

 

 

 

 

скола

 

 

ПКспектроскопический

 

 

 

 

 

 

 

 

 

разгонка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

анализ

 

 

 

 

 

 

 

Химический

анализ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Омыление !н. спиртовым

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

раствором

КОН

 

 

 

 

 

Разоавление

Отгонка спирта М

Вакуумное

Взвешивание

Идентифика­

водой

из фильтрата.

"

фильтрование

m

осадка

ция осадка

Экстракция неомыляемои части

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

серным

эфиром

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отмывка вытяжка от

 

 

 

Лодкисленив

фильтрата и промыв­

 

 

 

щелочи

 

водой

 

 

 

ных вод раствором H 2 S0 4 (1:1)

 

 

 

I Сушка

безводным

Na2 S04

I

 

 

Экстракция

омыляемых

 

 

 

,

Г

:

 

 

 

 

серным

эфиром

 

 

 

 

 

 

Отмывка вытяжки от

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

Фильтрование

 

 

 

 

 

кислоты

 

 

 

Отгонка

Эфира

1

 

Сушка в безводном

 

 

 

нейтрализация

 

Сушка

 

N a 2 S 0 4

 

 

 

промывных вод

 

 

 

 

 

 

 

Взвешивание

 

|

Фильтрование

~|

 

 

Выпаривание

 

 

 

 

 

 

 

Идентификация неомы

 

 

 

 

 

 

 

промывных вод

 

|

Отгонка зфира

I

 

 

 

 

 

 

ляемых

веществ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Упаривание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

досуха

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отделение

мине­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ральных

солей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

спиртом

Микроэлементныи. анализ

114


Диэтиловый эфир,

х. ч. Добавляют

к 500

мл эфира 30 мл 12,5%-иого рас­

твора AgNOs

и 50 мл

1 п. раствора

NaOH, энергично перемешивают

смесь 5—

7 мин в делительной воронке, отделяют эфир от воды и перегоняют.

 

Крахмал,

1%-пый раствор.

 

 

 

 

 

 

Фенолфталеин, 1%-ный спиртовой

раствор.

 

 

 

 

Метиловый оранжевый, 0,1%-ный

раствор.

 

 

 

 

Ход определения. Навеску

смолы

2—3 г, взятую с точностью

0,0002 г, растворяют в бензоле,

нагревая до

40 °С, и

омыляют

25 мл 1 н. спиртового раствора

КОН

в колбе

с

обратным холо­

дильником

в течение 2 ч на кипящей водяной бане.

 

В ы д е л е н и е

д и к а р б о н о в ы х

к и с л о т .

После

омыле­

ния выпадают калиевые соли дикарбоновых кислот, которые от­ деляют, идентифицируют качественными пробами, затем опре­ деляют содержание каждой из кислот.

Идентифицировать дикарбоновые кислоты и определить их со­

держание можно

хроматографическим методом4 8 4 Э .

Для

этого

калиевые соли подкисляют, а выделившиеся дикарбоновые

кис­

лоты анализируют

по методике, приведенной на стр.

119.

 

В ы д е л е н и е

н е о м ы л я е м ы х

в е щ е с т в .

Полученный

после отделения солей дикарбоновых кислот фильтрат упаривают, приливают к остатку 25 мл воды и количественно переносят рас­ твор в делительную воронку, используя для смывания 40—50 мл воды. Неомыляемые вещества экстрагируют эфиром, эфирную вы­ тяжку отмывают от щелочи водой (по фенолфталеину), сушат без­

водным сульфатом натрия, фильтруют,

отгоняют эфир

и сушат

5 мин при 105°С. Взвешивают остаток

и рассчитывают

содержа­

ние неомыляемой части. Затем идентифицируют неомыляемые ве­ щества химическим и спектральным анализом.

В ы д е л е н и е ж и р н ы х к и с л о т . Фильтрат и промывные воды предыдущего определения объединяют, подкисляют раство­ ром серной кислоты (до посинения бумажки конго) и экстрагируют омыляемую часть эфиром. Промывают эфирную вытяжку водой до нейтральной реакции по метиловому оранжевому, сушат без­

водным

сульфатом

натрия,

отгоняют

эфир,

сушат

остаток

при

105 °С

5 мин, взвешивают

и рассчитывают

содержание омыляе-

мой части.

 

 

 

 

 

 

 

В омыляемой части пробы определяют йодное, кислотное и

гидроксильное числа. Идентификацию

входящих

в

состав

омы­

ляемой части жирных кислот проводят хроматографическим

мето­

дом (см. стр. 122).

 

 

 

 

 

 

 

О п р е д е л е н и е

г л и ц е р и н а . Полученные

от

предыдущей

операции подкисленный фильтрат и промывные воды объединяют, переносят в перегонную колбу, удаляют воду и растворители под небольшим вакуумом. К аликвотной части полученной смеси (50— 100 мл) добавляют 25 мл 0,1 н. раствора периодата натрия, вы­ держивают 10 мин, прибавляют 20 мл 10%-ного раствора K I и 20 мл раствора соляной кислоты. Выделившийся иод титруют 0,1 н. раствором тиосульфата натрия в присутствии крахмала.

215


Содержание глицерина х (в %) находят по формуле

х ю а К У , . 0 , 2 3

V\g

где а — объем 0,1 и. раствора тиосульфата натрия, израсходованного на титро­ вание пробы, мл; /<—поправочный коэффициент для приведения концентрации

раствора тиосульфата натрия к

точно 0,1 п.; V0 — общий

объем • раствора, мл;

Vi — объем

аликвотион

части,

мл;

0,23 — масса

глицерина,

соответствующая

I мл точно 0,1 н. раствора

тиосульфата

натрия, г; g — навеска, г.

 

Этот метод определения глицерина не

является

специфичным,

поскольку

кроме глицерина

окисляются

гликоли

и другие много­

атомные спирты.

 

 

 

 

 

 

О п р е д е л е н и е

п е н т а э р и т р и т а.

Содержание пентаэрит-

рита находят гравиметрически после осаждения его в виде кри­ сталлического дибензальпентаэритрита (см. стр. 138).

Определение многоатомных спиртов

Для определения полиолов, входящих в состав алкидных и по­ лиэфирных смол, наиболее точным и чувствительным является хроматографический5 0 метод разделения ацетатов спиртов.

Реактивы

Уксусный ангидрид, х. ч., безводный.

1,4-Бутандиол, х. ч., хроматографически чистый.

Моноэтаноламин, х. ч.

Ход определения. Навески смолы 0,5 г и 0,03 г 1,4-бутандиола, взятые с точностью 0,0002 г, помещают в колбу, добавляют 2 мл моноэтаноламина и нагревают на песочной бане с обратным холо­

дильником 1 ч.

После охлаждения

реакционной смеси

приливают

в колбу 13 мл

уксусного ангидрида

и нагревают ее

на водяной

бане в течение 1 ч. Охлажденную смесь используют для хроматографического анализа по методике, изложенной на стр. 141.

Определение малеиновой, фумаровой и фталевой кислот

Метод основан 5 1 на раздельном полярографическом восстанов­ лении малеиновой, фумаровой и фталевой кислот на ртутно-ка- пелы-юм электроде и определении содержания каждой из кислот по калибровочным кривым.

Реактивы и аппаратура

Аммиак,

х. ч., 25%-ный раствор.

Хлорид

аммония,

х. ч.

Ацетон,

х. ч.

 

Соляная

кислота,

х. ч., 0,5 п. и 1 и. растворы.

316


Малеиновая

кислота, х. ч., дважды

перекристаллизованная,

раствор с титром

1 мг/мл.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фумаровая

кислота,

х. ч., дважды

перекрнсталлизованиая,

раствор

с

титром

1 мг/мл.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фталевая кислота,

х. ч.,

дважды

перекристаллизованная,

раствор

с

титром

1 мг/мл.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Едкий натр, 0,5 и. раствор.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ацетат натрия, х. ч. или ч. д. а., 1 н. раствор.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фенолфталеин,

1%-ный спиртовой

раствор.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полярографическая

 

установка.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приготовление

буферных

растворов. Р а с т в о р ,

рН 8,2.

 

 

Растворяют

53,5 г хлорида

аммония

в

500 мл

 

воды,

приливают

раствор аммиака

до рИ 8,2

и доводят

объем

раствора водой

до

. 1 л.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р а с т в о р ,

рН 9,7.

Растворяют

53,5 г

хлорида

аммония

в

300 мл воды, приливают раствор аммиака

до

рН

9,7

и

доводят

объем раствора

водой до 1 л.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р а с т в о р ,

рН 1,09.

Смешивают

200 мл

1 н. раствора

ацетата

натрия и 280 мл 1 н. раствора

соляной

кислоты

и доводят

объем

раствора водой до 1 л.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Условия полярографирования. Полярограф электронный, чувст­

вительность не менее 10~7

А, с самописцем;

электролитическая

ячейка емкостью

10 или 25 мл; ртутно-капельный электрод с при­

нудительным

отрывом капли

(скорость

капания

0,8—1,5

мг/сек);

электрод сравнения — нормальный каломельный

погружной

элек­

трод; термостатирование

с точностью ±

0,2 °С.

 

 

 

 

 

 

 

Построение калибровочных графиков. Калибровочные графики строят по 3—4 точкам для концентраций каждой из определяемых

кислот

в интервале 0,01—0,07 мг/мл, используя

стандартные

рас­

творы

кислот. Режимы полярографирования такие же, как приве­

дены ниже для каждой из кислот.

 

 

 

 

Ход определения. Навеску смолы 0,7—1,0 г, взвешенную с точ­

ностью 0,0002 г, помещают в колбу емкостью

200 мл с

воздуш­

ным холодильником, растворяют в 10 мл ацетона

и

заливают

40 мл 0,5 н. раствора NaOH. Нагревают смесь

на кипящей

водя­

ной бане 2 ч, охлаждают до комнатной температуры,

нейтрализуют

по фенолфталеину 0,5 и. раствором соляной кислоты, переводят в мерную колбу емкостью 100 мл и доводят до метки водой. После тщательного перемешивания раствор при необходимости филь­ труют.

О п р е д е л е н и е

м а л е и н о в о й

к и с л о т ы .

Аликвотную

часть полученного раствора

1—4 мл, в зависимости от предпола­

гаемого содержания

малеиновой кислоты, помещают

в мерную

колбу емкостью 10 мл, нейтрализуют

2%-ным раствором аммиака

по фенолфталеину до слабо-розовой

окраски и приливают 5 мл

раствора фона (буферный

раствор,

рН 8,2). Доводят

объем рас­

твора до метки водой, тщательно перемешивают и переводят содер­ жимое в термостатируемую электролитическую ячейку, предвари­ тельно промытую исследуемым раствором. Через ячейку пропус-

217


кают азот в течение 10 мим;

скорость

азота 1,5—2 мл/с;

снимают

полярограмму

от потенциала

Еаач =

—1,0 В; потенциал

полувол­

ны £;/, = 1,4

В.

 

 

 

Измеряют высоту волны и по предварительно построенному в тех же условиях калибровочному графику находят содержание ма­ ленновой кислоты, соответствующее данной высоте волны.

Содержание маленновой кислоты х (в %) находят по формуле

где а — количество

кислоты, соответствующее данной высоте волны

по калиб­

ровочной кривой, г;

Vi — объем алнквотной

части, мл; g— навеска,

г.

О п р е д е л е н и е ф у м а р о в о й

к и с л о т ы . Для определения

фумаровой кислоты в качестве фона используется буферный рас­ твор, рН 9,7. Полярограмму снимают от потенциала £ п а ч = 1,2 В; £•>/, = —1,65 В. В остальном ход определения и расчетная формула подобны приведенным для определения маленновой кислоты.

Точность определения при эквимолекулярном содержании ма­ ленновой и фумаровой кислот ± 3 , 5 % .

Определение фталевой кислоты. Для определения фталевой кислоты в качестве фона используется буферный раствор, рН 1,09.

Полярограмму снимают от

потенциала

Е1ШЧ =

—0,8

В;

Ei/a =

— —1,24

В. В остальном

ход

определения

и расчетная

формула

такие же, как для определения маленновой кислоты.

 

 

Точность определения

± 3 , 5 % .

 

 

 

 

 

Определение метакриловой кислоты5 2

 

 

Смолу

(или полученные на

ее основе

пленки)

омыляют

вод­

ным раствором щелочи и нейтрализуют избыток щелочи серной кислотой. Свободную метакридовую кислоту отделяют от других органических кислот вакуумной перегонкой, затем определяют вы­ сокочастотным титрованием.

Реактивы и аппаратура

 

 

Ацетон,

х. ч.

 

 

 

 

Бензол,

х. ч.

 

 

 

 

Диоксин,

х. ч., перегнанный.

 

 

Дифенилгуанидин,

ч. д. а.,

перекристаллизованный, 0,2 н. раствор в смеси

диоксана

с водой (70 : 30).

 

 

Едкий

натр, х. ч.,

1 н. и 0,1

н. растворы.

 

Серная

кислота', х. ч.,

10%-ный и 0,1 н. растворы.

Метиловый красный,

0,1%-ный спиртовой

раствор.

Высокочастотный

титрометр с набором

ячеек.

Прибор

для перегонки

под

вакуумом.

 

Ход определения. Навеску смолы около 1 г, взятую с точностью 0,0002 г, помещают в колбу Эрленмейера емкостью 250 мл, при­ ливают ТО мл ацетона, закрывают колбу пробкой и периодически

818