Файл: Методы анализа лакокрасочных материалов..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 331

Скачиваний: 1

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

служит вода. По измеренным значениям оптической плотности растворов строят график зависимости оптической плотности от

содержания п-грет-бутилфенола.

 

 

 

Ход определения. Навеску смолы 0,1 г, взятую

с точностью

0,0002 г, растворяют в 5 мл толуола и переводят

в

делительную

воронку

емкостью 35—40 мл. Содержимое воронки

 

обрабатывают

в течение 3 мин при взбалтывании 2 мл раствора

едкой щелочи.

Дают раствору отстояться до тех пор, пока верхний

(толуольный)

слой не станет совершенно прозрачным. Нижний

(водный)

слой

сливают

в стакан емкостью 25 мл, нейтрализуют

0,5 мл соляной

кислоты

плотн. 1,19 г/см3 до слабокислой реакции

по конго

крас­

ному и добавляют 5 мл воды. Выпавшую в осадок смолу отделяют фильтрованием через два плотных бумажных фильтра, промывая ее 2—3 раза холодной водой. Помещают фильтрат в мерную колбу

емкостью 50 мл. Затем добавляют

;при перемешивании 2,5 мл рас­

твора карбоната натрия и 10 мл

раствора диазо-д-нитроанилина,

2 мл раствора щелочи и воду до метки. Оптическую плотность рас­ твора измеряют в тех же условиях, что и при построении калибро­ вочного графика; избегают влияния солнечного света и тепла. Ко­ личество /г-трег-бутилфенола в пробе определяют по калибровоч­ ному графику.

Содержание /г-трет-бутилфенола х

%) находят по фор­

муле

 

x- = — - 100

 

g

 

где а — количество л-грег-бутилфенола, найденное

по калибровочному графику,

мг; g — навеска, мг.

 

Если величина оптической плотности раствора находится за пределами калибровочного графика, навеску смолы следует увели­ чить или уменьшить.

Определение формальдегида

Метод основан на образовании в щелочной среде соединения формальдегида с солянокислым фенилгидразином оранжево-крас­ ного цвета и последующем фотоколориметрировании раствора.

Реактивы и аппаратура

 

 

 

Гексацианоферрат(Ш)

калия,

х.ч., 5%-ный раствор.

Едкий натр, х.ч., 10%-ный раствор.

Изопропиловый

спирт, ч. д. а.

 

 

Солянокислый

фенилгидразин,

ч. д. а., 7,5%-ный раствор, свежеприготов­

ленный.

 

 

 

 

Соляная кислота, х, ч., плотн.

1,19

г/см3 .

Формальдегид,

х.ч., стандартный

раствор, содержащий в 1 мл 0,01мгСНаО.

Фотоколориметр.

 

 

 

Построение калибровочного графика. В мерные колбы емкостью 50 мл отмеривают из микробюретки от 0,5 до 4,0 мл (с интерва-

237


лами по 0,5 мл) стандартного раствора формальдегида. Объем раствора в каждой колбе доводят водой до 5,0 мл и добавляют при перемешивании по 1,3 мл изопропилового спирта и 1,3 мл раство­ ра солянокислого феиилгидразииа, через 10 мин приливают по 0,8 мл раствора гексацнаноферрата (III) калия, еще через 5 мин добавляют 5,0 мл раствора едкого натра и еще через 4 мин объем раствора доводят водой до метки и перемешивают. Через 10 мин измеряют оптическую плотность растворов в кювете с толщиной слоя 10 мм на фотоколорнметре с зеленым светофильтром при дли­ не волны 508 нм. Раствор сравнения получают смешением всех перечисленных реактивов в тех же пропорциях, заменив стандарт­ ный раствор формальдегида водой. По измеренным значениям оп­ тической плотности растворов строят график зависимости оптиче­ ской плотности от содержания формальдегида.

Ход определения. Навеску 0,5 г измельченной смолы, взятую с точностью 0,0002 г, растворяют в 5 мл толуола и помещают в делительную воронку емкостью 35—40 мл. Содержимое воронки

экстрагируют,

взбалтывая

3 мин с 8 мл

раствора

едкого

натра.

Дают смеси отстояться до тех пор, пока

верхний

(толуольный)

слой не станет

совершенно

прозрачным.

Нижний

(водный)

слой,

обычно мутный, сливают в стакан емкостью 25—40 мл. К оставше­

муся в воронке раствору добавляют

еще 2 мл раствора едкого

натра и после

отстаивания

водный слой сливают в тот же стакан.

Нейтрализуют

содержимое

стакана

2,5 мл соляной

кислоты

до

слабокислой реакции по конго красному и добавляют

10 мл воды.

Выпавшую в осадок

смолу

отделяют

фильтрованием

 

через

два

плотных бумажных

фильтра, 4—5

раз промывая ее холодной

во­

дой и собирая фильтрат в мерную колбу емкостью

100 мл. До­

водят объем раствора в колбе водой до метки. Вносят

аликвотную

часть раствора

(5 мл) в мерную колбу емкостью 50 мл, куда до­

бавляют в той же последовательности

те же реактивы,

что и при

построении калибровочного

графика. В тех же условиях

измеряют

оптическую плотность раствора. Содержание формальдегида в аликвотной части раствора находят по калибровочному графику.

Содержание формальдегида х (в °/о) рассчитывают по формуле

где а — количество формальдегида, найденное по калибровочному графику, мг; Vo — объем исходного раствора, мл; Vi — объем аликвотной части, мл; g — на­ веска, мг.

Точность метода ± 3 — 5 % ; чувствительность 0,0001 мг/мл.

Определение метилольных групп

Метод основан 6 9 >7 0 на конденсации метилольной группы с л*-крезолом в присутствии n-толуолсульфокислоты с выделением на каждую метилольную группу 1 моль воды, которую определяют титрованием реактивом Фишера.

238


Реактивы и аппаратура

 

 

Бензол

х. ч., перегнанный.

 

 

Солянокислый

гидроксиламин,

х. ч., 0,5 н. раствор

в метиловом спирте.

Иодид

калия,

к. ч., 0,1 и. раствор.

'

Хлорид

 

кальция,

х. ч. или ч. д. а., гранулированный.

 

Серная

кислота,

х. ч., плотн. 1,84 г/см3 .

 

Уксусная

кислота, х. ч., 2 н. раствор.

 

м-Крезол,

х. ч., раствор. Обезвоживают смесь 500 г ж-крезола, 15 г я-толуол-

сульфокислоты и

100 мл бензола

азеотропиой дистилляцией, затем отгоняют

оставшийся бензол. Реактив хранят в склянке с двойной притертой пробкой.

Метанол,

х. ч., безводный. Сушат

над прокаленным

C11SO4 и

перегоняют

при'64—65 °С.

 

 

 

 

 

Едкий натр, х. ч., 2 и. раствор.

 

 

 

Сульфат

натрия, х. ч., безводный.

 

 

 

Тиосульфат

натрия, ч. д. а., 0,1 н. раствор.

 

 

Пиридин,

х. ч., безводный. Сушат

над прокаленной СаО и перегоняют при

114—115 °С.

 

 

 

 

 

 

Реактив

Фишера. Титр

проверяют

ежедневно по воде

или по стандартному

раствору воды в метиловом спирте.

 

 

 

п-Толуолсульфокислота,

х. ч.

 

 

 

Этилацетат, х. ч., безводный. Сушат прокаленной ЫагСОз затем

над прока­

ленным СаСЬ и перегоняют.

 

 

 

 

Крахмал,

1%-ный раствор.

 

 

 

Полуавтоматический прибор Т-268 для титрования.

 

 

Магнитная

мешалка.

 

 

 

 

Ход определения. В колбу с притертой пробкой емкостью 100 мл помещают навеску растертой смолы 0,2—0,3 г, взятую с точностью 0,0002 г, и прибавляют пипеткой 10 мл раствора ж-крезола. Плот­ но закрывают колбу, предварительно смазав шлиф графитовой смазкой, выдерживают 1 ч при 90 °С. Охлаждают смесь и добав­

ляют

в нее 2 мл пиридина,

стараясь обмыть запотевшие

стенки.

После

прибавления пиридина

смесь разогревается; ей дают

остыть

и затем титруют выделившуюся

воду реактивом Фишера. В тех же

условиях проводят контрольный

опыт.

 

При расчете необходимо учесть влажность анализируемого об­ разца; ее определяют следующим образом: в колбу с пришлифо­ ванной пробкой емкостью 100 мл помещают навеску смолы 0,2— 0,3 г, взятую с точностью 0,0002 г, растворяют в 2 мл пиридина и

титруют реактивом

Фишера.

 

 

 

Отдельно определяют влажность пиридина, которую также учи­

тывают в расчетах.

 

 

 

 

Содержание

метилольных групп х (в %) находят по формуле

 

 

 

 

 

g

 

 

где а,

Ь — объемы

реактива Фишера, израсходованного на титрование анализи­

руемой

и контрольной

проб, мл; ai — объем реактива Фишера,

израсходованно­

го на

титрование

при

определении

влажности

в смоле, мл;

g — навеска, г;

gi — навеска

смолы

при определении

влажности,

г; Г — титр реактива Фишера;

1,723 — масса

метилольных групп, соответствующая 1 мл реактива Фишера, г.

При наличии в смоле свободного формальдегида, который также реагирует с раствором лмсрезола с выделением воды, ре-



зультаты могут быть завышенными. Определение формальдегида рекомендуется проводить в отдельной пробе по следующей мето­ дике: навеску смолы 1 г, взятую с точностью 0,0002 г, растворяют в 2 мл пиридина и прибавляют 10 мл 0,5 н. раствора солянокис­ лого гидроксиламйна в метаноле. Выдерживают смесь 30 мин на холоду, затем прибавляют 10 мл сухого этилацетата и титруют реактивом Фишера. Отдельно ставят контрольный опыт, результат которого учитывают при расчете.

Содержание формальдегида х\ (в %) находят по формуле

где а,

Ъ — объемы реактива Фишера,

израсходованного на титрование анализи­

руемой

и контрольной проб, мл; ai — объем реактива Фишера, израсходованного

на титрование при определении влажности

смолы,

мл; Г — титр

реактива Фи­

шера;

gz — навеска, г; g\—навеска

смолы

при

определении

влажности, г;

1,666 — масса формальдегида, соответствующая 1 мл реактива Фишера, г.

Содержание метилольных групп х

%)

с

учетом

поправки

на формальдегид находят по формуле

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

где Ag/gz — поправка на

формальдегид; Д — разность

между

объемами реак­

тива Фишера, израсходованного на титрование анализируемой

и

контрольной

проб при определении формальдегида, мл.

 

 

 

 

 

Определение свободной салициловой

кислоты

Водорастворимые

салицилсодержащие

феиолоформальдегид-

ные смолы марок ВБФС-3, ВБФС-4, применяемые для нанесения лакокрасочных материалов методом электроосаждения, представ­ ляют собой продукты конденсации формальдегида с п-трет-бутпл- фенолом и салициловой кислотой. Качество смолы и ее эксплуата­ ционные свойства во многом зависят от содержания непрореагировавшей салициловой кислоты.

Известно много методов определения салициловой кислоты, большинство из них основано на образовании окрашенных ком­ плексов салициловой кислоты с ионами неорганических и ор­ ганических веществ, в частности с Cu2 + , N i 2 + , 4-аминоантипирином и др. .

Опыт работы аналитических лабораторий показывает7 1 , что наиболее точным и чувствительным является анализ, основанный на экстракции свободной салициловой кислоты водой.из раствора смолы в хлороформе и последующем потенциометрическом титро­ вании щелочью или фотоколориметрическом определении окрашен­ ного комплекса с двухвалентным никелем.

240