SU767124A1 - Способ определени фракционного состава целлюлозы - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФРАКЦИОННОГО СОСТАВА ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Изобретение относитс  к целлюлозной промьвиленности и промыишен кости химических волокон на основе целлюло зы и может быть использовано в произ, водственных услови х дл  оценки фрак ционного состава целлюлозы, предназначенной дл  химической переработки. Известен способ фракционировани  целлюлозы, основанный в основном на дробном осаждении i . Недостаток - больша  длительность анализа. Известно в качестве экспресс-метода турбидиметрическое титрование целлюлозы в кадоксене 2 . Врем  н осредственного титровани  составл ет около 6 ч,однако, очень трудоемкой и длительной частью этого анализа  вл етс  подготовитель на  работа по Сн тию калибровочных графиков, св занна  с выделением отдельных фракций целлюлозы методом дробного осаждени  (до 2 недель).Кроме того, указанный метод требует применени  сложного оборудовани . Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ определени  фракциойного состава целлюлозы дробным растворением последней в растворах катоксена с различным содержанием ксЩми , .отделением осадка от раствора сушкой и весовым расчетом степени пол  4еризации D3 Недостатком способа  вл етс  сложность и трудоемкость, а продолжительность (7-iO дней). Цель изобретени  - ускорение и упрощение процесса. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу определени  фракционного состава целлюлозы дробным растворением последней в растворах кадоксена с различным содержанием кадми  с последующим расчетом степени полимеризации целлюлозы в этих растворах , полученные дробным растворением целлюлозы растворы центрифугируют и отбирают пробы на окисление 1н раствором бихромата кали  в кислой среде с последующим определением оптической плотности проб и расчет концентрации целлюлозы в пробах с использованием калиб{ ОБОЧного графика зависимости оптической плотности раствора от концентрации целлюлозы провод т по формуле 1. -.1 lOOOfo, . 3, 76 где Цр - масса растворившейс  целлюлозы , %; g - количество целлюлозы в пробе , найденное по графику, г; 9пр масса пробы, г; ( о масса целлюлозы и кадоксена, вз тых дл  фракционного раст ворител . Г; . g - навеска абсолютно сухой целлюJ oзы , вз та  дл  растворени , г.. . 1, Стро т калибровочный график, Оптическа  плотность (I5) f (g целлюлозы ) . . Навеску предварительно распущенной воздушно сухой целлюлозы из расчета 0,5 г абсолютно сухой целлюлозы раствор ют в 50 мл кадоксенд и концентрацией 4 адми  5,91(5,6-6,5). Колбу с раствором взвешивают. Пипетками отбирают 2 пробы по 5 мл в стаканы из тер мостойкого стекла, емкостью 250 мл, закрывают часовыми стеклами, взвешивают и нейтрализуют 35 мл 7%-ной серной кислоты, тщательно размешива  выд лившийс  осадок стекл нной палочкой до Мелкодисперсного состо ни . Врем  нейтрализации не менее 5 мин. Затем осадок перенос т на стекл нный тигель Шотта с размером пор 40, жидкость пол ностью отсасывают при помощи водоструйного насоса., Стакан опЬласкивают ДО мл 7%-ной серной кислоты и врзможно более полно перенос т эту кислоту из стакана на тигель вместе со стекл нной палочкой и отсасывают жидкость до полного обезвоживани  (5 мин), в стакане, который использовалс  дл  вз ти  пробы и ее нейтрализации готовитс  хромова  смесь дл  окислени  целлюлозы. Дл  этого в стакан по стен кам приливают из бюретки 35 мл однонормального (1н) бихромата кали , затем также по стенкам при остброжном взбалтывании добавл ют из мерного цилиндра 35 мл серной кислоты (плотность 1,84). В полученную хромовую смесь после ее охлаждени  помещают тигель с осадком (предварительно разрыхленном ) и стекл нной палочкой, закрывают сеткой с асбестом (тигель должен быть полностью погружен в хро мовую смесь) . Смесь нагревают сла бом кипении в течение 20 мин, повора чива  врем  от времени тигель в стака не стекл нной палочкой. Затем стакан снимают с плитки, охлаждают и содер .жймое количество nejpeHocrtt в мерную. колбу на 100 мл, промыва  стакан, ти гель и стекл нную палочку небольшими порци ми дистиллированной воды. После полного осаждени  раствора (20°С), уровень его в колбе довод т до метки дистиллированной водой и перемешиваю встр хиванием. После этого определ ют оптическую .плотность раствора по отношению к ди 1гиллированной воде. Дл  измерени  оп тической плотности раствора примен е с  зеленый светофильтр 520-510 нм) и кюветы с оптической длиной 10 мм, фотоэлектроколориметр К-5. Колбу с оставшимс  после вз ти  двух проб раствором взвешивают и приливают 10 мл раствора кадоксена, вз того дл  растворени . Колбу вновь взвешиЬают, перемешивают раствор и отбирают следующие две пробы и . Количество целлюлозы в пробах определ етс  расчетом. Дл  построени  калибровочного графика снимают 15-17 точек. Дл  определени  оптической плотности холостой. (количество целлюлозы 0) готов т в стакане 70 мл хромовой смеси, нагревают ее в течение 20 мин на электроплитке, затем охлаждают и количественно перенос т в мерную колбу на 100 мл. Дл  обработки резу;1ьтатов измерени  примен ют метод парной коррел ции и наименьших квадратов. По полученному уравнению линейной регрессии (например дл  фотоэлектроколориметра KF-5. ,289+7,62х, где У - оптич:еска  плотность: X - количество целлюлозы в приборе , г) стро т калибровочный график. Дли определени  оптической плотности может быть использован фотоэлектроколориметр . .любого типа.- Дл  имек цегос  фотоэлектроколориметра калибровочный график строитс  только один раз. Врем , необходимое дл  его построени , составл ет не более 16ч. 2. Фракционное растворение целлюлозы . - . В три колбы с притертьми пробками, емкостью 100 мл, берут навески воздуш ,но сухой хЬаспущенной цел,толозы из рас;чета по 0,5 г а с ,приливают в колбу по 50 мл раствора кадоксена с концентрацией кадми  соответственно 5,0%, 4,6%, 3,6%. Колбы взвешивают и став т на 1,5 ч в тертдостат со льдом. Температура термостата 0с. Колбу :периодически, осторожно встр хивают, не вынима  из термостата, центрифу-. гированием отдел ют растворы от нерастворившейс  целлюлозы и перенос т их через пористый стекл нный фильтр в чистые сухие колбы с притертыми пробками. Количественного переноса растворов не требуетс . Нерастворивша с  часть выбрасываетс . Количество целлюлозы, перешедшей в раствор, определ ют фотоколоримётрическим методом , описанном .выше. По оптической плотности раствора, использу  калибровочный график, наход т количество целлюлозы (g) во вз той дл  анализа пробе. Дл  расчета процента растворившейс  целлюлозы может быть использована v-l;; ; . где g - количество целлюлозы в рабочей пробе, найденное по графику , г; д„р- масса пробы, г; Qp- масса - целлюлозы и кадоксена , вз тых дл  фракционного растворени , г; д - навеска абсбМ)Тно-сухой целлюлозы , вз та  дл  растворени , г. Дл  каждого раствора провод т два параллельных определени  (Up). За ко нечный результат принимаетс  среднее арифметическое этих определений. Максимальное абсолютное отклонение результатов параллельных определений от среднего значени  Цр, выраженного в процентах, не превышает iO,9, что со ответствует средней дисперсии опреде лени  оптической плотности 0,005 ед. 3. Определение степени полимеризации {СП ) растворенной цел талозы. В соответствии с методикой опреде лени  СП целлюлозы в растворах кадоксена дл  анализа необходима навеска целлюлозы 0,03-0,06 г на 25 мл раст ворител  . После определени  концентрации целлюлозы в растворах, полученных при дробном растворении, рассчитывают йа , веску растворов, в которых содержалос бы указанное выше количество целлюлозы . в колбы с притертыми пробками вно с т объемы растворов примерно соответ ствующие полученным по расчетам навескам , взвешивают их, добавл ют недостающие до 25МЛ объема соответствуквдих растворов примерно соответствующие полученным по расчетам навески , взвешивают их добавл ют недостающие до 25 мл объема соответствующих растворов кадоксенов и вновь взве ишвают . Исход  из массы целлюлозы и растворов, плотности растворов кадоксена , определенных при 20®с, рассчиты вают концентрацию целлюлозы, выража  ее в г/100 мл раствора. Далее наход т удельные в зкости растворов при помощи вискозиметров типа ВПЖ-1 с диаметром капилл ра 0,86 мм. Степень полимеризации рассчитывают из формулы е% 7,1.1оЪ°,

13,7 63,2 95,9

13,7

344

1 2 3 4 685

49,5

1065

32,7 2873

4,1 где tj jlilllilll характеристическа  в зкость целлюлозы; С - концентраци  целлюлозы г/100. 4. Расчет фракционного состава целлюлозы. Расчет ведетс  по известной методике . Результаты расчетов оформл ют в виде таблицы Например: парти  122. СПсредн л 52. СП фракции определ ют расчетом гп -bu.l 610-lu,7vu44 -Up.. , СП2Фjr--OftS CU - 95,9- 766-65, СП4Ф iOO-95.Qx766 , . 4,1 . S52xiOO-9S. - 2972, 4,1 Установлено, что в,растворах кадоксена с. содержанием кадми  3,6 вес.% 4,6 вес.%, 5,0 вес.% раствор ютс  .фракции целлюлозысо средним СП,, лежащими в пределах 300-400, 600-900, 900-1200, соответственно, и фракци , нерастворивша с  в кадоксене с кон- центрацией кадми  5,0 вес.% имеет СП более 2000. поэтому в производственных услови х дл  ускоренной оценки фракционного состава целлюлозы при пользовании, растворов кадоксена с посто нными концентраци ми кадми  необходимо определ ть только выходы фракций. Степени полимеризации фракции могут определ тьс  периодически, дл  контрол . Об зательное определение СП фракции необходимо только при переходе к ругим концентраци м кадми  в кадоксене . При достаточно высокой квалификации работников, выполн ющих анализ, и наличии калибровочного графика результаты оценки фракционного состава еллюлозы могут быть получены через -8 ч от начала фракционировани .

7

767124 изобретени  Способ определени  фракционного состава целлюлозы дробным растворением последней в растворах кадоксена с различдым содержанием кадми  с последующим расчетом степени полимеризации целлюлозы в этих растворах, отличающийс  тем, что, с целью ускорейи  и упрощени  процесса) полученные дробным растворением целШ )лозы растворы центрифугируют и отбирают пробы на окисление 1 н раствором бихромата кали  в кислой среде с последукйдим определением оптической плотности проб и расчет концентрации целлюлозы в пробах с использованием калибровочного графика зависимости оптической плотности раствора от концентрации целлюлозы провод т по формуле u,--i . вцрБо где Цр- растворивша с  wacca целлюлозы , / g - количество целлюлозы в пр бе, найденное по графику,

--С-гЩ

масса пробы, г QP - масса целлюлозы и кадок сена, вз тые дл  фрак|даонного растворени ,Г; навеска абсолютно сухой целлюлозы, вз та  дл  расТ ворени , г. Источники информации, прин тые во внимание при- экспертизе 1. Болотникова А. С. и др. Метод определени  в зкости и степени полимеризации целлюлозы. ЖПХ, 1966, т.39, 1 , с. 176. 2. Цигельман М. Д. и Др. Определени .е фракционного состава целлюлозы экспресс-методом.Ж-1, Бумажна  промьаи лен н ость, 3, 1976, с. 24-25. 3 .5аут« (4 Kteppe Р. О применении кадоксена ДЯ  определени  характеристической в зкости и фракционного распределени  по молекул рной мадсе целлюлозы..Das Papier 1961, 15, с. 6-10 (прототип).

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ определения фракционного состава целлюлозы дробным растворением последней в растворах кадоксена с различным] содержанием кадмия с последующим расчетом степени полимеризации целлюлозы в этих растворах, отличающийся тем, что, с целью ускорения и упрощения процесса; полученные дробным растворением целлюлозы растворы центрифугируют и отбирают пробы на окисление 1 н раствором бихромата калия в кислой среде с последующим определением оптической плотности проб и расчет концентрации целлюлозы в пробах с использованием калибровочного графика зависимости оптической плотности раствора от концентрации целлюлозы проводят по муле форпробы, Г; целлюлозы и кадоквзятые для фракционg_np- масса

   - масса сена, ного растворения,г;

   9₀ ~ навеска абсолютно сухой целлюлозы, взятая для раст* ворения, г.