Определение степени полимеризации целлюлозы
Рефераты >> Химия >> Определение степени полимеризации целлюлозы

Растворы KUMiLieKCiJ, содержащие нитрат железа в качестве источника ионов железа, чувствительны к действию кислорода воздуха. При замене нитрата железа хлоридом железа растворы ЖВНК становятся устойчивыми к кислороду.

Растворимость целлюлозы в растворе ЖВНК зависит от температуры, содержания гидроксида натрия, морфологической и надмолекулярной структуры целлюлозы. С повышением температуры растворимость целлюлозы в ЖВНК значительно снижается. Поэтому для полного растворения целлюлозы необходимо проводить процесс растворения при температуре не выше 6°С. При повышении концентрации гидроксида натрия растворимость древесной целлюлозы в ЖВНК резко снижается, а растворимость гидратцеллюлозы, регенерированной и мерсеризованной, а также хлопковой целлюлозы возрастает. Отмечено также, что различия в морфологической и надмолекулярной структуре образцов целлюлозы значительно сильнее сказываются на растворении в ЖВНК, чем на растворимость в куоксаме и куоксене.

Преимуществом растворов целлюлозы в ЖВНК перед медно-аммиачными является достаточно высокая их устойчивость к окислительному воздействию даже при сравнительно продолжительном хранении. При правильном подборе условий растворения в ЖВНК могут быть растворены и высокомолекулярные препараты целлюлозы. Благодаря более светлой окраске железовиннонатриевого комплекса возможна достаточно точная визуальная оценка растворов целлюлозы.

В СССР разработан ГОСТ 25438-82 на метод определения характеристической вязкости железовиннонатриевого раствора целлюлозы для химической переработки, соответствующий Международному стандарту MC ИСО 5351/2-81. Он основан на определении времени истечения из капиллярного вискозиметра разбавленного раствора целлюлозы и растворителя.

Методика анализа. Для определения характеристической вязкости целлюлозы применяют раствор ЖВНК, содержащий в 1 дм3 217,09 г тартрата натрия, 81,09 г хлорида железа и 96,0 г гидроксида натрия. Определение вязкости осуществляют на капиллярном вискозиметре типа ВПЖ-3 с постоянной 0,03 мм2/с2. Подготовку проб целлюлозы проводят по методике, описанной в 2. Массу навески воздушно-сухой целлюлозы для приготовления раствора целлюлозы рассчитывают по формуле, представленной на с.249. Концентрацию раствора целлюлозы выбирают так, чтобы удельная вязкость раствора была в пределах 0,1 .0,5: при предполагаемой характеристической вязкости

Навеску воздушно-сухой целлюлозы и 9 .12 стеклянных шариков помещают в стеклянную банку. Из бюретки заливают в банку раствор ЖВНК при температуре 0C в объеме, принятом для расчета массы навески. Банку закрывают пробкой, закрепляя ее двумя плоскими резиновыми кольцами, энергично встряхивают и помещают в аппарат для взбалтывания. Перемешивание в аппарате проводят при комнатной температуре до полного растворения сульфитной и сульфатной вискозной и сульфатной предгидролизной кордной целлюлозы горячего облагораживания в течение 30 .60 мин, а сульфитной ацетатной - 120 .180 мин. При приготовлении растворов сульфатной предгидролизной кордной целлюлозы холодного облагораживания и хлопковой целлюлозы содержимое банки перемешивают в аппарате при комнатной температуре в течение 40 мин, затем банку выдерживают в холодильнике при температуре 2 .4°С в течение 8 ч, а затем в морозильной камере при температуре - 8 . - 12°С в течение 4 .5 ч, периодически встряхивая вручную. Полноту растворения во всех случаях устанавливают визуально путем просмотра банки в проходящем свете. После растворения раствор целлюлозы фильтруют через стеклянный фильтр, переливают в банку, закрывают пробкой и помещают в термостат с температурой °С. Термостатирование проводят в течение 20 мин в случае растворения целлюлозы при комнатной температуре и 40 мин в случае растворения при пониженной температуре.

Банку вынимают из термостата, открывают и погружают в нее нижнюю промежуточную трубку вискозиметра почти до дна банки. На верхний конец вискозиметра надевают насадку, соединенную с водоструйным насосом и, открывая кран насадки, засасывают раствор из банки в вискозиметр до тех пор, пока уровень раствора в верхней насадке не достигнет примерно ее половины. Кран закрывают, отделяют от вискозиметра насадку и промежуточную трубку с банкой и измеряют по секундомеру время истечения раствора между верхней и нижней метками капилляра вискозиметра /. Таким же образом измеряют время истечения растворителя t0. По окончании испытания вискозиметр, банки и стеклянные шарики промывают водой, 10% -ной HCI и дистиллированной водой.

Определение средней степени полимеризации целлюлозы. Следует отметить, что исследования молекулярных параметров целлюлозы в ЖВНК с привлечением абсолютных методов до сих пор сравнительно малочисленны, и в связи с этим стандартизированные методы определения степени полимеризации целлюлозы в ЖВНК отсутствуют.

Для расчета P по характеристической вязкости можно рекомендовать уравнение Марка - Куна - Хаувинка - см. уравнение. При выражении характеристической вязкости в см3/г можно использовать уравнение

для которого константы К и а были определены Валтасаари на образцах целлюлозы с использованием для определения их средней степени полимеризации методом светорассеяния при температуре 25°С. Это уравнение наиболее применимо для целлюлоз с СП> 1000. Для расчета степени полимеризации целлюлозы с СП< 1000 рекомендуется использовать уравнение


Страница: