Способ количественного определения натрий- карбоксиметилцеллюлозы

Способ количественного определения натрий- карбоксиметилцеллюлозы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к аналитической химии производных целлюлозы и позволяет упростить и ускорить (с 9 до 1 ч.) определение натрий-карбоксиметил-целлюлозы в товарах бытовой химии. Это достигается осаждением ее из раствора анализируемой смеси молибденфосфорной кислотой, взятой в избытке, в присутствии хлорида бария и потенциометрическим титрованием непрореагировавшей молибденфосфорной кислоты в жидкой фазе раствором диантипирилметана. 8 табл.

(19) (11) (1)4 С 01 N 3f/16

1 п,".." г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Щ (СОЮЗ СОВЕТСКИХ

" Ф ;. COt4HA Jf)4CTé ECH X ь -:- ., 4 ;=-- РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4305531/23-05 (22) 15.09.87 (46) 23.08.89. Бюл. 11 3 1 (71) Уральский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института химической промьпппен ности (72) Л.A.Êîñòàðåâà, Н,С.Груэдова и Л,В.Балуева (53) 543.854.748(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

879432, кл. G Of N 27/52, 1979.

Натрий-карбоксиметилцеллюлоза техническая и очищенная. ОСТ 6-05-386-80.

Изобретение относится к аналитической химии производных целлюлозы и может быть использовано для анализа товаров бытовой химии.

Цель изобретения — упрощение и ускорение анализа.

Пример 1. Определение натрийкарбоксиметилцеллюлазы (Na — КМЦ) в аппретирующем средстве "AHHToH

Средство содержит в своем составе различные взаимозаменяемые красители (желтый, голубой, розовый) . В примере определение проведено в присутствии красителя дисперсного розовогп "Ж".

Фактором, мешающим определению

Na-КМЦ в композициях, является наличие в нпх неHOHHblx ПАВ, которые также образуют с гетерополикислотами, в частности е молибденфосфорной кислотой, Нер <-.творимые комплексы. Однако это мешаюп.ее действие легко устраня2 (54) СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕ НИЯ НАТРИЙ-KAP БОКСИМЕТИЛЦЕЛЛ(()ЛОЗЫ (57) Изобретение относится к аналитической химии производных целлюлозы и позволяет упростить и ускорить (с 9 до 1 ч) определение натрий-карбоксиметилцеллнлозы в товарах бытовой химии. Это достигается осаждением ее иэ раствора анализируемой смеси молибденфосфорной кислотой, взятой в избытке, в присутствии хлорида бария и потенциометрическим титрованием непрореагировавшей молибденфосфорной кислоты в жидкой фазе раство" ром диантипирилметана. 8 табл. ется, если использовать способность

Na-КМЦ высаливаться из спиртовых растворов. Неионные ПАВ в спирте хорошо растворяются. Введение стадии высаливания не усугубляет трудоемкость методики.

Строят градуировочный .график зависимости объема молибденфосфорной кислоты (МФК) от объема диантипирилметана (ДАМ) .

В стаканы вместимостью 50 см вносят по 5 см раствора соляной кислоты концентрации 0,5 моль/дм, по 18 см этанола, последовательно 1,О," f,5;

2,0; 2,5; 3,0 см раствора МФК концентрации 0,01 моль/дм и 5,0; 4,5;

4, О 3, 5; 3, 0 см воды соответственно.

В табл. 1 приведен состав сред° ства "Анитон".

1503003

Таблица1

Содержание, мас 7 5

Сыр ье

Натрий-карбоксиметилцеллюлоза марки 70/300

Вещество текстильно-вспомогательное "Стеарокс-6"

Триэтиленгликоль

Отдушка для мыла и моющих средств Цветочное"

Катамин Ah

Краситель дисперсный розовый "Ж" .Вода питьевая

4,5

5,0

10,0

0,5

0,5

1,0

До 100

Помещают стаканы на магнитную мешалку и титруют потенциометрически 20 при интенсивном перемешивании раствором ДАМ концентрации 0,03 моль/дм при плотности тока поляризации на платиновом электроде 10 MKA/см . Титрование проводят на рН-метре "рН-340" 25 или цономере ЭВ-74 с платиновым (ЭПВ-1) и хлорсеребряным (ЭВЛ- 1МЗ) электродами. Вблизи точки эквивалентности титрант прибавляют порциями по

0,02 см . Точку эквивалентности опре- 30 деляют по наибольшему скачку потенциала, который наблюдается от добавления равных объемов титранта.

Данные для построения градуировочного графика зависимости объема МФК от объема ДАМ представлены в табл ° 2.

Та блица 2

Объем раствора концентрации

0,01 моль/дмз, смэ

Объем раствора ДАМ концентрации

0,03 моль/дм см

0,94

1,41

1,88

2,35

2,82

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

К 1,6310 г аппретирующего средства "Анитон", содержащего 4,57 ИаКМЦ, приливают в стаканчике 15 см горячего этилового спирта, перемешивают стеклянной палочкой, стараясь разбить скоагулированную Na-КМЦ на мелкие кусочки, декантируют через стеклянный фильтр. Затем осадок еще раз промывают 10 см горячего спирта и декантируют через тот же фильтр.

Осадок в стаканчике растворяют нагретики.

На титрование израсходовано

0,96 см раствора ДАМ, что соответствует 1,02 см раствора МФК (V

1,02 см ) .

Готовят стандартный раствор натрий-карбоксиметилцеллюлозы марки

70/300, содержащий 0,0025 г Na-КМЦ в 1 см . 20 см стандартного раствора, что соответствует 0,05 г Na-КМЦ, пипеткой переносят в мерную колбу вместимостью 100 см и проводят определение так же, как при анализе аппретирующего средства "Анитон".

На титрование израсходовано

1, 10 см раствора ДАМ, что соответствует 1, 17 см раствора МФК (V

1 17 см )

Массовую долю Na-КМЦ (Х) в процентах рассчитывают по формуле

С ° 20 ° (15 — V 10) ° 100

Л (15 — V, ) ° 1О) ° m

0 0025 20 (15 1 02 10) .100 (15 — 1,17 ° 10) 1,6310

Определено 4,467 Na-КМЦ в аппретирующем средстве "Анитон". Продолжительность анализа 60 мин.

Пример 2. Определение Na-KMH, в аппретирующем средстве "Анитон" известным способом.

К 13,6498 г аппретирующего сред" ства "Анитон", содержащего 4,57

Na-КМЦ, в стакане приливают 50 см этилового спирта. Перемешивают стеклянной палочкой, стараясь разбить той до кипения водой и количественно переносят и мерную колбу вместимостью

100 см . Стеклянный фильтр также промывают горячей нодой, сливая ее в ту же колбу, Общий объем воды в колбе

35 см, Содержимое тщательно растворяют. Затем раствор охлаждают, прибавляют 10 см 107.-ного раствора хлорида бария и по каплям из бюретки

15 см раствора МФК концентрации

0,01 моль/дм . Выпадает осадок. Содержимое колбы доводят до метки дистиллированной водой, перемешивают и фильтруют через бумажный фильтр.

10 см фильтрата помещают в стакан вместимостью 50 смз, добавляют 18 см этанола, 2,5 см раствора соляной кислоты концентрации 1 моль/дм и титруют потенциометрически раствором диантипирилметана концентрации

0,03 моль/дм, как описано при построении градуировочной характерис162 Х

31, 77 — 0,888 Х где 162

О, 888 х

31,77

Определяют массовую долю Na-КИЦ.

Фильтрат и промывную жидкость иэ колбы с тубусом количественно переносят в коническую колбу вместимостью

750 см, добавляют 5 см 6 н. раствора уксусной кислоты, 10 г йодистого калия и выделившийся йод оттитровывают О,1 н. раствором тиосульфата натрия в присутствии крахмала.

На титрование израсходовано

12,9 см тиосульфата натрия.

5 15030 скоагулировавшую Na-KM(на мелкие кусочки. Декантируют через стеклянный фильтр. Затем осадок дважды промывают 25 см горячего этилового спирта и декантируют через тот же фильтр.

Осадок в стакане растворяют в 100 см дистиллированной воды. Для ускорения растворения нагревают раствор до о

80 С в течение 30 мин на водяной бане с перемешиванием. Раствор окрашен в насыщенный розовый цвет. Полученный раствор Na-КМЦ охлаждают, вводят в него электроды рН-метра и добавляют небольшими порциями при тщательном перемешивании стеклянной палочкой

1 н. раствор серной кислоты до рН 2,2.

В кислый раствор из бюретки приливают при перемешивании 25 см раствора сульфата меди концентрации 20

О, 1 н., а потом 5Х-ный раствор аммиака до рН 4,0. Затем из раствора вынимают электроды и обмывают их дистиллированной водой. Осадок медной соли карбоксиметилцеллюлозы тщательно 25 . промывают. С этой целью его предварительно нагревают в стакане на водяной о бане до 60 С. После отстаивания медной соли карбоксиметилцеллюлозы раствор декантируют через двойной бумаж- 30 нь и фильтр на воронке Бюхнера при небольшом вакууме. Осадок в стакане растирают палочкой и 3 раза промывают

90Х-ным раствором этилового спирта по 100 см, после чего осадок переносят на фильтр и промывают два раза

50 см 94Х-ного раствора этилового

4 спирта. Полноту отмывания. проверяют по отсутствию ионов БО в пробе промывной жидкости реакцией с хлоридом 40 бария.

°, Далее осадок снимают с фильтра стеклянной палочкой, стараясь не захватывать волокна фильтра, переносят его во взвешенный бюкс и сушат 1 ч 45 о до постоянной массы при 150 С. Определяют степень замещения по карбоксиметильным группам.

Для этого медную соль карбоксиметилцеллюлозы, высушенную до постоян- 5р ной массы, переносят в коническую колбу на 250 см (m = 0,5923 r), добавляют 4 см 94Х-ного этилового спирта, 100 см дистиллированной воды и 8 см 5Х-ного раствора аммиака.

Полученный аммиакат меди разрушают добавлением 6 н. раствора уксусной кислоты до изменения окраски раствора, а затем добавляют еще 5 см3 6 н.

03

6 раствора уксусной кислоты, 15 г йодистого калия и помещают в темное место.

После выдержки 10 мин выделившийся йод оттитровывают 0,1 н, раствором тиосульфата натрия в присутствии крахмала в качестве индикатора. На титрование израсходовано 11,2 см тиосульфата натрия.

Массовую долю меди (Х ) в процен-, 1 тах вычисляют по формуле

V 0 006357 1 00

1 П1 . в где V — объем точно 0,1 н. раствора тиосульфата натрия, пошедший на титрование, см, m — масса медной соли карбоксиметилцеллюпозы, r, 0,006357 — количество меди, соответствующее 1 см точно О, 1 н. раствора тиосульфата натрия, г.

11 2 ° 0 006357 100

0,5923

Степень замещения (3") вычисляют по формуле молекулярная масса элементарного звена макромолекулы целлюлозы, увеличение молекулярной массы этого звена при введении в него группы (-С Н СОО ) Си, массовая доля меди в медной соли карбоксиметилцеллкпозы, Х; грамм-эквивалент меди в реакции с карбоксиметилцеллюлоэ ой.

162 ° 12 02 — — — — — — — — — 92 30.

31 77 — 0,888 ° 12, 02

1503003 где Ч, V г

m

А—

4,53.

В табл. 3 приведены результаты определения Na-КМЦ в аппретирующем

25 средстве "Анитон" согласно предлагаемому и известному способам.

Таблица3

Найдено Na-KMl,, мас . 7 (и = О, 6; Р = О, 95) согласно способу

Введено

Na-КМЦ, мас.7.

С S

4,50 4,38 О, 11

Пример 3. Определение натрийкарбоксиметилцеллюлозы в дезодоранте 40 для рук "Элга".

В табл. 4 приведен состав дезодоранта для рук "Энга".

Т а б л и ц а 4

Содержа- 15 ние, мас.%

Сырье

1%5

10,0

3,0

0,03

10,0

0,05

012

llo 10(, О

Массовую долю Na КМЦ (X>) в процентах ньнисляют по формуле (V — Vg ) A.10О

m объем точно О, 1 н. раствора сульфата меди, смз; объем точно 0,1 н. раствора тиосульфата натрия, пошедший на титрование, см ; навеска средства "Анитон", количество натрий-карбоксиметилцеллюлозы, соответству-ющее 1 см точно О, 1 н. раствора тиосульфата натрия, г, которое вычисляют по формуле

Р (162 + 80 00)

А

100 3 24

+О 016

° Э

--- ° 1000 ° 10

100 где 162 — молекулярная масса элементарного звена макромолекулы целлюлозы;

80 — увеличение молекулярной массы этого звена при ввеСорбитан "с"

Глицерин

Низкопланкая фракция норкового жира

Натрий-карбоксиметилцеллюлоэа марки 70/450 "0"

Формалин

Спирт этиловый

Кислота молочная

Отдушка Глория"

Вода питьевая дении в него группы

CH2COONa;

à — степень замещения по карбоксиметильным группам;

2 — коэффициент пересчета, введенный ввиду того, что эквивалент меди при взаимодействии с йодом в 2 раза больше, чем при взаимодействии с карбоксиметилцеллюлозой, А = — — + 0 016 = О 0511

3 24

92,30 (25 — 1 2д9) 0 051 1 ° 100

2 13,6498

Определено 4, 53% Na-КМЦ в аппр етируюшем средстве "Анитон". Продолжительность анализа 9 ч.

1,6499 r дезодоранта "Элга", содержащего 37. Na-КМЦ, растворяют в

25 см горячей воды и переносят в мерную колбу вместимостью 100 см . Содержимое колбы охлаждают, добавляют

10 см 10%-ного раствора хлорида бария и по каплям из бюреткн 15 см раствора МФК концентрации 0,01 моль/дм .

Выпадает хлопьевидный осадок желтоватого цвета, Содержимое колбы доводят до метки дистиллированной водой, перемешивают и фильтруют через бумажный фильтр. 10 см фильтрата помещают в стакан вместимостью 50 см, добавляют 18 см этанола, 2,5 см раствора соляной кислоты концентрации

1 моль/дм и титруют потенциометрически раствором диантипирилметана концентрации 0,03 моль/дм, как описано при построении градуировочной характе1 ристики.

1503003 lO

Массовую долю Na-Kl Ïl (X) в процентах рассчитывают по формуле

На титрование израсходовано

1, 18 см3 диантипирилметана, что соот ветствует 1,26 см раствора МФК (Ч, = 1,26 см ) .

Готовят стандартный раствор натрий-карбоксиметилцеллюлозы марки

70/450 "0", содержащий 0,0025 г NaK в 1 см 20 см стандартного раствора, что соответствует 0,05 г NaKMI переносят в мерную колбу вместимостью 100 см и проводят определение .так же, как при анализе дезодоранта "Элга". На титрование израсходовано 1, 18 см ДАМ, что соответству- 15 ет 1,26 см раствора МФК (Ч

1,26 см ) .

С .20 ° (15 — Ч 10) 100 х — -- — - — — — - -- - — — ——

5 (15 — Ч 10) ° m

Т а б л и ц а 5

Найдено Na-КМЦ, мас.7 (п = б; P = 0,95) согласно способу

Введено

Na-КМЦ, мас.7 предлагаемому

) s (c известному а

С +d С S С г

3 ° 00 3 05 0.13 Зв05 0ю14 3 23 0 31 3,2310,32

Пример 4. Определение натрийкар б ок с и метил целл юп о з ы в аппр е тир ующем средстве "Амелия".

Состав средства "Амелия" приведен в табл. 6.

Таблицаб

Сырье

Содержа ни е, мас .7.

5,0

3,0

0,1

1,0

0,12

0,1

0,1

100,0

К 1,8327 r аппретирующего средства

"Амелия", содержащего 3X Na-КМЦ, приДисперсия поливинилаце— татная гомополимерная грубодисперсная марка

Д50В

Натрий-карбоксиметил— целлюлоза очищенная марки 70/450

Кислота уксусная

Моноэтаноламиды сННТр. тических кислот фракции

С„-С „

Жидкость 131-85

Оптический отбеливатель белофор КБ катамин АБ

Вода питьевая До

0 0025 20 (15 — 1 26 10 100 (15 — 1,26 10) ° 1,6499

Определено 3,037 Na-КМЦ в дезодоранте Элга . Продолжительность анализа 40 мин.

В табл. 5 дано содержание Na-КМЦ в дезодоранте для рук Элга", определенное согласно предлагаемому и известному способам. ливают в стаканчике 15 см горячего этилового спирта, перемешивают стеклянной палочкой, стараясь разбить скоагулировавшую Na-КМЦ на мелкие кусочки, декантируют через стеклянный фильтр. Затем осадок еще раз промывают 10 см горячего спирта и декантируют через тот же фильтр. Осадок в стаканчике растворяют нагретой до кипения водой и количественно переносят в мерную колбу вместимостью

100 см . Стеклянный фильтр также промывают горячей водой, сливая ее в ту же колбу. Общий объем воды в колбе должен быть 30-35 см . Содержимое колбы тщательно растворяют. Затем раствор охлаждают, прибавляют 10 см

10ь-ного раствора хлорида бария и по каплям из бюретки 15 см раствора МФК концентрации 0,01 моль/дм . Выпадает осадок. Содержимое колбы доводят до метки дистиллированной водой, перемешивают и фильтруют через бумажный фильтр. 10 см фильтрата помещают в стакан вместимостью 50 см, добавляют

18 см этанола, 2,5 смэ раствора соляной кислоты концентрации 1 моль/дм и титруют потенцнометрически раствором диантицирилметана концентрации

30

Таблица 7

Содержание, мас.7. 40

Сырье

0,5

1,5

50

2,89.

1> 150300

0,03 моль/дм, как описано при построении градуировочной характеристики.

На титрование израсходовано

1,02 см раствора ДАМ, что соответствует 1,08 см раствора МФК (V

1,08 см ) .

Готовят стандартный раствор натрий-карбоксиметилцеллюлозы марки 10

70/450, содержащий 0,0025 r Na-КМЦ в 1 см :20 см стандартного раствора, что соответствует 0,05 r Na-КМЦ, пипеткой переносят в мерную колбу вместимостью 100 см и проводят определение так же, как при анализе аппре.тирующего средства "Амелия".

На титрование израсходовано

1,09 см раствора ДАМ, что соответствует 1, 16 см раствора МФК (Ч = 20

1,16 см ) .

Массовую долю Na-КМЦ (Х) в процентах рассчитывают по формуле

С 20 ° (15 — V ° 10) 100

Х 1 (15 — Ч 10) m

0 0025 .20(15 — 1 08 10 . 100 (15 — 1, 16 ° 10) ° 1,8327

Определено 3,377, Na-КИЦ в аппретирующем средстве "Амелия" ° Продолжительность анализа 60 мин.

Пример 5. Определение натрийкарбоксиметилцеллюлозы в дезодоранте

"Флорант".

В табл. 7 приведен состав дезодоранта "Флорант".

Пинен

Мыльная отдушка Лаванда

Отдушка Огуречная туалетная вода" 2i0

Отдушка Свежесть" 1,5

Синтанол АЛМ-10 310

Натрий-карбок симетилцеллюлоза марки 75-400 "Т" 3,0

Вода питьевая До 100, 0

12

Затем осадок еще раз промывают 10 см горячего спирта и декантируют через тот же фильтр. Осадок н стаканчике растворяют нагретой до кипения водой и количественно переносят в мерную колбу вместимостью 100 см . Стеклянный фильтр также промывают горячей водой, сливая ее в ту же колбу. Общий объем воды в колбе 30 см . Содержимое колбы тщательно растворяют.

Затем раствор охлаждают, прибавляют

10 см 10Х-ного раствора хлорида ба,рия и по каплям из бюретки 15 см раствора МФК концентрации 0,01 моль/дм .

Выпадает осадок. Содержимое колбы доводят до метки дистиллированной водой, перемешивают и фильтруют через бумажный фильтр. 10 см фильтрата помещают в стакан вместимостью 50 см, добавляют 18 см этилового спирта, 2,5 см раствора соляной кислоты концентрации 1 моль/дм и титруют потенциометрически раствором диантипирилметана концентрации

0,03 моль/дм, как описано при построении градуировочной характеристики.

На титрование израсходовано

1,10 см раствора ДАМ, что соответствует 1, 17 см раствора МФК (Ч "

1,17 см ) .

Готовят стандартный раствор натрий-карбоксиметилцеллюлозы марки

75/400 "Т", содержащий 0,0025 r

Na-КМЦ в 1 см 1 20 см стандартного раствора, что соответствует 0,05 г

Na-КМЦ, пипеткой переносят в мерную колбу вместимостью 100 см и прово-. дят определение так же> как при анализе дезодоранта "Флорант" °

На титрование израсходовано

1, 11 см раствора ДАМ, что соответствует 1, 18 см раствора МФК (V<

1,18 смз ) .

Массовую долю Na-КМЦ (Х) в процен тах рассчитывают по формуле

С 20 (15 — V 10) 100

Х (15 — Ч ° 10) ° ш

0 0025 ° 20 15 — 1 17 10) ° 100 (15 — 1, 18 ° 10) ° 1, 7846

К 1,7846 г дезодоранта "Флорант", содержащего 37 Иа — КИ1, приливают в стаканчике 15 см горячего этилового спирта, перемешивают стеклянной палочкой, стараясь разбить скоагулировавшую Кл-I:., IIl, иа re..-lêèå кусочки, декантируют врез стеклянный фильтр.

Определено 2,897. Na-КМЦ в дезодоранте "Флорант". Продолжительность анализа 60 мин.

В табл. 8 приведены .результаты определения Na-КМЦ в сос гаве товаров бытовой химии.

14

1503003

Таблица 8

Найдено Na-КМЦ, мас. l, согласно предлагаемому способу (n = 6; Р = 0,95) Марка Введено

Na-КМЦ Na-КМЦ, мас.7

Анализируемый состав (5 (С+J

70/450 3, 0

0,13 3,05 у О,!4

3,05

70/300 4,5

4,38

О, 11 4,38 1 О, 12

70/450 3,0

75/400 3,0

0,13 3,36 + 0,14

Оь09 2э93 + Оф09

3,36

2,93

Формула изобретения

Способ количественного определения натрий-карбоксиметилцеллюлозы осажде- 25 нием ее из раствора анализируемой смеси реагентом, взятым в избытке, с последующим отделением жидкой фазы и титрованием в ней непрореагировавСоставитель А.Селин

Техред М.Ходанич Корректор Т Палии

Редактор С.Пекарь

Заказ 5079/54 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям.и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский ко;.б ежат "Патент, r..уж"-oðon, ул. Гагарина, 101

Дез одорирующее средство для рук "Элга"

Аппр етирующее средство

"Анитон"

Аппретирующее средство

"Амелия"

Дезодорант

"Флорант" шего реагента, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения и ускорения процесса, в качестве реагента используют молибденфосфорную кислоту в присутствии хлорида бария, а титрование осуществляют потенциаметрически раствором диантипирилметана.