Файл: Левенко, П. И. Поверхностноактивные вещества в кожевенной и меховой промышленности.pdf

зок в одном аппарате и использованием комплексных дубителей и других материалов, низких ж. к.

Таков путь научно-технического прогресса в кожевенной про­ мышленности. Для решения всех этих вопросов необходима сов­ местная работа ученых и конструкторов многих областей знания.

В связи с необходимостью жесткого контроля за содержанием ПАВ в сточных водах приводим методы определения их в от­ мочных и зольных жидкостях, разработанные ЦНИИКП.

МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ СОДЕРЖАНИЯ ПАВ В ОТМОЧНЫХ

ИЗОЛЬНЫХ жидкостях

Влитературе известны методы качественного и количествен­ ного определения ПАВ в водных растворах. Например, нефело-

метрический метод определения неионогенных веществ, по кото­ рому измеряется степень помутнения раствора в результате обра­ зования комплексного соединения ПАВ с йодом, активированным хлористым барием; паратолуидиновый метод, качественные опреде­ ления типа ПАВ и др.

Особый интерес для кожевенного производства представляют методы определения неионогеиных оксиэтилированных соединений

спомощью роданатокобальтата аммония и анноногенных веществ

скрасителем метиленовым синим. Эти методы основаны на изме­ рении интенсивности окраски цветных комплексных соединений, об­

разующихся при взаимодействии поверхностноактивных веществ

суказанными реагентами.

Вслучае определения неионогенных ПАВ измеряется интенсив­ ность окраски раствора комплексного соединения

[COO (Н20 )5— R — О ( С Н ,- С Н 2— 0 )„ Н ]2 + • [COO (SCN)4 (Н20 )212_

При определении анионогенных ПАВ измеряется интенсивность окраски раствора соединения типа сульфинолметиленовый синий:

Для использования в условиях кожевенного производства эти методы были экспериментально проверены и уточнены в ЦНИИКП под руководством А. Н. Михайлова и И. М. Федоровой.

Исследовались жидкости, приготовленные в лабораторных ус­ ловиях и содержащие различные ПАВ:

анионактивные — сульфонол НП-1; катионактивные — алкамон ОС-2;

неионогенные биологически «мягкие» — синтанол ДС-10; неионогенные биологически «жесткие» — ОП-Ю.

152

КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ НА ПРИСУТСТВИЕ ПАВ В ОТМОЧНЫХ И ЗОЛЬНЫХ ЖИДКОСТЯХ

Метод с красителем метиленовым голубым. Основными реак­ тивами являются 0,03 г метиленового голубого, 12 г серной кислоты плотностью' 1,84, 50 г безводного сульфата натрия, хлорофсцш.

В делительную воронку помещают 5 мл-хлороформа и 5 мл от­ фильтрованной или отцентрифугированной испытуемой жидкости. Воронку встряхивают 2—3 раза. В пробирки № 1 и № 2 наливают по 3 мл хлороформа, 5 мл раствора метиленового голубого и по кап­ лям прибавляют 0,05%-ный раствор анионактивиого ПАВ (напри­ мер, сульфонола), встряхивая пробирки после добавления каждой капли. Раствор ПАВ добавляют до тех пор, пока водный и хлоро­ формный слои не достигнут одинаковой окраски. Затем в пробирку № 1 приливают 3 мл хлороформа, а -в пробирку № 2—3 мл хлоро­ формной вытяжки из делительной воронки. Жидкость в пробирках перемешивают и сравнивают интенсивность окраски слоев.

Если в испытуемой жидкости присутствует:

анионактивный ПАВ (сульфонол НП-1) — голубая окраска хло­ роформного слоя в пробирке № 2 более интенсивна, а у водного менее интенсивна по сравнению'с окраской слоев жидкости в про­ бирке № 1;

катионактивный ПАВ (алкамон ОС-2)— голубая окраска хло­ роформного слоя в пробирке № 2 менее интенсивна, а у водного более интенсивна по сравнению с окраской слоев жидкости в про­ бирке № 1;

неионогенный ПАВ (синтанол ДС-10 или ОП-Ю)— интенсив­ ность окраски слоев жидкости в пробирках № 1 и № 2 одинакова, перераспределения окраски по слоям не происходит.

Метод с двойной солью нитрата кобальта и роданида аммония

(роданатокобальтатом аммония). Основными реактивами являются раствор роданатокобальтата аммония: 2,8 г кобальта азотнокислого и 174 г роданида аммония в 1 л дистиллированной воды, раствор соляной кислоты 1:3, раствор индикатора метилового красного.

В пробирку отбирают 5 мл испытуемого раствора, нейтрализуют раствором соляной кислоты по индикатору метиловому красному, замечают количество кислоты, пошедшее на нейтрализацию. В дру­ гую пробирку отбирают 5 мл испытуемого-раствора, приливают за­ меченное количество кислоты, перемешивают и добавляют 5 мл раствора реактива.

Если в испытуемой жидкости присутствует:

в испытуемой жидкости сернистого натрия качественное определе­

153

ние можно выполнить без нейтрализации раствора кислотой, но после фильтрования или центрифугирования.

Пользуясь реактивом двойной соли (роданатокобальтатом ам­ мония) и 4—5 эталон-пробирками с содержанием 0,2—2 г/л ПАВ, можно колориметрическим методом ориентировочно определить количество нейоногенного ПАВ в исследуемой жидкости. Послед­ няя должна быть отцентрифугирована и нейтрализована.

КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ПАВ В ОТМОЧНЫХ И ЗОЛЬНЫХ ЖИДКОСТЯХ

Методика определения неионогенных ПАВ (ОП-10 или синтанол ДС-10). Реактивы: раствор двойной соли роданатокобальтата

тор метиловый красный; стандартный раствор, содержащий в 1 мл около 5 мг ПАВ; хлороформ.

Навеску 2 г ПАВ растворяют в 200 мл дистиллированной воды в мерной колбе. Отбирают 50 мл раствора и титруют 0,1 н. раство­ ром соляной кислоты в присутствии метилового красного. Снова отбирают 50 мл раствора ПАВ, помещают в мерную колбу ем­ костью 100 мл, приливают столько Oil н. раствора соляной кислоты, сколько пошло на титрование первой порции ПАВ, разбавляют дистиллированной водой до метки. 1 мл этого раствора (А) содер­ жит приблизительно 5 мг ПАВ. Точное содержание ПАВ в 1 мл

рают 0,5 мл раствора А, помещают в делительную воронку, прили­

шенного хлороформного слоя отбрасывают, остальную часть сли­ вают в кювету, обеспечивающую толщину слоя раствора 10 мм. Интенсивность окраски измеряют с помощью фотоэлектроколори­ метра (ФЭК), используя красные светофильтры. В качестве конт­ рольной жидкости применяют хлороформ.

Затем отбирают 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 мл стандартного раствора А, обрабатывают его реактивами и измеряют интенсивность окраски, как указано выше, но каждый раз в делительную воронку нали­ вают (10—В) мл воды, где В — количество, мл, стандартного рас­ твора, взятого для определения.

По показаниям фотоэлектроколориметра и концентрациям ПАВ строят калибровочный график.

Отбирают 5—10 мл пробы рабочей жидкости после центрифуги­ рования, нейтрализуют раствором соляной кислоты, помещают

154

вделительную воронку № 1, приливают 10 мл хлороформа и энер­ гично встряхивают 1 мин. После разделения слоев хлороформную вытяжку ПАВ переносят в небольшую фарфоровую чашку, затем

вделительную воронку № 1 дважды приливают по 5 мл хлоро­ форма и дважды экстрагируют по 2 мин. Обе хлороформные вы­ тяжки сливают в чашку с первой вытяжкой. Хлороформ выпари­ вают выпаривателем при минимальном накале инфракрасной

лампы. Остаток в чашке растворяют в 5 мл дистиллированной воды и переносят в делительную воронку № 2, в которую предварительно наливают 20 мл раствора двойной соли — роданатокобальтата ам­ мония. Затем чашку промывают 5 мл воды, промывные воды сли­ вают в ту же делительную воронку, и всю пробу энергично встряхи­ вают в течение 1 мин. После этого приливают 20 мл хлороформа, экстрагируют окрашенный комплекс и измеряют интенсивность окраски с помощью ФЭК.

При экстрагировании ПАВ в делительной воронке № 1 и окра­ шенного комплекса ПАВ в делительной воронке № 2 иногда на­ блюдается плохое расслаивание хлороформного слоя и захват им части водного раствора. В таком случае слив пробы в фарфоровую чашку следует производить через 2 мин, не дожидаясь полного раз­ деления слоев и осветления хлороформного слоя. Окрашенный хлороформный слой тоже следует сливать через 2 мин через во­ ронку с ватой, слегка смоченной хлороформом. Первые 2—3 мл хлороформного слоя необходимо отбросить, остальную часть слить в кювету и замерить интенсивность окраски.

Определить содержание ПАВ можно значительно быстрее. Для этого отбирают 5 мл прозрачной жидкости с ПАВ, нейтрализуют, переносят в делительную воронку № 1, приливают раствор двой­ ной соли, встряхивают и экстрагируют хлороформом, как указано выше. Затем нижний хлороформный слой через обычную малень­ кую воронку с ватой переносят в делительную воронку № 2. Окра­ шенный хлороформный слой сливают в кювету и измеряют интен­ сивность окраски.

Результаты определения по этому методу в отдельных случаях ниже на 2,5% относительно данных, полученных более длительным методом.

Следует выполнять две пробы, а измерять интенсивность ок­ раски с помощью Ф Э К не менее трех раз для каждого определения.

Содержание ПАВ, г/л, вычисляют по формуле

^_ а -1000

“ Ь ’

где а — количество, г, ПАВ, найденное по графику;

b — количество, мл, отмочной жидкости, взятой для определе­ ния.

Методика определения анионактивных ПАВ (например, сульфонола НП-1). Реактивы:

нейтральный раствор метиленового синего: растворяют 0,35 г красителя в 1 л дистиллированной воды;

155

кислый раствор метиленового синего: растворяют 0,35 г краси­ теля в 500 мл дистиллированной воды, прибавляют 6,5 мл серной кислоты плотностью 1,84 и разбавляют водой до 1 л;

буферный раствор: 10 г двузамещенного фосфорнокислого нат­ рия растворяют в 900 мл дистиллированной воды, доводя pH до 10 прибавлением 1 н. раствора NaOH, и разбавляют дистиллиро­ ванной водой до 1 л;

стандартный раствор, содержащий 0,01 мг ПАВ в 1 мл: берут на аналитических весах навеску 1 г ПАВ и растворяют дистиллиро­ ванной водой в мерной колбе емкостью 1 л, отбирают 5 мл этого раствора и разбавляют водой в мерной колбе емкостью 500 мл;

1 мл раствора ПАВ приблизительно содержит 0,01 мг ПАВ (точное его содержание вычисляют с учетом влаги в пробе); рас­ твор индикатора метилового оранжевого.

Д л я п о с т р о е н и я к а л и б р о в о ч н о г о г р а ф и к а отби­ рают 10 мл стандартного раствора, помещают в делительную во­ ронку № 1, в которую налито 90 мл (100—10) дистиллированной воды, 10 мл буферного раствора и 5 мл нейтрального раствора ме­ тиленового синего. Пробу в делительной воронке № 1 перемеши­ вают, наливают 15 мл хлороформа и затем встряхивают в течение 1 мин, периодически открывая пробку. После расслаивания (через 1—2 мин) хлороформную вытяжку из делительной воронки № 1 переносят в воронку № 2, в которую налито 110 мл дистиллирован­ ной воды и 5 мл кислого раствора метиленового синего.

Содержимое делительной воронки № 2 взбалтывают 1 мин и после разделения слоев хлороформную вытяжку сливают в мерную колбу емкостью 100 мл. Экстрагирование хлороформом повторяют еще по два раза в воронках № 1 и № 2, приливая по 15 мл хлоро­ форма. Вытяжки сливают в ту же мерную колбу на 100 мл. Полу­ ченный хлороформный раствор комплекса ПАВ — метиленовый си­ ний разбавляют до метки хлороформом и перемешивают. Через 20 мин выдерживания в темном месте, для стабилизации цвета из­ меряют интенсивность окраски на фотоэлектроколориметре. При этом используют кюветы, обеспечивающие толщину слоя измеряе­ мого раствора 20 мм. В качестве контрольной пробы применяют хлороформ.

Затем в делительную воронку № 1, в которую налито 80 мл (100—20) дистиллированной воды, 10 мл буферного раствора, 5 мл нейтрального раствора метиленового синего, помещают 20 мл стандартного раствора и экстрагируют.

Те же операции повторяют с 30, 40, 50, 60 и 70 мл стандартного раствора с той лишь-разницей, что в делительную воронку № 1 на­ ливают соответственно 70, 60, 50, 40 и 30 мл воды.

По показаниям ФЭК и содержанию ПАВ в 100 мл окрашенного хлороформного раствора строят калибровочный график.

Определение содержания ПАВ в жидкостях после отмоки. 1 —

2 мл предварительно отфильтрованной или отцеитрифугированиой жидкости помещают в пробирку, дают одну каплю метилового оранжевого и нейтрализуют 0,1 н. раствором соляной кислоты.

156