Файл: Методы анализа лакокрасочных материалов..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 326

Скачиваний: 1

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

протекает в присутствии бромида калия. В среде безводной уксус­ ной кислоты, насыщенной КВг, в присутствии сухого бромида калия определение эпоксидных групп можно проводить со ско­ ростью кислотно-основного титрования7 9 .

Реактивы

Бромистоводородная кислота, х.ч., 0,1 и. раствор. В мерную колбу емкостью 1 л вносят 100 мл ледяной уксусной кислоты, приливают 18 мл бромистоводо­ родной кислоты, перемешивают и доливают до метки ледяной уксусной кис­ лотой.

Уксусная кислота ледяная, х. ч.

Кристаллический фиолетовый, 0,1%-иый раствор в ледяной уксусной кислоте.

Ход определения. В коническую колбу емкостью 50 мл вносят навеску смолы приблизительно 0,1 г, взятую с точностью 0,0002 г, добавляют 10 мл ледяной уксусной кислоты и 5 капель индикатора. Смесь титруют раствором бромистоводородной кислоты до пере­ хода окраски раствора из фиолетовой в устойчивую синюю.

 

Содержание эпоксидных групп х

%) находят

по формуле

 

 

аК -0.0043

, | 0

0

 

 

 

 

 

g

 

 

 

 

где

а — объем

0,1 н. раствора бромистоводородной

кислоты,

израсходованной

на

титрование,

мл; К—поправочный

коэффициент

для приведения концентра­

ции

раствора

НВг к точно 0,1 и.;

0.0043 — масса

эпоксидных

групп, соответ­

ствующая 1 мл точно 0,1 н. раствора НВг, г; g — навеска, г.

 

Метод прямого титрования хлорной

кислотой

Определение эпоксидных групп по этому

методу 8 0 ' 8 1 основано

на гидрогалоидировании смолы бромистым или йодистым водо­ родом. Бромистый водород в момент выделения активно взаимо­ действует с эпоксидными группами, и поэтому возможно опреде­ ление со скоростью кислотно-основного титрования.

Реактивы

Уксусный ангидрид, х. ч.

Ацетон, ч. д. а., перегнанный.

Хлорная кислота, х.ч., 42%-ная и 0,1 и. раствор в уксусной кислоте. Сме­ шивают 18 мл хлорной кислоты с 300 мл ледяной уксусной кислоты и 73 мл уксусного ангидрида и доводят объем раствора до 1 л ледяной уксусной кис­ лотой; титр полученного раствора устанавливают по карбонату натрия или бифталату калия.

Бромид

тетраэтиламмония, х.ч., раствор. Растворяют 100 г

бромида тетра-

этиламмония в 400 мл ледяной уксусной кислоты.

 

Уксусная

кислота ледяная, х. ч.

 

Кристаллический фиолетовый, 0,1%-ный раствор в ледяной

уксусной кис­

лоте.

 

 

Ход определения. Навеску смолы 0,05—0,2 г, взятую с точ­ ностью 0,0002 г, растворяют в 10—15 мл ацетона, добавляют 5 мл

256


раствора бромида тетраэтиламмония и титруют 0,1 н. хлорной кис­ лотой потенциометрически или в присутствии индикатора. Перед определением проводят контрольный опыт.

Содержание эпоксидных групп находят по формуле, приведен­ ной на стр. 225.

Определение гидроксильных групп

Обычными методами ацетилирования затруднительно получить правильные результаты определения гидроксильных групп в эпок­ сидных смолах, так как протекает побочная реакция между пири­ дином и эпоксидными группами, приводящая к образованию окра­ шенного продукта.

Наиболее точным

методом

определения

гидроксильных групп

в эпоксисоединениях

принято

считать метод

Стенмарка и Вейса 8 2

с применением литийалюминийгидрида. Однако метод сложен и поэтому применяется редко. Вполне удовлетворительные резуль­ таты анализа смол могут быть получены ацетилированием в раз­ личных условиях. Так, предложено проводить ацетилирование эпо­ ксидной смолы ледяной уксусной кислотой8 3 в присутствии кон­ центрированной серной кислоты и количественно определять образующуюся при реакции воду реактивом Фишера. Другие ав­ торы предложили8 4 ацетилировать гидроксильные группы после обработки эпоксисоединения сухим хлористым водородом.

Простым и надежным способом8 5 определения гидроксильных групп является ацетилирование смесью уксусного ангидрида, пи­ ридина и серной кислоты; при этом происходит раскрытие эпо­ ксидных групп с образованием гидринов, которые ацетилируются уксусным ангидридом:

 

R—СН—СН2 + H2 SO.,

>

Я—СН—СН,ОН

 

 

 

\ /

 

 

I

 

 

 

О

 

 

O S 0 2 O H

 

R—СН—СН,ОН + (СН3 СО)2 0

>

R—СН—СН,СООСН3 + СН3СООН

I

 

 

 

 

I .

 

O S 0 2 O H

 

 

OSO'2 OH

 

R—СН—СН2

+ CHgCOOH

—>•

R—СН—СН,ОН

 

 

\

/

 

 

I

 

 

 

О

 

 

ОСОСН3

 

Реактивы

 

 

 

 

 

Уксусный

ангидрид, х. ч.

 

 

 

Едкое

кали, х. ч., 0,3 и. раствор.

 

 

Серная

кислота,

х. ч., плотн. 1,84 г/см3 .

 

Пиридин,

х. ч.

 

 

 

 

Ацетилирующая

смесь. Добавляют к 4,5 мл уксусного ангидрида

при пере­

мешивании

1 мл серной кислоты

и 33

мл пиридина и охлаждают

смесь 20—

30 мин.

 

 

 

 

 

 

Фенолфталеин, 1 %-ный спиртовой раствор.

Ход определения. Навеску смолы 0,1—0,3 г, взятую с точ­ ностью 0,0002 г, помещают в коническую колбу емкостью 200—

9 Зак. 665

257


250 мл и

приливают 5 мл свежеприготовленной

ацетилирующей

смеси. Закрывают колбу пробкой, выдерживают

1,5 ч при темпе­

ратуре 7 5

± 2 ° С , охлаждают смесь,-прибавляют

50 мл

воды и

оставляют

на 40 мин для полного превращения уксусного

ангид­

рида в уксусную кислоту. Затем раствор титруют 0,3 н. раствором КОН в присутствии фенолфталеина. Параллельно проводят кон­ трольный опыт.

Содержание гидроксильных групп х (в %) находят по формуле

, = ( а - Ь ) * - 0 . 0 0 5 1 . , о о - 2 у .Q.3953

8

где a, b — объемы 0,3 н. раствора КОН, израсходованного на титрование кон­ трольной и анализируемой проб, мл; К — поправочный коэффициент для приве­ дения концентрации раствора КОН к точно 0,3 н.; 0,0051—масса гидроксильных групп, соответствующая 1 мл точно 0,3 н. раствора КОН, г; у — количество эпо­ ксидных групп, %; 0,3953 — масса гидроксильных групп, соответствующая 1 эпоксидной группе, г; g — навеска, г.

Определение свободного дифенилолпропана8 6

Метод основан на фотоколориметрическом определении окра­ шенного комплекса дифенилолпропана и других фенольных соеди­ нений с n-нитроанилином. Метод неспецифичен.

Реактивы и аппаратура

 

 

 

 

 

 

 

Диазо-п-нитраанилин,

свежеприготовленный раствор.

Растворяют

0,69 г

п-нитроанилина

при нагревании в 85 мл 1 н. раствора

соляной

кислоты и дово­

дят объем

раствора

водой до 1 л. К 100

мл полученного

раствора

добавляют

по каплям при охлаждении раствор нитрита натрия до прекращения

изменения

окраски.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дифенилолпропан,

х. ч., перекристаллизованный, раствор

с титром 0,04

мг/мл.

Растворяют

40

мг дифенилолпропана в

нескольких

каплях

раствора

едкого

натра, переносят раствор в мерную колбу

емкостью 1 л и доводят объем

водой

до метки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Едкое кали,

ч. д. а.,

10%-ный

раствор.

 

 

 

 

 

 

Соляная

кислота,

х. ч., плотн.

1,19 г/см3

и 1 н. раствор.

 

 

 

 

К-арбонат натрия, х.ч., 15%-ный раствор.

 

 

 

 

 

Растворитель. Смесь толуола, ч. д. а., и этилцеллозольва, ч. д. а.

(3:2).

Фотоколориметр.

 

 

 

>

 

 

 

 

 

Построение калибровочного графика. В мерные колбы емкостью 100 мл отмеривают из микробюретки от 1,25 до 8,75 мл (с интер­ валом 1,25 мл) раствора дифенилолпропана; в каждую колбу до­ бавляют воду до объема 30 мл, по 5 мл 15%-ного раствора карбо­ ната натрия, 10 мл раствора диазо-я-нитроанилина, доводят объем растворов до метки водой и перемешивают. Оптическую плотность измеряют в кювете с толщиной слоя 20 мм на фотоколориметре с синим светофильтром № 3 при длине волны 453 нм.

На основании измеренных значений оптической плотности рас­ творов строят график зависимости оптической плотности от содер­ жания дифенилолпропана,

288


Ход определения. Навеску измельченной эпоксидной смолы 0,1—0,15 г, взятую с точностью 0,0002 г, растворяют в 5 мл рас­ творителя и переводят раствор в делительную воронку, ополаски­ вая стакан 2—3 мл растворителя. Добавляют в воронку 2 мл 10%- ного раствора едкого кали, закрывают пробкой, энергично встря­ хивают 2—3 мин и дают смеси отстояться. Нижний, водный слой сливают в стакан емкостью 25—50 мл, нейтрализуют 0,5 мл кон­ центрированной соляной кислоты, прибавляют 10 мл воды и пере­ мешивают. Выпавшую в осадок смолу отфильтровывают через плотный фильтр и промывают 4—5 раз холодной водой. Фильтрат и промывные воды собирают в мерную колбу емкостью 100 мл, до­ бавляют 5 мл 15%-иого раствора карбоната натрия и 10 мл рас­ твора диазо-я-нитроанилина. Доводят объем раствора до метки водой, перемешивают и измеряют оптическую плотность в усло­ виях, описанных при построении калибровочного графика.

Содержание дифенилолпропана х (в %) находят по формуле

где а — количество дифенилолпропана в пробе, найденное по калибровочному графику, мг; g — навеска, мг.

Точность метода 2,5%; чувствительность 0,5 мкг/мл.

Определение хлор-иона

Метод состоит в потенциометрическом титровании раствора смолы нитратом серебра.

Реактивы и аппаратура

1

Ацетон, ч. д. а.

Нитрат серебра, х. ч., 0,05 н. раствор.

Потенциометр с серебряным и каломельным электродами.

Ход определения. Навеску смолы 6—10 г взвешивают с точ­ ностью 0,01 г, помещают в стакан емкостью 200 мл, приливают 50 мл ацетона и 5 мл воды и перемешивают до полного растворе­ ния смолы. Смесь титруют потенциометрически 0,05 н. раствором нитрата серебра. Титрант добавляют порциями по 0,05 мл.

Содержание хлор-иона х (в %) находят по формуле

 

 

 

 

g

 

 

 

где

а — объем

точно

0,05 н. раствора

AgNOj, израсходованного на

титрование,

мл;

/С—поправочный

коэффициент

для

приведения концентрации

раствора

AgN03 к точно 0,05 н.; 0,00178 — масса

хлора,, соответствующая

1

мл точно

0,05 н. раствора

AgNC>3, г; g — навеска, г.

 

 

 

9*

 

 

 

 

 

259