Методы химического анализа полимеров и мономеров. Шестаков А.С. - 7 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

7
трированной серной кислоте. Для поглощения галогенов, оксидов серы и других
гетероэлементов служат посеребренная пемза и серебряная сетка 10. Для по-
глощения оксидов фосфора в контейнер для разложения 6 помещают дробленый
кварц, который образует нелетучее соединение P
2
O
5
.
(SiO
2
)
x
. Для полноты раз-
ложения в контейнер добавляют PbO, а газы пропускают над раскаленным пла -
тиновым контактом 9.
2.2. Определение кислорода
В основе существующих методов определения кислорода заложен принцип ,
предложенный в 1939 г. М.Шютце. Вещество подвергают восстановительному
разложению при высокой температуре над угольным контактом в инертной ат-
мосфере. При этом весь кислород переходит в монооксид углерода :
RO + C H
2
O + CO + CO
2
;
H
2
O + C CO + H
2
;
CO
2
+ C 2 CO
Далее СО окисляют до СО
2
:
5 CO + I
2
O
5
5 CO
2
+ I
2
В настоящее время в качестве окислителя используют CuO при 100-150
о
С :
CO + CuO CO
2
+ Cu;
CO + 2 CuO CO
2
+ Cu
2
O
Образующийся СО
2
определяют гравиметрически по привесу поглотителя с ас-
каритом . Разложение проводят в кварцевой трубке при высокой температуре
(900-950
о
С ) в токе очищенного инертного газа (Ar, He). Определению могут
мешать галогены и сера. Для удаления галогенов на выходе из реакционной
трубки устанавливают поглотитель с аскаритом, на котором неокисленный мо-
нооксид углерода не задерживается. Для удаления H
2
S, CS
2
и COS газы пироли -
за пропускают над восстановленным никелем , осажденном на дробленом квар-
це. Кроме того , мешающее влияние, которое не всегда удается устранить, могут
оказывать фтор , бор , фосфор и кремний.
2.3. Определение азота по Дюма -Прёглю
В основе метода лежит разложение образца в атмосфере СО
2
при высокой
температуре за счет кислорода окислителя. Азот настолько инертен , что количе-
ственно окислить или восстановить его невозможно. Значительно проще пере-
вести весь азот, находящийся в полимере, в N
2
, что и реализуется в данном ме-
тоде.
Установка для определения азота изображена на рис .2. Источник диоксида
углерода баллон с твердым СО
2
1, вместимостью 3-5 л или аппарат Киппа.
Вентиль 3 служит для контроля скорости газа по скорости пузырьков, выходя-
щих из отводной трубки крана в воду . Разложение происходит в контейнере 5,
помещенном в кварцевую трубку 4. Первоначально в качестве окислителя в
контейнер 5 помещали CuO, однако при анализе полимерных образцов часто
наблюдались заниженные результаты, обусловленные неполным окислением .
Замена CuO на NiO позволила устранить эти трудности , однако при анализе
элементоорганических полимеров рекомендуют не только проводить сожжение
                                               7
тр и р ова нной с ер ной к и с лоте. Для п оглощ ени я га логенов, ок с и дов с ер ы и др у ги х
гетер оэлем ентов с лу жа т п ос ер ебр енна я п ем з а и с ер ебр яна я с етк а 10. Для п о-
глощ ени я ок с и дов фос фор а в к онтейнер для р а з  ложени я 6 п ом ещ а ют др обленый
к ва р ц, к отор ый обр а зу ет нелету чеес оеди нени еP2O5. (SiO2)x. Для п олноты р а з          -
ложени я в к онтейнер доба вляют PbO, а га з       ы п р оп у с к а ют на д р а с к а ленным п ла -
ти новым к онта к том 9.

        2.2. О пр е де ле ние кисло р о да
        В ос новес у щ ес тву ющ и х м етодов оп р еделени я к и с лор ода з      а ложен п р и нци п ,
п р едложенный в 1939 г. М.Ш ютце. Вещ ес тво п одвер га ют вос с та нови тельном у
раз   ложени ю п р и выс ок ой тем п ер а ту р ена д у гольным к онта к том в и нер тной а т-
м ос фер е. П р и этом вес ь к и с лор од п ер еходи т в м оноок с и д у глер ода :
        RO + C → H2O + CO + CO2;
        H2O + C → CO + H2;
        CO2 + C → 2 CO
Да лееС О ок и с ляют до С О 2:
        5 CO + I2O5 → 5 CO2 + I2
В на с тоящ еевр ем я в к а чес твеок и с ли теля и с п ольз    у ют CuO п р и 100-150 оС :
        CO + CuO → CO2 + Cu;
        CO + 2 CuO → CO2 + Cu2O
О бр а з  у ющ и йс я С О 2 оп р еделяют гр а ви м етр и чес к и п о п р и вес у п оглоти теля с а с -
к а р и том . Ра з ложени е п р оводят в к ва р цевой тр у бк е п р и выс ок ой тем п ер а ту р е
             о
(900-950 С ) в ток е очи щ енного и нер тного га з          а (Ar, He). О п р еделени ю м огу т
м еш а ть га логены и с ер а . Для у да лени я га логенов на выходе и зр еа к ци онной
тр у бк и у с та на вли ва ют п оглоти тель с а с к а р и том , на к отор ом неок и с ленный м о-
ноок с и д у глер ода нез     а дер жи ва етс я. Для у да лени я H2S, CS2 и COS га з     ы п и р оли -
за п р оп у с к а ют на д вос с та новленным ни к елем , ос а жденном на др обленом к ва р -
це. Кр ом етого, м еш а ющ еевли яни е, к отор оеневс егда у да етс я у с тр а ни ть, м огу т
ок а з ыва ть фтор , бор , фос фор и к р ем ни й.

       2.3. О пр е де ле ние а зо та по Дюма -П р ёглю
       В ос новем етода лежи т р а з       ложени еобр а з   ца в а тм ос фер еС О 2 п р и выс ок ой
тем п ер а ту р ез а с чет к и с лор ода ок и с ли теля. А з от на с тольк о и нер тен, что к оли че-
с твенно ок и с ли ть и ли вос с та нови ть его невоз        м ожно. З на чи тельно п р ощ еп ер е-
вес ти вес ь а з от, на ходящ и йс я в п оли м ер е, в N2, что и р еа ли з      у етс я в да нном м е-
тоде.
       Ус та новк а для оп р еделени я а з     ота и зобр а жена на р и с .2. И с точни к ди ок с и да
у глер ода – ба ллон с твер дым С О 2 1, вм ес ти м ос тью 3-5 л и ли а п п а р а т Ки п п а .
Венти ль 3 с лу жи т для к онтр оля с к ор ос ти га з       а п о с к ор ос ти п у з
                                                                                   ыр ьк ов, выходя-
щ и х и зотводной тр у бк и к р а на в воду . Ра з      ложени еп р ои с ходи т в к онтейнер е5,
п ом ещ енном в к ва р цеву ю тр у бк у 4. П ер вона ча льно в к а чес тве ок и с ли теля в
к онтейнер 5 п ом ещ а ли CuO, одна к о п р и а на ли з          е п оли м ер ных обр а з  цов ча с то
на блюда ли с ь з    а ни женные р ез    у льта ты, обу с ловленные неп олным ок и с лени ем .
З а м ена CuO на NiO п оз         воли ла у с тр а ни ть эти тр у днос ти , одна к о п р и а на ли з е
элем ентоор га ни чес к и х п оли м ер ов р ек ом енду ют нетольк о п р оводи ть с ожжени е