Файл: Методы анализа лакокрасочных материалов..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 333

Скачиваний: 1

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

Потенциометрический метод

Свободную салициловую кислоту экстрагируют водой и титруют щелочью потеициометрически.

Реактивы и аппаратура

,

Едкое кали,

х. ч., 0,1 н. раствор.

 

Хлороформ,

х. ч., перегнанный.

 

Потенциометр со стеклянным и каломельным

электродами.

Магнитная

мешалка.

 

Ход определения. Навеску смолы 0,5 г, взвешенную с точностью

0,0002 г, помещают в стакан емкостью

100 мл, растворяют в 20 мл

хлороформа

и осторожно, по стенке, приливают 25—30 мл нагре­

той до 60—80 °С воды. Перемешивают

содержимое стакана стек­

лянной палочкой и декантируют верхний водный слой через во­

ронку с ватным тампоном в стакан

емкостью 500 мл. Экстрагиро­

вание повторяют 10—12 раз до тех пор, пока общий объем

вод­

ного фильтрата не составит 300

мл. Упаривают фильтрат

до

150—200 мл и после охлаждения

переводят в мерную колбу ем­

костью 250 мл. Объем раствора доводят водой до метки и после тщательного перемешивания отбирают аликвотную часть экстракта (100 или 200 мл, в зависимости от предполагаемого содержания свободной салициловой кислоты в смоле), помещают в стакан для потенциометрического титрования и титруют при работающей ме­

шалке 0,1 н. раствором КОН до скачка

потенциала.

Содержание салициловой кислоты х (в %) находят по фор­

муле

 

 

X =

аК- 0,013812 -250

77

100

где а — объем 0,1 н. раствора КОН, израсходованного на титрование пробы, мл;

К — поправочный коэффициент для приведения

концентрации раствора щелочи

к точно 0,1

и.; 0,013812 — масса салициловой

кислоты, соответствующая 1 мл

точно 0,1 н.

раствора КОН, г; Vi — объем аликвотной части, мл; g — навеска, г.

Фотоколориметрический метод

Свободную салициловую кислоту экстрагируют водой и опреде­ ляют колориметрически в виде окрашенного комплекса с никелем.

Реактивы и

аппаратура

 

 

 

 

Азотная кислота, х. ч., 5%-ный

(по объему) раствор.

 

 

Салициловая

кислота, х. ч., перекристаллизованная

из воды,

раствор

с ти­

тром 0,1 мг/мл.

 

 

 

 

 

Нитрит натрия, х.ч., 10%-ный водный раствор.

 

 

 

Карбонат никеля, х.ч., 2%-ный

раствор в 5%-ной

(по объему)

азотной

кис­

лоте (растворяют при нагревании).

 

 

 

 

Хлороформ,

х. ч.

 

 

 

 

Фотоколориметр,

241


Ход определения; Из полученного после экстракции и фильтро­ вания раствора (см. предыдущее определение) после тщательного перемешивания фильтрата отбирают аликвотную часть (1 —10 мл, в зависимости от.предполагаемого содержания свободной салици­

ловой

кислоты)

в стакан

емкостью

25 мл, доливают

дистиллиро­

ванной

водой до 10 мл, перемешивают и приливают

2 мл раство­

ра карбоната никеля. После перемешивания

приливают 2 мл рас­

твора

нитрита

натрия,

нагревают

смесь

и осторожно кипятят

1,5—2

мин. После охлаждения содержимое стакана количественно

переносят в мерную колбу емкостью 25 мл, доводят объем раствора до метки водой, тщательно перемешивают и измеряют оптическую плотность раствора в кювете с толщиной слоя 20 мм на фотоко­ лориметре с зеленым светофильтром при длине волны 453 им. Раствором сравнения служит раствор всех примененных реакти­ вов, в котором аликвотная часть экстракта заменена равным объ­ емом воды.

Содержание свободной салициловой кислоты в пробе находят по калибровочному графику. График строят по 8—12 точкам в ин­ тервале концентраций 0,002—0,024 мг/мл, используя раствор са­ лициловой кислоты с титром 0,1 мг/мл.

 

Содержание свободной салициловой кислоты х (в %) находят

по

формуле

 

где

а — количество салициловой

кислоты, найденное по калибровочному гра­

фику, мг; Vi — объем аликвотной части, мл; g — навеска, мг.

 

Анализ

поливиниловых смол

 

Анализ поливинилацетата

Поливинилацетат применяется как пленкообразующее в водоразбавляемых красках. Это бесцветный полимер с молекулярным весом 5 000—20 000 и плотностью 1,191 г/см3 .

Поливинилацетат растворяется во многих растворителях — эти­ ловом спирте, ацетоне, дихлорэтане, хлороформе, четыреххлористом углероде, бензоле и других, но не растворяется в бензине и высокомолекулярных спиртах. Он совместим с пластификаторами (сложными эфирами), целлюлозой и ее производными, феноль-

ными смолами, но несовместим с касторовым и льняным

маслами,

алкидными,

мочевино-

и меламиноформальдегидными

смолами.

Поливинилацетат имеет характерный ИК-спектр 7 2

(рис. I I I . 18)

с полосами

поглощения

5,75 мкм (сложноэфирная

связь), 8,1 мкм

(карбонильная группа

в ацетатах

и карбонилах),

а

также 9,8 и

10,6 мкм.

 

 

 

 

 

 

При аналитическом

контроле в

поливинилацетате

определяют

свободный винилацетат, содержание уксусной кислоты, влаги и сухой остаток. Дибутилфтадат в поливинилацетатном лаке может

242


быть определен в виде бромистого бутила. Для определения со­ держания дииитрила азоизомаслямой кислоты (инициатор) в поливниилацетатном лаке рекомендуется полярографический метод.

Определение винилацетата

Метод основан на бромировании остаточного мономера в среде уксусной кислоты:

С Н 3 С О О С Н = С Н 2 + Вг2 — > СНзСООСНВг—СН2 Вг

Количество израсходованного брома определяют иодометрически.

Реактивы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Брдм„х.ч.,

0,1 н. раствор

в ледяной

уксусной кислоте. Растворяют

8 г бро­

ма в 1 л ледяной уксусной кислоты.

 

 

 

 

Иодид калия,

х.ч., 10%-ный раствор.

 

 

 

 

Уксусная

кислота,

ледяная, х. ч. и 50%-ный раствор.

 

Крахмал,

0,5% -ный раствор.

 

 

 

 

 

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

 

 

Ход определения. Навеску поливинилацетата 0,1—0,2 г, взятую

с точностью 0,0002 г, вносят в мерную

колбу емкостью 100 мл, со­

держащую 25 мл раствора уксусной

кислоты, и доводят

объем

юо

 

 

 

 

 

 

л

 

 

80

 

 

 

1

 

 

V

 

 

 

 

 

/

 

 

so

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<>0

 

 

1

 

J

Vу.

 

го

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

4

5

в

7

8

9

Ю И 18 13 /4

 

 

 

 

 

 

Длина

8олны,

мкм

 

 

 

Рис. III-18. ИК-спектр

поливинилацетата

 

раствора до метки ледяной уксусной кислотой. Аликвотную часть раствора (10 мл) помещают в колбу, содержащую 100 мл охлаж­ денной воды, приливают по каплям 0,1 н. раствор брома до сла­ бо-желтого окрашивания и дополнительно 0,5—1 мл раствора брома. Затем прибавляют 10 мл раствора иодида калия и через 5—10 мин выделившийся иод титруют раствором тиосульфата нат­ рия в присутствии крахмала.

Содержание винилацетата х (в %) находят по формуле

х _ (а/С, - М Г « ) 0,0043. 100 ш о g- 10

где а — объем введенного 0,1 н. раствора брома, мл; b — объем 0,1 н. раствора тиосульфата натрия, затраченного на титрование, мл; К\ — поправочный

243


коэффициент для приведения концентрации раствора брома к точно 0,1 н.; /(2 — поправочный коэффициент для приведения концентрации раствора тиосульфата натрия к точно 0,1 п.; 0,0043 — масса винилацетата, соответствующая 1 мл точ­ но 0,1 и. раствора тиосульфата натрия, г; g— навеска, г.

Определение уксусной кислоты

Метод основан на титровании остаточной уксусной кислоты щелочью в присутствии фенолфталеина или тимолового синего.

Реактивы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Едкий натр, х. ч., 0,05 н. раствор.

 

 

 

 

 

 

 

 

Этиловый

спирт, ректификат, х. ч.

 

 

 

 

 

 

 

 

Фенолфталеин,

1%-ный спиртовбн

раствор.

 

 

 

 

 

Ход определения. Вливают в колбу 25 мл охлажденного нейтра­

лизованного

(по фенолфталеину)

этилового

спирта, вносят на­

веску

поливиннлацетата

3—5 г (точность

взвешивания

0,01 г) и

после

полного

растворения

титруют

раствором

NaOH

и

присут­

ствии

фенолфталеина.

кислоты х (в %) находят по формуле **

Содержание

уксусной

 

 

 

 

 

 

, =

a « - ° - 0 0 3 . i o o

 

 

 

 

 

где а — объем

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

0,05 и. раствора

NaOH,

затраченного

на титрование,

мл; /(— по­

правочный коэффициент

для приведения

концентрации раствора NaOH к точно

0,1 и.; 0,003 — масса уксусной

кислоты, соответствующая

I мл точно

0,05 и. рас­

твора NaOH, г; g — навеска, г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определение

ингибитора

 

 

 

 

Наличие

гидрохинона

можно

установить

качественной

реак­

цией. Для этого поливинилацетат

обрабатывают

раствором

NaOH.

В присутствии

гидрохинона

раствор окрашивается в желтый цвет.

 

 

 

 

 

Определение

примесей

 

 

 

 

Примеси

поливиннлацетата

можно определять хроматографи-

ческим

методом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реактивы

и аппаратура

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аргон.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Водород.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ацетальдегид,

хроматографически

чистый.

 

 

 

 

 

Ацетон, хроматографически чистый.

 

 

 

 

 

 

 

Кротоновый альдегид,

хроматографически

чистый.

 

 

 

 

Бензол, криоскопический.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Винилацетат, хроматографически чистый.

 

 

 

 

 

 

Дивинилацетилен,

хроматографически

чистый.

 

 

 

 

 

Инзенский

кирпич

ИНЗ-600, фракция 0,25—0,60 мм.

 

 

 

 

Хроматограф с пламенно-ионизационным

детектором.

 

 

 

 

244


Условия хроматографирования. Колонка стальная, длиной 1м,

внутренним

диаметром

4 мм. Сорбент — диоктилсебацинат (20%)

и себациновая

кислота

(20%) на ИНЗ-600

(60%). Газ-носитель —

аргон (скорость 60 мл/мин) и водород

(скорость 75 мл/мин). Тем­

пература колонки

100°С. В этих

условиях

после­

 

 

 

 

довательность выхода компонентов показана на

 

 

 

 

рис. I I I .

19.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ход

определения. Навеску

поливинилацетат-

 

 

 

 

,ного лака смешивают в склянке с самоуплотняю­

 

 

 

 

щейся пробкой с бензолом (1—2% от массы ла­

 

 

 

 

ка). Включают прибор, устанавливают необхо­

 

 

 

 

димый нагрев колонки, скорость газа-иосителя.

 

 

 

 

Микрошприцем

отбирают 0,001 мл пробы

и вво­

 

 

 

 

дят в хроматограф.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для расчета содержания компонентов смеси

 

 

 

 

используют метод внутреннего стандарта; стан­

 

 

 

 

дартом служит бензол. Расчет ведут по площа­

 

 

 

 

дям пиков, учитывая поправочные коэффициенты

 

 

 

 

для каждого

компонента.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Поправочные коэффициенты находят при хро-

^

8

12

IS

матографировании

искусственных

смесей

опре­

Вреуя,

мин

деляемых компонентов в условиях, аналогичных

 

 

 

 

приведенным.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

?ис.

III . 19. Хро-

Содержание

 

поливинилацетата

находят по

матограмма

про-

разности

между

100 и суммой

всех

примесей

дуктов

разложе­

ния

 

поливинил­

(в % ) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ацетата:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/ — ацетальдегнд; 2 —

Анализ

поливинилового

 

спирта

 

 

ацетон; 3— випилаце-

 

 

 

тат;

4—днвнннлацетн-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лен;

5 — б е н з о л ; 6 —

Поливиниловый спирт получают при гидро­

кротоновый альдегид .

 

 

 

 

лизе поливинилацетата. Это белый или слегка

 

 

 

 

желтоватый

порошок без запаха, темнеющий при нагревании

выше

100 °С. Он имеет

плотность 1,21—1,31 г/см3 , при температуре

выше

200 °С разлагается,

горит медленно.

 

 

 

 

 

 

 

Поливиниловый спирт растворяется в воде и водных растворах

диметилформамида или диоксана, в диэтилентриамине,

диметил-

формамиде,

этанолформамиде,

 

этанолацетамиде,

этаноламннах,

этиленгликоле и глицерине.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Поливиниловый

спирт может

быть

идентифицирован

по ИК-

спектру

(рис. I I I . 20),

для которого

характерно

наличие

пиков

поглощения около 3 мкм (гидроксильная группа)

и 9,1 мкм

(кар­

бонильная связь у вторичной гидроксильной группы).

 

 

 

Согласно ГОСТ 10779—64 поливиниловый спирт должен удов­

летворять следующим

требованиям:

 

 

 

 

 

 

 

Содержание летучих веществ, %, не более

 

 

4

 

 

Содержание

ацетатных групп,

%

 

 

 

1,7—3

 

 

рН 4%-ного водного раствора

 

 

 

 

 

5—8

 

 

Растворимость

при к и п е н и и , н е

менее

 

 

99

 

 

245