Файл: Методы анализа лакокрасочных материалов..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 334

Скачиваний: 1

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

Реактивы

Соляная кислота, х. ч., 1 и. раствор. Едкий натр, х. ч., 1 и. и 0,1 н. растворы.

Этиловый спирт, ректификат. Сульфит натрия, х. ч„ 1 М раствор.

Тимолфталеин, 0,1%-ный раствор в 90%-ном этиловом спирте.

Ход определения. Пробу смолы 2—5 г, взятую с точностью 0,0002 г, помещают в коническую колбу емкостью 250 мл, содержа­

щую 100 мл воды; навеска

должна полностью

раствориться

в воде;

в случае необходимости

добавляют спирт.

Полученный

раствор

охлаждают до 4°С на бане со льдом, добавляют 10—15 капель тимолфталеина и, приливая 0,1 н. раствор едкого натра, доводят

цвет раствора до бледно-голубого. В химическом стакане

емкостью

100 мл смешивают 25 мл 1 М раствора сульфита

натрия,

предвари­

тельно нейтрализованного по тимолфталенну, и

10 мл

1 н. рас­

твора соляной кислоты, охлаждают смесь на бане со льдом до 4 °С

и немедленно количественно

 

переносят

в раствор

исследуемого об­

разца, используя для смывания

остатка

 

холодную

воду;

далее бы­

стро титруют раствор 1 н. раствором

гидроокиси

натрия.

 

 

Содержание свободного формальдегида х (в %) находят по

формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х

а/С • 0,003

, „

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g

• 100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

а — объем

1 и. раствора

соляной

кислоты,

израсходованной на титрование,

мл;

К — поправочный

коэффициент

для приведения концентрации

раствора

НС1

к точно

1 н.; 0,003 — масса

формальдегида,

соответствующая

1 мл точно

1 н. раствора

НС1, г; g— навеска, г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Алкалиметрический

 

метод

 

 

 

 

Метод основан 6 5

на количественном

присоединении

солянокис­

лого гидроксиламина к формальдегиду

с выделением эквивалент­

ного количества

HCI: '

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HCHO + N H 2 O H - H C I ^z±- Н 2 С = NOH + HCI + Н 2 0

 

 

Реактивы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Едкий натр, 0,5 н. раствор.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Этиловый

спирт', ректификат.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Солянокислый

гидроксиламин,

х. ч., 10%-ный

раствор.

 

 

 

 

Бромфеноловый

голубой,

0,1%-ный раствор

в 20%-ном этиловом

спирте.

Ход определения. Навеску смолы 2—5 г, взятую с точностью 0,0002 г, вносят в коническую колбу ёмкостью 100 мл, добавляют 10 мл воды и, если необходимо, спирт для полного растворения смолы, а также 3 капли бромфенолового голубого. Осторожно раз­ мешивая раствор, вливают пипеткой 10 мл 10%-ного раствора со­ лянокислого гидроксиламина и быстро титруют его 0,5 н. раствором едкого натра.

232


 

Содержание свободного формальдегида х (в %) рассчитывают

по

формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х т в

аК- 1.04-0.015

, 1 0 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

где

а — объем 0,5 н. раствора

едкого

натра,

израсходованного на

титрование,

мл;

К—поправочный

коэффициент

для приведения

концентрации

раствора

едкого

натра к точно 0,5 п.;

1,04 — поправочный

коэффициент

(справедлив

только

при строгом

соблюдении указанных

условий

определения);

0,015 —

масса

формальдегида,

соответствующая 1 мл точно

0,5

н. раствора NaOH, г;

g — навеска, г.

Определение общего содержания формальдегида

Это определение имеет существенное значение при анализе аминиых смол, так как содержание формальдегида эквивалентно молярному содержанию амина.

Опубликованные методы предназначены для анализа главным образом мочевиноформальдегидных смол, но наиболее надежные из них можно успешно применять и для анализа меламиноформальдегидных смол. В большинстве методов формальдегид выде­ ляют после гидролиза в кислой среде и затем определяют в ди­ стилляте или непосредственно в гидролизате.

Ниже приводится методика 6 4 , согласно которой выделяющийся формальдегид поглощается водой, затем окисляется до муравьиной кислоты щелочным раствором перекиси водорода; избыток ще­ лочи титруют стандартным раствором кислоты.

Реактивы и аппаратура

Соляная кислота, х. ч., 0,5 н. раствор.

 

 

 

Фосфорная кислота, х. ч., 85%-ная.

 

 

 

Едкий натр, 0,1 н. и 0,5 н. растворы.

 

 

 

Перекись водорода,

10%-ный раствор.

 

 

 

Окись ртути, х. ч.

 

 

 

 

 

Фенолфталеин,

1%-ный спиртовой раствор.

 

 

 

Аппарат для

перегонки.

 

 

 

Ход определения. В приемную мерную колбу емкостью

1 л пе­

регонного аппарата вливают 100 мл воды

и

устанавливают ал­

лонж так, чтобы

его конец был опущен

ниже уровня раствор-а.

В перегонную

колбу

вливают 200 мл воды,

помещают

навеску

смолы 1—2 г, взятую

с точностью 0,0002 г,

добавляют

100 мл

85%-ной фосфорной кислоты и несколько кусочков

пемзы. Если

смола содержит тиомочевину,

в перегонную колбу добавляют 5—

10 г окиси ртути. Перегонку

ведут при температуре

около 110°С

и поддерживают постоянный уровень жидкости в перегонной кол­ бе, добавляя воду из капельной воронки.

Перегоняют 700 мл дистиллята, затем снимают и промывают аллонж и холодильник, сливая промывные воды в приемник. Объем раствора доводят водой до метки и тщательно перемеши­ вают, Аликвотную часть раствора (100 или 200 мл) помещают в .

233


коническую колбу емкостью 500 мл. Такой же объем воды поме­ щают в колбу для проведения контрольного опыта. В каждую кол­ бу добавляют по 5 капель фенолфталеина и нейтрализуют раство­ ры 0,1 н. раствором-едкого натра. Важно, чтобы в колбах с анали­ зируемой и контрольной пробами количество индикатора было одинаковым, поскольку на следующем этапе анализа происходит незначительное, но поддающееся измерению окисление индикато­ ра. В каждую колбу добавляют по 10 мл 10%-ного раствора пе­ рекиси водорода и 25 мл 0,5 и. раствора едкого натра. Накрывают колбы химическими стаканами, выдерживают 45 мим на водяной бане при 45—50 °С, охлаждают растворы до комнатной температу­ ры, защищая от соприкосновения с воздухом, и оттнтровывают из­ быток щелочи 0,5 н. раствором соляной кислоты, добавляя не­ сколько капель фенолфталеина непосредственно перед конечной точкой титрования.

 

Содержание

формальдегида

 

д; (в%)

находят

по

формуле

 

 

 

 

„ _ (а - Ь )

ft-0,015-1000

 

 

 

 

где

а, Ь — объемы

0,5

н. раствора НС1, израсходованной

на

титрование

кон­

трольной и анализируемой проб, мл;

К—поправочный

коэффициент для

при­

ведения концентрации

раствора НС1

к

точно 0,5

н.;

0,015

— масса формальде­

гида, соответствующая

1 мл точно 0,5

н. раствора

НС1, г; g— навеска, г.

 

 

Анализ фенолоформальдегидных

смол

 

 

 

Фенольные смолы являются продуктами конденсации фенола и

его

производных

с

альдегидами

(главным образом,

формальдеги­

дом). Фенольные смолы содержат высокореакционноспособные метилольные группы.

При контроле качества фенольных смол определяют содержа­ ние свободных фенольных соединений, формальдегида и метилольных групп. Кроме того, в этих смолах иногда определяют содержание алкоксильных групп по методике, разработанной для анализа аминоформальдегидных смол.

Определение свободного фенола

Метод6 8 заключается в отгонке фенола с водяным паром из спиртового раствора смолы. Фенол определяют в дистилляте иодометрическим методом после бромирования; кроме фенола от­ гоняются и бромируются другие фенольные соединения.

Реактивы и аппаратура

Иодид калия, х. ч., 10%-ный раствор.

Бромат калия, х. ч. Бромид калия, х. ч.

Соляная кислота, х. ч., 15%-ный раствор,

Нитрит натрия, х. ч,

234


Тиосульфат натрия, ч. д. а., 0,1 н. раствор.

Этиловый спирт, ректификат. п-Нитроанилин, х. ч.

Крахмал, 1 %-ный раствор.

Прибор для перегонки с водяным паром.

Ход определения. Навеску смолы 1,0—10,0 г, взятую с точ­ ностью 0,0002 г, растворяют в 10—20 мл спирта, помещают рас­ твор в перегонную колбу и отгоняют фенол с водяным паром в мер­ ную колбу емкостью 500—1000 мл. Проверяют полноту отгонки фенола по цветной реакции отгоняемого дистиллята с диазо-п-нит- роанилином. Продолжают отгонку до отрицательнойреакции на фенол. Доводят объем раствора в колбе водой до метки и отби­ рают аликвотную часть 10—50 мл в коническую колбу емкостью 250—300 мл. Далее определение ведут по методике, изложенной в гл. I I (см. стр. 143).

 

Определение свободного л-грет-бутилфенола

Метод

основан на реакции

взаимодействия /г-грег-бутилфенола

с иодом

в щелочной среде 6 7

6 8 и последующем определении из­

бытка иода титрованием тиосульфатом натрия в присутствии крах­ мала.

Реактивы

 

 

Бензол,

х. ч.

 

 

Иод,

х. ч., 0,1

н. раствор.

Растворяют 12,7 г иода в растворе 40 г KI

в 100 мл воды и разбавляют водой до 1 л.

Соляная

кислота, х. ч., плоти. 1,19 г/см3 .

Иодид

калия,

х. ч.

 

Едкий

натр, х. ч., 10%-ный

раствор.

Тиосульфат натрия, ч. д. а., 0,1 н. раствор.

Толуол,

х. ч. или ч. д. а.

 

Крахмал,

1 %-ный раствор.

 

Ход определения. Навеску смолы 0,5 г, взятую с точностью 0,0002 г, растворяют в 5 мл толуола и переводят в делительную воронку емкостью 35—50 мл. Раствор взбалтывают 3 мин с 8 мл раствора едкого натра, дают ему отстояться до тех пор, пака верхний (толуольный) слой не станет совершенно прозрачным. Нижний (водный) слой, обычно мутный, сливают в стакан ем­ костью 25—40 мл. Остаток в воронке снова обрабатывают 2 мл раствора едкого натра и сливают водный слой в тот же стакан. Со­ держимое стакана нейтрализуют 2—5 мл соляной кислоты до слабокислой реакции по конго красному и добавляют 10 мл воды. Отфильтровывают выпавшую в осадок смолу через два плотных фильтра в мерную колбу емкостью 100 мл и промывают фильтр 4—6 раз холодной водой; фильтр с осадком отбрасывают; объем раствора в колбе доводят водой до метки. В коническую колбу емкостью 200—300 мл отмеряют пипетками 50 мл полученного раствора, 10 мл раствора едкого натра и 25 мл раствора иода.

235


Закрывают

колбу, перемешивают

смесь, взбалтывая ее, и помещают

в темноту.

Одновременно ставят

контрольный опыт. Через 5 мин

к испытуемой и контрольной пробам добавляют по 6 мл соляной кислоты и 25 мл бензола, тщательно перемешивают растворы и титруют, энергично перемешивая, тиосульфатом натрия в при­ сутствии крахмала. •

Содержание n-трег-бутилфенола х (в %) находят по фор­ муле

хм (а -Ь)КУ0. 0.00375

где а,

Ъ — объемы 0,1

н.

раствора тиосульфата натрия,

израсходованного на

титрование

контрольной

и

анализируемой проб,

мл; /( — поправочный

коэффи­

циент

для

приведения

концентрации

раствора

тиосульфата

натрия

к

точно

0,1 н.;

0,00375 — масса

п-грет-бутнлфенола, соответствующая

1 мл точно

0,1 и.

раствора тиосульфата

натрия, г; V0

— объем

исходного

раствора, мл;

V\ —

объем

аликвотнон части, мл; g — навеска, г.

 

 

 

 

 

Точность метода ± 2 % .

Определение малых количеств п-трет-бутилфенола *

Определение основано на извлечении6 8 я-трет-бутилфенола щелочью, диазотировании его с диазо-я-нитроаиилином и колориметрировании раствора получающегося соединения.

Реактивы и аппаратура

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Соляная кислота, х. ч., плотн.

1,19 г/см3

и 1 н. раствор.

 

 

 

Едкий натр, х. ч. 10%-ный

раствор.

 

 

 

 

 

 

 

Карбонат натрия, х.ч., безводный, 15%-ный раствор.

 

 

 

Нитрит натрия, х. ч., 2%-ный

раствор.

 

 

 

 

 

 

п-Нитроанилин,

ч., раствор.

Растворяют 0,69

г n-нитроанилина при нагре­

вании в 5 мл 1 н. соляной кислоты

и доводят объем раствора

водой

до 1 л.

Нитрующая смесь. К раствору

п-нитроаннлнна прибавляют

на холоду по

каплям раствор нитрита натрия до прекращения изменения окраски.

 

п-трет-Бутилфенол, перекристаллизованный, стандартный раствор, содер­

жащий в 1 мл 1 мг «-грег-бутилфенола. Растворяют

0,1 г я-грег-бутилфенола

в 10 мл 10%-ного

раствора NaOH, переводят в мерную колбу

емкостью

100 мл

и доводят объем раствора водой до метки.

 

 

 

 

 

 

Толуол, х. ч., перегнанной.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фотоколориметр.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Построение

калибровочного графика. В мерные колбы емкостью

50 мл отмеривают из микробюретки

от 0,5 до 4,5 мл стандартного

раствора n-грег-бутилфенола (с

интервалом

по 0,5

мл), доводят

объем раствора

в каждой

колбе

водой до

10 мл, добавляют по

2,5 мл раствора

карбоната

натрия,

10 мл

раствора

диазо-п-нитро-

анилина, 2 мл

раствора

щелочи

и

воду

до

метки,

 

затем

содер­

жимое колб перемешивают. Оптическую плотность растворов из­ меряют в кювете с толщиной слоя 20 мм на фотоколориметре с си­

ним светофильтром

при длине волны 453 им. Раствором сравнения

* Метод разработан

в ГИПИ ЛКП Э. А. Навяжской и В. С. Спорыхиной.

236