Качественный анализ полимеров акриловой и метакриловой кислот и их произаодных
1. Окрашивание пламени. Полиакрилаты, внесенные - в пламя горелКи, окрашивают его в желтый цвет. Полиметакрилаты окрашивают плаМя в синий цвет.
2. Деполимеризация. При деполимеризации акрилатов образуется Смесь мономеров и продуктов бол'ее глубокого разложения, состоящих
Из кислот и производных спиртов. При деполимеризации полиметакри - латов образуются главным образом мономеры.
Для идентификации продуктов пиролиза можно использовать метод Тиниуса; бромировать их бромом в среде четыреххлористого углерода. В случае акрилатов образуются 2,3-дибромпропионовые эфиры; в случае метакрилатов — 2,3-дибромизомасляные эфиры. Их идентифицируют по температуре кипения. Так, у метилового эфира дибромпропи - оновой кислоты т. кип. 206° С, у этилового эфира — 211° С; метиловый эфир дибромизомасляной кислоты кипит при 200° С.
3. Реакция с фенилгидразином: 0,5— 1 г полимера смешивают в колбе Вюрца или Кляйзена с сухим песком, осторожно разлагают образец и собирают дистиллят в охлаждаемый снегом приемник. Дистиллят высушивают безводным хлористым кальцием и перегоняют: в колбу вносят 4—5 капель дистиллята, 4—5 капель свежеперегнанного фе - нилгидразина и 5 мл толуола и кипятят с обратным холодильником 30 мин.
Около 1 мл этого раствора несколько минут встряхивают с 5 мл 85%-ной муравьиной кислоты и 1 каплей 30%-ной перекиси водорода (можно немного нагреть).
В присутствии акриловой кислоты или акрилатов постепенно появляется темно-зеленая окраска, не исчезающая несколько часов. Чистая- мономерная акриловая кислота дает голубую окраску.
Метакриловая кислота и ее эфиры не дают окрашивания.
Сополимер метилакрилата с метилметакрилатом (1:1), полиэтила - крилат, сополимер акриловой кислоты с метилметакрилатом (1:1) дают очень слабую положительную реакцию.
4. Реакция с фениллитием. К 1 г образца, растворенного в 35 мл абсолютного тетрагидрофурана (тетрагидрофуран высушивают над безводным сульфатом натрия, затем над металлическим натрием и перегоняют над натрием), приливают 10 мл 1 м раствора фениллития, пропуская через жидкость ток сухого инертного газа.
В присутствии акрилатов или метакрилатов появляется оранжевая окраска. В избытке фениллития "полиметилметакрилат дает сначала желто-зеленую окраску, которая при стоянии переходит в темно-красную. Полиакрилаты дают оранжевую окраску, не изменяющуюся при стоянии.
5. Гидролиз полиакрилатов. 1 г полимера растворяют в колбе с обратным холодильником в ацетоне илитетрагидрофуране, нерастворив - шуюся часть отфильтровывают. Добавляют 50 мл 1 я. спиртового раствора КОН и кипятят с обратным холодильником в течение 30 мин. По - лиакрилат калия выпадает в осадок в виде белой массы. Жидкость декантируют, ос-адок промывают один или два раза ацетоном и высушивают в чашечке на водяной бане. Затем кипятят осадок с водой в течение короткого промежутка времени для его растворения. Раствор фильтруют, охлаждают и нейтрализуют. Если в исходном полимере присутствовали акрилаты, раствор будет давать следующие реакции:
А) при добавлении к раствору разбавленной минеральной кислоты выпадает осадок акриловой кислоты, который при добавлении аммиака снова растворяется;
Б) при добавлении гидроокиси бария или хлористого бария раство] мутнеет. При добавлении кислоты выпадает осадок полиакрилатг бария, который при стоянии превращается в каучукоподобную массу Сульфат алюминия, азотнокислое серебро вызывают образование осадка. Хлорное железо дает осадок от оранжево-желтого до корич - невого цвета.
С хлорной медью и NH4C1 образуется голубой осадок, который рас творяется в аммиаке, давая голубой раствор. Хлорид кобальта и NH4C дает розовый осадок, который после высушивания становится фиолетовым. Сульфат никеля с NH4C1 дают зеленый осадок, при растворении которого в аммиаке появляется зеленовато-голубая окраска.
6. Проба на азот. Полиакрилонитрил и полиакриламид можно качественно обнаружить пробой на азот: в сухой пробирке сплавляют на голом огне равные количества полимера и металлического натрия (не более 0,5 г) до получения однородной массы. При сплавлении полимер разлагается и образуется цианистый калий.
Горячую пробирку осторожно опускают в стакан с небольшим колиЧеством воды. (Осторожно, может быть вспышка, работать в вытяжном шкафу с закрытым стеклом!) Пробирка растрескивается, масса растворяется в воде.
Полученный водный раствор смешивают с несколькими каплями растворов FeS04 и FeCl3, смесь сильно взбалтывают и прибавляют 10%- ную кислоту до слабокислой реакции на лакмус. При наличии KCN в растворе (последовательно, азота в полимере) сначала появляется синее окрашивание, а затем выпадает осадок берлинской лазури. Реакция протекает по схеме
2KCN + FeS04=Fe (CN)2 + K2S04 Ре (CN)2 + 4KCN=K4 [Fe (CN)6] 3K4 [Pe (CN)6] + PeCl3=Pe4 [Pe (CN)6]3 + 12KC1
Пиролизат полиакрилонитрила имеет запах анилина. При сплавлении полимера с содой или поташом выделяются белые пары и появляется запах анилина.
7. Цветные реакции на полиакрилонитрил.
А) Если растворить полиакрилонитрил в горячем Ы, Ы-диметилфор - мамиде и к полученному раствору прилить раствор NaOH до сильнощелочной реакции, после нагревания появляется яркое'оранжево-красное окрашивание.
Б) При нагревании полиакрилонитрила с 10%-ным раствором NaOH образец окрашивается в красно-коричневый цвет.