Способ определения реакционной способности целлюлозы к ацетилированию

Способ определения реакционной способности целлюлозы к ацетилированию

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 100878 (21) 2667983/23- 04 с присоединением заявки М9 (23) Приоритет—

Опубликовано 30.12р0. Бюллетень 49 48

Дата опубликования описания 3 01280 (51)М. Кл.

G 01 N 21/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 543. 432.(088.8) (72) Авторы изобретения

С .Ю.Ховряков, К.Г,Комкова, Н.В.Горькова и Г.В.Чаморцев

Владимирский химический завод (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕАКЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ

ЦЕЛЛЮЛОЗЫ К АЦЕТИЛИРОВАНИЮ

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам определения реакционной способности целлюлозы к ацетилированию.

Известен способ определения реак- 5 ционной способности целлюлозы к ацетилированию, основанный на растворении анализируемой пробы в водном растворе кадмийэтилендиаминового комплекса с последующим измерением оптичес- l0 кой плотности полученного растворами).

Недостатками способа являются невысокая точность определения, относительная ошибка составляет 5Ъ, и плохая воспроиэводимость результатов определения.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является 20 способ определения реакционной способности целлюлозы к ацетилированию путем обработки анализируемой пробы парами насыщенного водного раствора азотнокислого аммония с последую- .25 щей обработкой ледяной уксусной кислотой при 60-65 С и обработкой полученного при этом продукта смесью уксусного ангидрида, метиленхлорида и .серной кислоты, взятых в объемном со-3() отношении 1:0,72:0,02 с последующим фотометрированием полученного раствора $2j.

Недостатками способа являются длительность определения (10-11 часов) и низкая точность (относительная ошибка определения 10-12%). целью изобретения является сокращение времени и повышения точности определения.

Поставленная цель достигается описываемым способом определения реакционной способности целлюлозы к ацетилированню, заключающимся в подвержении обработке ледяной уксусной кислотой непосредственно анализируемой пробы и проведении обработки при

97-101 С путем капиллярного поднятия ледяной уксусной кислоты с последующим удалением ее избытка центрифугированием и обработкой остатка смесью уксусного ангидрида, метилеихлорида и серной кислоты, .взятых в весовом соотношении 1:0,24-1,24:0,27-0,41 и спектрофотометрировании полученного раствора.

Метод основан на том, что ттри обработке целлюлозы ацетилирующей смеськ наблюдается увеличение оптической прозрачности среды по мере растворе792097 Таблица 1 Зависимость оптическбй плотности от температуры обработки 50

Целлюлоза

Температура проведения анализа, С тическая оэрачность, 27

20

60

Хлопковая

ВХЗ

22

25

27 ния получаемого триацетата целлюлозы.

Экспериментами установлено, что вели,чина оптической прозрачности находится в соответствии с реакционной способностью целлюлозы к ацетилированию.

ИспольЗование в предлагаемом спо1 обе обработки целлюлозы ледяной уксусной кислотой путем капиллярного поднятия кислоты по столбику целлюлозы приводит к более четкому дифференцированию свойств различных целлюлоз" ных образцов по сравнению с обычной обработкой смешением при той же температуре, модуле ванны и времени обработки, что объясняется образованием температурного градиента по высоте столбика целлюлозы, обусловленного охлаждением нагретой до 97-101 С уксусной кислоты при ее капиллярном поднятии.

При этом степень обработки будет зависеть от развитости капиллярной 20 структуры целлюлозы, ее способности к набуханию, что и определяет реакционную способность целлюлозы.

Состав ацетилируюЫей смеси - уксусный ангидрид, метиленхлорид серная кислота в весовом соотношении 1:1,23:0,34, позволяет в течение 30 минут проацетилировать при 20-25 C целлюлозную фракцию с высокой реакционной способ-.. ностью и растворить получающийся ТАЦ, практически не затрагивая фракцию целлюлозы с низкой реакционной способностью.

Большой модуль ацетилирования

1:278 позволяет избежать влияния температурных скачков при обработке целлюлозы ацетилирующей смесью на величину оптической прозрачности. Кроме того, он позволяет получить оптически однородную реакционную смесь, что является важным при автоматической записи результатов измерения.

В таблице 1 показано, что изменение температуры обработки от 20 до

25 С не влияет на результат определения оптической прозрачности. 45

Предлагаемый способ опробован в лабораторных условиях.

Пример 1.

Для анализа применяют спектрограф ИСП-51, снабженный кюветой с магнитной мешалкой.

Результат анализа записывают с помощью самописца КСЛ-4.

Навеску хлопковой целлюлозы 0,50 г> предварительно измельченную на лабораторной мельнице, набивают в пробирку с внутренним диаметром .8 мм столбиком высотой 30 мм. В дне пробирки имеется отверстие диаметром 0,5 мм.

Пробирку с целлюлозой вставляют в центральный шлиф 3-х горлой колбы емкостью 250 мл, содержащей.100 мл ледяной уксусной кислоты, нагретой до

97- C„ причем пробирку вставляют так, чтобы целлюлоза лишь касалась поверхности кислоты. Колба снабжена обратным холодильником с хлоркальциевой трубкой и термометром, Целлюлозу активируют в течение 5 минут, после чего. избыток уксусной кислоты отделяют центрифугированием в лабораторной центрифуге при 3700 об/мин в теЧение

10 минут.

Отцентрифугированную целлюлозу из пробирки переносят в кювету прибора, представляющую собой стеклянный цилиндр емкостью 250 мл с пришлифованной пробкой и обрабатывают при 20 С ацетилирующей смесью, состоящей иэ 50 мл уксусного ангидрида марки ХЧ, 10 мл

96%-ной серной кислоты марки ХЧ и .50 мл метиленхлорида марки Ч,что соответствует весовому соотношению

1:0,27:1,24 при модуле ванны 1:273.

Одновременно с началом обработки включают самописец и фиксируют изменение прозрачности смеси в течение 30 минут.

Оптическая прозрачность за 30 мин аце" тилирования составляет ЗОВ.

Время проведения анализа с предварительной подготовкой образца составляет 50 минут.

Относительная квадратичная ошибка определения 2,61%.

Пример 2.

Определение реакционной способнос» ти целлюлозы проводят по примеру 1 с тем отличием, что анализируется древес ная сульфитная целлюлоза, для которой оптическая прозрачность 90%. Время проведения анализа с предварительной подготовкой целлюлозы составляет 50 минут.

Обработку ведут ледяной уксуайой кислотбй, нагретой до 101 С.

Ацетилирующую смесь — уксусный ангидрид, метиленхлорид и серную кислоту используют в соотношении 1:0,24 0,41.

Кроме того, были исследованы другие образцы целлюлоз.

В таблице 2 приведены сравнительные ,данные анализа реакционной способности целлюлоз к ацетилированию,полученные по предлагаемому и известному способам.

792097

la б л и ц а 2

Сравнительные данные определения реакционной способности целлюлозы к ацетилированию

По предлагае- По известному мому способу способу

Оптическая Показатель филь- Прозрачность, прозрачность,% труемости, ф усл. ед.

Хлопковая (ВХЗ) 13

5,7

6,4

50

37

8,7

11,7

65

Хлопковая (Знгельский

ЦБК) 14,4

71

Хлопковая (США) 80

18,0

Хлопковая (ВХЗ) 84

18,3

Древ есная сульфитная (Котасский

ЦЛК) 50

Древесная сульфитная (США) 85

22

Формула изобретения

Целлюлоза Результат анализа

Из таблицы следует, что результаты анределений реакционной способности целлюлоз к ацетилированию по предлагае-О мОму способу коррелируются с результатами, полученными по известному способу °

Для определения точности анализа по предлагаемому способу был проведен 45 ряд параллельных опытов на хлопковой целлюлозе (ВХЗ) . Опыт 1 2 3 4 5 6

Оптическая

50 прозрачность% 87 88 89 85 91 87

Относительная квадратичная ошибка определения оптической прозрачности для вероятности 0,95 составляет 3,9В.

Предлагаемый способ определения реакционной способности целлюлозы к ацетилированию отличается простотой выполнения, так .как при этом анализ реакционной, способности проводят в процессе обработки целлюлозы ацетили- 60 рующей смесью с автоматической эаписью результатов анализа. Продолжительность анализа, включая процесс подготовки образца, составляет 50 минут в отличие от известного способа, по ко- 55 торому затрачивается 10-11 часов. Поэтому способ может быть использован в качестве зкспрессного в промышленных условиях. Кроме того, предлагаемый способ определения реакционной способности целлюлозы к ацетилированию является более точным по сравнению с известным. Ошибка определения в предлагаемом способе 3,9%, в известном

10-203.

Способ определения реакционной способности целлюлозы к ацетилированию, включающий обработку ледяной уксусной кислотой при нагревании и смесью уксусного ангидрида, метиленхлорида и серной кислоты с последующим фотометрировайием полученного триацетата целлюлозы, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени и повипаения точности определения, обработке ледяной уксусной кислотой подвергают непосредственно анализируемую пробу и обработку ведут при 97-101 С путем као пиллярного поднятия ледяной уксусной кислоты с последующим удалением ее из792097

Составитель Н.Соломенцева

Редактор Т.Морозова Техред Е,Гаврилешко

Корректор И.Муска

Заказ 9420/41 Тираж 1019 Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4 бытка центрифугированием и обработкой остатка смесью уксусного ангидрида, метиленхлорида и серной кислоты, взятых в весовом соотношении 1:0,24-1,24:

::0,27-0,41.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 552244111111, кл. G 01 N 21/00, 1974.

2. ТУ б -08-4 27 -7 б (прототип) .