9 Определение содержания эпоксидных групп
(В ВОЛОКНАХ С ПРИВИТЫМ ПОЛИГЛИЦИДИЛМЕТАКРИЛАТОМ)
Для количественного определения 0.3–0.4 г испытуемого волокна взвешивают на аналитических весах с точностью до 0,0002 г, помещают в колбу вместимостью 100 мл, прибавляют 10 мл ацетонового раствора соляной (хлороводородной) кислоты (1 мг соляной кислоты в 40 мг ацетона). Смесь выдерживают в течение 2-х часов при комнатной температуре, периодически перемешивая содержимое колбы, после чего раствор оттитровывают 0,1 н раствором едкого натра в присутствии метилового красного. Параллельно проводят контрольный опыт в тех же условиях. Содержание эпоксидных групп (хэ) вычисляют по формуле, %:
хэ
=
, (13)
где
–
объем 0,1 н
раствора едкого натра, израсходованного
на титрование в контрольном опыте, мл;
1
–
объем 0,1 н раствора едкого натра,
израсходованного на титрование навески
испытуемого волокна, мл; 0,0043 – количество
эпоксидных групп, соответствующее 1 мл
0.1 н раствора едкого натра, г; G
– масса волокна, взятая для испытаний.
10 Потенциометрическое титрование
Для определения обменной емкости и кажущихся констант ионизации активных групп волокон-полиамфолитов (по положению скачка рН) используют потенциометрический метод. рН определяют по потенциалу стеклянного электрода, измеряемому по отношению к хлорсеребряному. Погрешности этого индикаторного электрода удается снизить подбором подходящего индифферентного электролита и титранта (например, использовать вместо NaCl и NaOH хлорид калия и едкое кали). Их можно избежать полностью, если воспользоваться платиновыми электродами. Чтобы свести к минимуму погрешности за счет суспензионного эффекта, к которому чувствителен каломельный электрод, нужно измерять рН на фоне достаточно концентрированных растворов индифферентного электролита и не пользоваться тонкоизмельченными ионитами.
Всю серию измерений кривых потенциометрического титрования, выражающих зависимость рН от объема или числа миллиграмм-эквивалентов добавленного титранта, нужно вести при постоянном значении ионной силы раствора, примененяя для титрования растворы щелочей или кислот, приготовленных на фоне индифферентного электролита определенной концентрации. Индифферентный электролит, вводимый в ячейку для титрования вместе с ионитом перед добавлением титранта, должен быть той же природы и иметь ту же концентрацию. Все фиксируемые значения рН должны отвечать состоянию равновесия в системе.
Если исследуемый ионит содержит два или большее число типов функциональных групп (полиамфолит), то нужно снять соответствующую каждой из них ветвь кривой титрования. Раздельное определение функциональных групп зависит от различия их рК.
Кривые потенциометрического титрования ионитов с малоионизированными функциональными группами снимают методом многих навесок
(рис. 3). В 10–20 мерных колб вместимостью 100 мл вводят возрастающие через 5–10 мл объемы 0,5 н раствора КС1, по 1 г исследуемого ионита (в расчете на сухое вещество) и недостающие до 100 мл объемы титранта – 0,15 н раствора КОН (для катионитов) или 0,15 н раствора НС1 (для анионитов) в 0,5 н растворе КСl. Смеси периодически перемешивают до достижения состояния равновесия и затем измеряют рН с помощью потенциометра
типа рН 262. Время, необходимое для установления равновесия, определяют заранее. Для контроля правильности полученного значения смеси выдерживают еще несколько часов и измерения повторяют.
Рисунок 3 – Кривые потенциометрического титрования волокон-полиамфолитов КМ пр. ПМВП: 1– в воде; 2– в 0,5 н NaCl; 3– в 85 %-м
этаноле
Кривые титрования ионитов, быстро обменивающих свои противоионы, удобнее снимать методом одной навески, который требует гораздо меньшего расхода исследуемого сорбента и обеспечивает значительную экономию времени. По этому методу воздушно-сухие образцы исследуемых волокон-полиамфолитов массой около 0,25 г заливали 25 мл дистиллированной воды или 85 %-м этанолом и титровали 0,1 н раствором соляной кислоты или NaОН, регистрируя рН после добавления каждой порции титранта и установления ионообменного равновесия.
Как видно из данных рис. 3 на кислотной стороне кривой титрования нет перегибов, что свидетельствует о слабой основности групп волокон (рК = 3.5). В то же время на щелочной стороне имеется перегиб, соответствующий эквиваленту кислотных групп волокон (рК = 8.6).