Методы химического анализа полимеров и мономеров. Шестаков А.С. - 32 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

32
По этим кривым находят оптимальные условия реакции. Так, при галогени-
ровании хлористым иодом реакцию следует проводить не менее 2 часов и на -
чальное мольное соотношение количества галогена (C
Hal
) к содержанию групп
С=С- (С
С =С
) должно быть не ниже 2:1. При галогенировании бромистым иодом
время реакции 30 мин, начальное соотношение С
Hal
:С
С =С
не ниже 4:1, при гало-
генировании иодом в присутствии катализатора 30 мин и 8:1 соответственно.
В том случае, когда идёт реакция замещения, можно графическим путём
определить величину поправки на время реакции и вычесть её из найденного ре-
зультата . Затем , зная расход реагента на реакцию (при галогенировании модель-
ных полимеров), находят, сколько грамм-атомов реагента расходуется на 1 моль
групп С=С. Эта величина в виде коэффициента n входит в уравнение для расчё-
та результатов анализа . При n>3 метод следует считать непригодным , так как
расход галогена на побочные реакции составляет 1/3 общего количества , по-
шедшего на реакцию, и результаты анализа будут недостаточно точными.
Результаты анализа часто выражают бромным или иодным числом , под ко-
торым подразумевают количество массовых частей брома или иода соответст-
венно, присоединившихся в определённых условиях к 100 массовым частям не-
насыщенного соединения.
При анализе полимера на степень ненасыщенности необходима определён -
ная подготовка образца . Чтобы освободиться от примесей веществ, реагирую-
щих с галогенами (катализатор , продукты его разложения, антиоксидант), поли -
мер переосаждают спиртом из раствора в четырёххлористом углероде, гексане,
толуоле или другом растворителе. Переосаждённый полимер сушат в вакууме и
хранят в атмосфере аргона .
Для определения непредельности готовят обычно 1% раствор полимера в
четырёххлористом углероде или хлороформе и анализируют аликвотные части ,
содержащие от 0,1 до 1 г полимера, в зависимости от количества двойных свя-
зей .
Определение по реакции с бромом . Бромирование свободным бромом в
растворителе было первым методом определения ненасыщенности . В качестве
растворителей чаще всего используют уксусную кислоту и четырёххлористый
углерод. Реагент готовят растворением брома в соответствующем растворителе.
Титр раствора устанавливают ежедневно добавлением иодида калия и титрова -
нием выделившегося иода раствором тиосульфата в присутствии крахмала :
Br
2
+ 2KI = 2KBr + I
2
I
2
+ 2Na
2
S
2
O
3
= 2NaI + Na
2
S
4
O
6
Определение проводят, смешивая при охлаждении в темноте растворы об-
разца и брома. Спустя определённое время добавляют избыток раствора иодида
калия и титруют выделившийся иод тиосульфатом.
Недостатком этого метода является то, что концентрация брома в реактиве
не остаётся постоянной вследствие улетучивания его во время работы и при
хранении. При анализе в микромасштабе это вносит заметную погрешность в
определение. Этого можно избежать, генерируя иод in situ сливанием раствора
                                                   32
      П о эти м к р и вым на ходят оп ти м а льныеу с лови я р еа к ци и . Та к , п р и га логени -
р ова ни и хлор и с тым и одом р еа к ци ю с леду ет п р оводи ть нем енее2 ча с ов и на -
ча льноем ольноес оотнош ени ек оли чес тва га логена (CHal) к с одер жа ни ю гр у п п –
С =С - (С С =С ) должно быть нени же2:1. П р и га логени р ова ни и бр ом и с тым и одом –
вр ем я р еа к ци и 30 м и н, на ча льноес оотнош ени еС Hal:С С =С нени же4:1, п р и га ло-
гени р ова ни и и одом в п р и с у тс тви и к а та ли за тор а – 30 м и н и 8:1 с оответс твенно.
      В том с лу ча е, к огда и дёт р еа к ци я з     а м ещ ени я, м ожно гр а фи чес к и м п у тём
оп р едели ть вели чи ну п оп р а вк и на вр ем я р еа к ци и и вычес ть еёи зна йденного р е-
з у льта та . З а тем , зна я р а с ход р еа гента на р еа к ци ю (п р и га логени р ова ни и м одель-
ных п оли м ер ов), на ходят, с к ольк о гр а м м -а том ов р еа гента р а с ходу етс я на 1 м оль
гр у п п С =С . Э та вели чи на в ви дек оэффи ци ента n входи т в у р а внени едля р а с чё-
та р ез   у льта тов а на ли з а . П р и n>3 м етод с леду ет с чи та ть неп р и годным , та к к а к
р а с ход га логена на п обочные р еа к ци и с ос та вляет 1/3 общ его к оли чес тва , п о-
ш едш его на р еа к ци ю, и р ез       у льта ты а на ли з   а бу ду т недос та точно точным и .
       Рез  у льта ты а на ли з  а ча с то выр а жа ют бр ом ным и ли и одным чи с лом , п од к о-
тор ым п одр а з    у м ева ют к оли чес тво м а с с овых ча с тей бр ом а и ли и ода с оответс т-
венно, п р и с оеди ни вш и хс я в оп р еделённых у с лови ях к 100 м а с с овым ча с тям не-
на с ыщ енного с оеди нени я.
       П р и а на ли з еп оли м ер а на с теп ень нена с ыщ еннос ти необходи м а оп р еделён-
на я п одготовк а обр а з     ца . Ч тобы ос вободи тьс я от п р и м ес ей вещ ес тв, р еа ги р у ю-
щ и х с га логена м и (к а та ли з     а тор , п р оду к ты его р а з   ложени я, а нти ок с и да нт), п оли -
м ер п ер еос а жда ют с п и р том и зр а с твор а в четыр ёххлор и с том у глер оде, гек с а не,
толу олеи ли др у гом р а с твор и теле. П ер еос а ждённый п оли м ер с у ш а т в ва к у у м еи
хр а нят в а тм ос фер еа р гона .
       Для оп р еделени я неп р едельнос ти готовят обычно 1% р а с твор п оли м ер а в
четыр ёххлор и с том у глер одеи ли хлор офор м еи а на ли з                  и р у ют а ли к вотныеча с ти ,
с одер жа щ и еот 0,1 до 1 г п оли м ер а , в з           а ви с и м ос ти от к оли чес тва двойных с вя-
з ей.
       О п р еделени е п о р еа к ци и с бр ом ом . Б р ом и р ова ни е с вободным бр ом ом в
р а с твор и телебыло п ер вым м етодом оп р еделени я нена с ыщ еннос ти . В к а чес тве
р а с твор и телей ча щ евс его и с п ольз         у ют у к с у с ну ю к и с лоту и четыр ёххлор и с тый
у глер од. Реа гент готовят р а с твор ени ем бр ом а в с оответс тву ющ ем р а с твор и теле.
Т и тр р а с твор а у с та на вли ва ют ежедневно доба влени ем и оди да к а ли я и ти тр ова -
ни ем выдели вш егос я и ода р а с твор ом ти ос у льфа та в п р и с у тс тви и к р а хм а ла :
                                           Br2 + 2KI = 2KBr + I2
                                    I2 + 2Na2S2O3 = 2NaI + Na2S4O6
        О п р еделени еп р оводят, с м еш и ва я п р и охла ждени и в тем нотер а с твор ы об-
раз   ца и бр ом а . С п у с тя оп р еделённоевр ем я доба вляют и з              быток р а с твор а и оди да
к а ли я и ти тр у ют выдели вш и йс я и од ти ос у льфа том .
       Н едос та тк ом этого м етода являетс я то, что к онцентр а ци я бр ом а в р еа к ти ве
не ос та ётс я п ос тоянной вс ледс тви е у лету чи ва ни я его во вр ем я р а боты и п р и
хр а нени и . П р и а на ли з   ев м и к р ом а с ш та беэто внос и т з        а м етну ю п огр еш нос ть в
оп р еделени е. Э того м ожно и з          бежа ть, генер и р у я и од in situ с ли ва ни ем р а с твор а