Методы химического анализа полимеров и мономеров. Шестаков А.С. - 27 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

27
Определение гидроксильных групп проводят по градуировочному графику.
Для его построения по вышеописанной методике анализируют несколько искус-
ственных смесей с известным содержанием спирта и получают соответствую-
щие хроматограммы. По полученным данным строят градуировочный график,
откладывая по оси ординат высоты или площади пиков метана , а по оси абсцисс
содержание гидроксильных групп в искусственных смесях. С помощью гра-
дуировочного графика, исходя из навески полимера, определяют содержание в
нём гидроксильных групп.
3.4. Определение сложноэфирных групп
Содержание сложноэфирных групп в полимерах часто определяют с помо-
щью ИК-спектроскопии. В тех случаях, когда в полимере не имеется других ки-
слородсодержащих групп, кроме сложноэфирных, последние могут быть опре-
делены по количеству имеющегося в полимере кислорода , содержание которого
устанавливается методом элементного анализа . На практике тем не менее гораз-
до более дешёвым и доступным способом остаётся гидролитическое разложение
(омыление) на спирт и кислоту . Исследуемое вещество подвергают щелочному
гидролизу , в результате чего образуется спирт и соль соответствующей кислоты.
Омыляющий агент КОН обычно растворяют в метиловом , этиловом или
изопропиловом спирте. В тех случаях, когда омыление протекает с трудом , ис -
пользуют амиловый спирт. Он кипит при более высокой температуре, и это спо-
собствует ускорению реакции.
Скорость гидролиза эфирных групп может служить косвенным показателем
происхождения эфирной группы. Так, если в результате гидролиза эфирной
группы в полимере образуется поликислота (карбоксильная группа связана не-
посредственно с углеродом макроцепи), то омыление таких групп очень затруд-
няется. Если же при гидролизе образуются ОН-группы, связанные непосредст-
венно с углеродом макроцепи, то омыление происходит легко.
Содержание сложноэфирных групп может быть рассчитано по числу омы-
ления. Число омыления это масса КОН (в мг), прореагировавшего со свобод-
ными кислотами и сложными эфирами, содержащимися в 1 г исследуемого ве-
щества . Число омыления равно сумме кислотного и эфирного чисел (последнее
представляет собой массу КОН (в мг), необходимую для омыления 1 г сложного
эфира). Для сложных эфиров, не содержащих свободных карбоксильных групп,
число омыления совпадает с эфирным числом .
Для определения числа омыления измельчённую навеску полимера (0,5
2,0 г) взвешивают с погрешностью не более 0,0002 г, помещают в колбу , прили -
вают 25 50 см
3
0,5 н спиртового раствора гидроксида калия и соединяют колбу
с обратным холодильником , закрытым трубкой с натронной известью, которая
предотвращает попадание СО
2
в систему. Реакционную смесь кипятят 1 3 ч.
Избыток КОН оттитровывают 0,5 н HCl. Титрование предпочтительно вести на
потенциометре. В таких же условиях проводят контрольный опыт.
Приведённая методика неприменима к анализу виниловых сложных эфи-
ров, являющихся мономерами радикальной полимеризации. Это связано с тем ,
                                                 27
       О п р еделени еги др ок с и льных гр у п п п р оводят п о гр а ду и р овочном у гр а фи к у .
Для его п ос тр оени я п о выш еоп и с а нной м етоди к еа на ли з     и р у ют нес к ольк о и с к у с -
с твенных с м ес ей с и з  вес тным с одер жа ни ем с п и р та и п олу ча ют с оответс тву ю-
щ и ехр ом а тогр а м м ы. П о п олу ченным да нным с тр оят гр а ду и р овочный гр а фи к ,
отк ла дыва я п о ос и ор ди на т выс оты и ли п лощ а ди п и к ов м ета на , а п о ос и а бс ци с с
– с одер жа ни еги др ок с и льных гр у п п в и с к у с с твенных с м ес ях. С п ом ощ ью гр а -
ду и р овочного гр а фи к а , и с ходя и зна вес к и п оли м ер а , оп р еделяют с одер жа ни ев
нём ги др ок с и льных гр у п п .

       3.4. О пр е де ле ние сло ж но эф ир ных гр упп
       С одер жа ни ес ложноэфи р ных гр у п п в п оли м ер а х ча с то оп р еделяют с п ом о-
щ ью И К-с п ек тр ос к оп и и . В тех с лу ча ях, к огда в п оли м ер енеи м еетс я др у ги х к и -
с лор одс одер жа щ и х гр у п п , к р ом ес ложноэфи р ных, п ос ледни ем огу т быть оп р е-
делены п о к оли чес тву и м еющ егос я в п оли м ер ек и с лор ода , с одер жа ни ек отор ого
у с та на вли ва етс я м етодом элем ентного а на ли з            а . Н а п р а к ти к етем нем енеегор а з     -
до болеедеш ёвым и дос ту п ным с п ос обом ос та ётс я ги др оли ти чес к оер а з                  ложени е
(ом ылени е) на с п и р т и к и с лоту . И с с леду ем оевещ ес тво п одвер га ют щ елочном у
ги др оли з  у , в р ез
                      у льта течего обр а з      у етс я с п и р т и с оль с оответс тву ющ ей к и с лоты.
       О м ыляющ и й а гент КО Н обычно р а с твор яют в м ети ловом , эти ловом и ли
из  оп р оп и ловом с п и р те. В тех с лу ча ях, к огда ом ылени еп р отек а ет с тр у дом , и с -
п ольз   у ют а м и ловый с п и р т. О н к и п и т п р и болеевыс ок ой тем п ер а ту р е, и это с п о-
с обс тву ет у с к ор ени ю р еа к ци и .
       С к ор ос ть ги др оли за эфи р ных гр у п п м ожет с лу жи ть к ос венным п ок а з             а телем
п р ои с хождени я эфи р ной гр у п п ы. Т а к , ес ли в р ез              у льта те ги др оли з  а эфи р ной
гр у п п ы в п оли м ер еобр а з   у етс я п оли к и с лота (к а р бок с и льна я гр у п п а с вяз    а на не-
п ос р едс твенно с у глер одом м а к р оцеп и ), то ом ылени ета к и х гр у п п очень з                а тр у д-
няетс я. Е с ли жеп р и ги др оли з       еобр а з    у ютс я О Н -гр у п п ы, с вяз     а нныенеп ос р едс т-
венно с у глер одом м а к р оцеп и , то ом ылени еп р ои с ходи т легк о.
       С одер жа ни ес ложноэфи р ных гр у п п м ожет быть р а с с чи та но п о чи с лу ом ы-
лени я. Ч и с ло ом ылени я – это м а с с а КО Н (в м г), п р ор еа ги р ова вш его с о с вобод-
ным и к и с лота м и и с ложным и эфи р а м и , с одер жа щ и м и с я в 1 г и с с леду ем ого ве-
щ ес тва . Ч и с ло ом ылени я р а вно с у м м ек и с лотного и эфи р ного чи с ел (п ос леднее
п р едс та вляет с обой м а с с у КО Н (в м г), необходи м у ю для ом ылени я 1 г с ложного
эфи р а ). Для с ложных эфи р ов, нес одер жа щ и х с вободных к а р бок с и льных гр у п п ,
чи с ло ом ылени я с овп а да ет с эфи р ным чи с лом .
       Для оп р еделени я чи с ла ом ылени я и з             м ельчённу ю на вес к у п оли м ер а (0,5 –
2,0 г) вз   веш и ва ют с п огр еш нос тью неболее0,0002 г, п ом ещ а ют в к олбу , п р и ли -
ва ют 25 – 50 с м 3 0,5 н с п и р тового р а с твор а ги др ок с и да к а ли я и с оеди няют к олбу
с обр а тным холоди льни к ом , з         а к р ытым тр у бк ой с на тр онной и з           вес тью, к отор а я
п р едотвр а щ а ет п оп а да ни еС О 2 в с и с тем у . Реа к ци онну ю с м ес ь к и п ятят 1 – 3 ч.
Из  быток КО Н отти тр овыва ют 0,5 н HCl. Т и тр ова ни еп р едп очти тельно вес ти на
п отенци ом етр е. В та к и х жеу с лови ях п р оводят к онтр ольный оп ыт.
       П р и ведённа я м етоди к а неп р и м ени м а к а на ли з           у ви ни ловых с ложных эфи -
р ов, являющ и хс я м оном ер а м и р а ди к а льной п оли м ер и з
                                                                  а ци и . Э то с вяз
                                                                                    а но с тем ,