Файл: Методы анализа лакокрасочных материалов..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 285

Скачиваний: 1

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

ОБЩИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА ПИГМЕНТОВ И НАПОЛНИТЕЛЕЙ 3

Определение влаги

Навеску пигмента 1—5 г, взятую с точностью 0,0002 г, поме­ щают в низкий бюкс, сушат 1—2 ч при 105 °С до постоянной мас­ сы, охлаждают в эксикаторе и взвешивают с той же точностью.

Содержание влаги х (в %) находят по формуле

 

 

8

 

 

 

 

 

где Ото, mi — масса бгокса

с навеской

пигмента до и после сушки, г;

g— на­

веска, г.

 

 

 

 

 

 

 

Определение потерь при прокаливании

 

 

Навеску пигмента

1—5 г, взятую с точностью 0,0002 г, прока­

ливают в фарфоровом

тигле при температуре

600—-700°С

до по­

стоянной массы.

 

 

 

 

 

 

 

Потери при прокаливании х

(в %) находят

по формуле

 

 

от0

от,

100

 

 

 

 

 

g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где Ото, «г, — масса тигля

с навеской пигмента до и после

прокаливания, г;

g — навеска, г.

 

 

 

 

 

 

 

Определение реакции водной вытяжки

 

 

Навеску пигмента

3 г, взятую

с точностью

0,01

г, помещают

в стакан емкостью 500—600 мл, содержащий 200 мл воды, и на­ гревают до кипения. Затем охлаждают суспензию и фильтруют через 2 плотных фильтра. Измерение рН прозрачного фильтрата проводят с помощью потенциометра.

Определение водорастворимых солей4

Метод основан на экстракции водорастворимых солей кипящей водой и измерении удельной электропроводности фильтрата. Со­ держание водорастворимых солей находят по калибровочному гра­ фику зависимости электропроводности раствора от количества во­ дорастворимых солей.

Аппаратура

Кондуктометр с диапазоном измерений 10~5— 1,5- 10~3 см.

Кондуктометрическая ячейка с рубашкой. Ь>'льтратермостат с точностью терморегулирования ±0,2 °С.

Построение калибровочного графика. Для построения ка­ либровочного графика берут пять-восемь образцов пигмента с раз-

349



личным содержанием водорастворимых солен и диапазоном изме­ нения концентраций не менее 0,3%. Навеску пигмента приблизи­ тельно 10 г, взвешенную с точностью 0,01 г, помещают в стакан емкостью 300 мл, добавляют 200 мл бидистиллята, нагревают до кипения и осторожно кипятят 20 мин. Охлаждают раствор, пере­ водят в мерную колбу емкостью 250 мл, разбавляют до метки во­ дой, перемешивают, дают отстояться и фильтруют через беззоль­

ный фильтр

«синяя лента»,

уплотненный баритом,

или через

фильтр-тигель

со стеклянной

пористой перегородкой

№ 4. Для

плохо фильтрующихся образцов следует применять намывной слой пигмента, полученный из пигмента, предварительно прокипячен­ ного в воде и тщательно отмытого от водорастворимых солей. Фильтрация облегчается после предварительного центрифугиро­ вания суспензии.

Первые 25—30 мл фильтрата отбрасывают, остальной фильт­ рат собирают в чистую сухую посуду. Отбирают пипеткой 100 мл фильтрата, переносят во взвешенную фарфоровую или платиновую чашку, выпаривают досуха на водяной бане и сушат в сушильном шкафу при 105 °С до постоянной массы.

Содержание водорастворимых солей х (в %) находят по фор­ муле

( т , - т 0 ) 250 . ] П П 100-10

где mi — масса чашки с осадком, г; т0 — масса пустой чашки, г.

Оставшуюся часть фильтрата используют для определения удельной электропроводности. Измерения проводят при постоянной температуре; допустимые отклонения температуры не должны пре­

вышать ±0,2 °С.

 

Удельную электропроводность водной вытяжки % (в

О м - 1 - с м - 1 )

находят по формуле

 

где Ипэм — измеренная электропроводность фильтрата, О м - 1 - с м - 1 ;

К — постоян­

ная ячейки, определенная по 0,01 н. раствору хлорида калия.

 

Калибровочный график строят, откладывая по оси абсцисс со­

держание водорастворимых

солей в %, найденное гравиметриче­

ским методом, а по оси ординат — удельную электропроводность

%, определенную с помощью

кондуктометра.

Ход определения. Как описано выше, готовят водную

вытяжку

из навески пигмента и определяют ее электропроводность

при тех

же условиях, при которых измерялась электроповодность

для по­

строения калибровочного графика. По калибровочному

графику

находят содержание водорастворимых солей в испытуемом

образце

пигмента.

 

 

Точность определения ± 0,05%.

 

Электропроводность

может быть определена непосредственно

в суспензиях пигмента

полярографическим методом5 ,

 

350


Анализ двуокиси титана

Двуокись титана является одним из важнейших белых пигмен­ тов, обеспечивающих получение высококачественных долговечных покрытий. В лакокрасочной промышленности применяют двуокись титана как рутильной, так и анатазной модификации, обработан­ ные различными-способами для повышения устойчивости кристал­ лической формы, улучшения цвета, снижения меления и т. д. Рутильиая модификация менее склонна к образованию перекисных групп и более стабильна, чем анатазная. В качестве стабилизирую­ щих добавок применяются небольшие количества реакционноспособных окислов, таких, как окислы циркония, сурьмы, цинка, алю­ миния, кремния, магния; определение содержания этих веществ и примесей, ухудшающих цвет и стабильность пигмента (хром, мар­ ганец, ванадий, хлор, сульфаты), настоятельно необходимо при оценке качества пигмента.

Определение титана8

Метод основан на восстановлении четырехвалентного титана в трехвалентный металлическим цинком в кислой среде и после­ дующем титровании восстановленного титана раствором железоаммонийных квасцов в атмосфере инерт­

ного

газа:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2ТЮ2

+ 4H 2 S0 4

>

2Ti(S0 4 ) 2

+

4 Н 2 0

 

2Ti(S0 4 ) 2 +

H 2

— •

T i ^ S O J a +

H 2 S 0 4

T i 2 ( S 0 4 ) 3 + F e 2 ( S 0 4 ) 3

— •

2Ti(S0 4 ) 2

+

2FeS0 4

Реактивы и аппаратура

 

 

 

 

 

Жидкий

азот.

 

 

 

 

 

 

 

Сульфат

аммония,

х. ч. или

ч. д. а.

 

 

Роданид

калия,

х. ч., 40%-ный

раствор.

 

ЖелезоаммонийЛые

квасцы,

х. ч., 0,05

н. рас­

твор.

Растворяют

24,20

г

 

железоаммоний-

ных

квасцов

в воде,

добавляют

20

мл

серной

Рис. VI . 1. Прибор

для восстановления двуокиси

 

 

титана и титрования:

 

 

/ — р е д у к т о р ; 2 — т р е х х о д о в о й кран;

3 — бюретка;

4 кол­

 

 

б а

для

титрования.

 

 

 

кислоты плотн. 1,84 г/см3 и нагревают до растворения. После охлаждения дово­

дят объем раствора

водой до 1 л.

 

Серная

кислота,

х.ч., плоти. 1,84 г/см3 и 5%-ный раствор

(по объему).

Соляная

кислота, х.ч., плотн. 1,19 г/см3 .

 

Металлический

титан, х.ч.,

содержащий не менее 99,9%

титана.

Металлический

цинк, х. ч., гранулированный, не содержащий мышьяка.

Прибор

для восстановления

двуокиси титана и титрования

(рис. VI. 1).

Установление титра раствора железоаммонийных квасцов по титану. Навеску измельченного металлического титана около 0,05 г,

351


взятую с точностью 0,0002 г, помещают в стакан емкостью 50 мл, прибавляют 10 мл соляной кислоты плотн. 1,19 г/см3 п 5 мл серной кислоты плотн. 1,84 г/см3 , накрывают часовым стеклом и нагре­ вают до полного растворения титана. После охлаждения раствора при помешивании приливают 25 мл воды и вливают раствор в ре­ дуктор прибора, заполненный гранулированным цинком. После восстановления в течение 5 мин раствор сиреневого цвета перево­ дят в колбу 4 прибора (см. рис. V I . 1) и титруют раствором Железоаммоннйных квасцов в присутствии 5 мл раствора роданида ка­ лия в токе азота до неисчезающего красного окрашивания.

Титр раствора железоаммонийных квасцов по титану Т в пере­ счете на двуокись титана находят по формуле

т _ g-1,668

а

где g— навеска, г; 1,668 — коэффициент пересчета металлического титана на двуокись титана; а — объем 0,05 н. раствора железоаммонийных квасцов, израс­ ходованного на титрование, мл.

Подготовка редуктора.

Редуктор (см. рис. V I . 1)

представляет

собой стеклянную трубку

длиной 40 см, диаметром

17—18 мм

с расширенной верхней частью и загнутым нижним концом. Снизу редуктор закрывают стеклянной ватой и насыпают в него слой гранулированного цинка высотой 28—30 см. В нерабочем состоя­ нии редуктор должен быть наполнен водой, чтобы избежать об­ разования основных солей цинка, мешающих восстановлению ти­ тана. Перед определением из редуктора удаляют воду и активи­ руют цинк, пропуская через него 10 мл 5%-ного раствора серной кислоты.

Ход определения. Навеску двуокиси титана 0,1 г, взятую с точностью 0,0002 г, помещают в стакан емкостью 50 мл, добавляют 2,50 мл серной кислоты плотн. 1,84 г/см3 и 1,50 г сульфата аммо­ ния. Накрывают стакан часовым стеклом и нагревают до полного растворения двуокиси титана. После охлаждения раствор осто­ рожно разбавляют 25 мл воды, размешивают стеклянной палоч­ кой и вливают в редуктор. Через 5 мин восстановленный раствор,

окрашенный в зависимости от концентрации

титана (III) в фиоле­

товый или сиреневый цвет, переводят в коническую колбу,

через

которую

предварительно пропускают ток инертного газа для вы­

теснения

воздуха. Не прерывая тока газа, промывают редуктор

5%-ным

раствором

серной кислоты 3 раза

порциями по 10 мл,

затем водой 3 раза

порциями по 10 мл. Добавляют к смеси 5 мл

раствора

роданида

аммония и титруют в токе инертного

газа

0,05 н. раствором железоаммонийных квасцов до появления

неис-

чезающей

красной

окраски.

 

 

Содержание двуокиси титана х (в %) находят по формуле

* = ^ . Ю 0 g

где а — объем 0,05 н. раствора железоаммонийных квасцов, израсходованного на титрование, мл; Т — титр раствора квасцов по двуокиси титана, г/мл; g — на­ веска, г.

352