Количественный анализ полимеров из гетероциклических мономеров
Поликапроамид имеет концевые группы —NH2 и —СООН. Количественное определение концевых групп дает возможность рассчитать молекулярный вес полимера.
Группу —NH2 можно определить потенциометрическим или ациди - метрическим титрованигм в неводной среде.
Определение аминного числа. Берут две точные навески (0,5—1,0 г) полиамида в конические колбочки с притертыми пробками и заливают точно отмеренным количеством (25 мл) 0,1 н. спиртового раствора НС1. Одновременно ставят контрольный опыт без навески. Через 3 ч пробы отфильтровывают, отбирают 10 мл фильтрата и определяют в нем избыток кислоты путем обратного титрования 0,1 н. спиртовым раствором КОН в присутствии метилового оранжевого. Аминное число (Ам. ч.), Выраженное в милиграммах НС1 на 1 г вещества, рассчитывают по формуле
Ам. ч ^ (ATi-Ma)2,5-1000 G
Где а — объем 0,1 н. раствора НС1, израсходованный в контрольном опыте, мл; b — объем 0,1 и. раствора КОН, израсходованный на обратное титрование, мл; Т—титр раствора НС1, г/мл; Г2 — титр раствора КОН по НС1, г/мл; G — навеска полимера, г.
Аминные числа полимеров, растворимых в спирте, можно определять прямым титрованием спиртового раствора полимера 0,1 н. спиртовым раствором НС1.
Определение аминогрупп в полиамиде потенциометрическим методом, К 3 г полиамида прибавляют 75 мл свежеперегнанного.«-крезола, перемешивают до полного растворения и титруют потенциометрическн 0,5 н. раствором хлорной кислоты в метиловом спирте [4].
Определение кислотного числа. Две точные навески 1—2 г полиамиДа помещают в конические колбы емкостью 250 мл и добавляют точно Отмеренное количество (25 мл) 0,1 н. спиртового раствора КОН. ОдновреМенно ставят контрольный опыт без навески. Через 2 ч отфильтровывают пробы, берут 10 мл фильтрата и оттитровывают 0,1 н. раствором НС1 до исчезновения розовой окраски по фенолфталеину. Кислотное число (К. ч.) рассчитывают по формуле
Т. (а — Ь) 72,5-1000
К. ч. = —------------------------------------------------- ,
Где а — объем 0,1 н. раствора НС1, израсходованный в контрольном опыте, мл; b — объем 0,1 и. раствора НС1, израсходованный в опыте с навеской, мл; G — навеска полимера, г; Т — титр раствора НС1 по КОН, г/'мл.
Из двух определений принимают среднее значение кислотного числа.
Кислотное число полиамидов, растворимых в спирте, можно определять прямым титрование^ спиртового раствора полимера 0,1 н. спиртовым раствором КОН.
Определение карбоксильных групп можно проводить с достаточной степенью точности кондуктометрически. Однако аминогруппа определяется этим методом со значительной погрешностью.
Определение концевых гидроксильных групп в иолиалкиленокоидах Можно проводить по методу Верлея.
Две точные навески полимера помещают в конические колбы с притертыми пробками и приливают в каждую по 10—15 мл (в зависимости от предполагаемого содержания гидроксильных групп) смеси, состоящей из 12 вес. ч. уксусного ангидрида и 88 вес. ч. перегнанного над окисью бария пиридина. Параллельно ставят контрольный опыт без навески. Притертые пробки закрепляют, колбы помещают в водяную баню и нагревают 0,5—2 ч. (в зависимости от количества групп —ОН и растворимости полимера) при 60° С. После охлаждения во все три колбы добавляют равные объемы воды и титруют выделившуюся уксусную кислоту 0,5 н. раствором NaOH в присутствии фенолфталеина.
Уксусный ангидрид реагирует с гидроксильными группами по схеме
—R— + (СН3С0)20 —>—R — + СН3СООН I I
ОН ООС-СНз
Образовавшаяся уксусная кислота образует с пиридином соль СН3СООН-№^ ^ , устойчивую в безводной среде и быстро разлагающуюся при добавлении воды. Связывая кислоту пиридином, устраняют возможность гидролиза образовавшегося эфира.
8—1453 217
Количество ОН-групп х (в %) рассчитывают по формуле
_ (д — Ь) /СО,0085-100
X— ,
Где а — объем 0,5 н. раствора NaOH, израсходованный в контрольном опыте, мл; Ь — объем 0,5 н. раствора NaOH, израсходованный на титрование пробы с навеской, мл; 0,0085 —коэффициент пересчета на гидро - ксильную группу, соответствующий 1 мл 0,5 н. раствора NaOH; G — навеска испытуемого вещества, г; К — поправка к титру раствора.
Определение гидроксильных групп этерификацией фталевым ангидридом. Готовят раствор 4 г свежевозогнанного фталевого ангидрида в 20 г абсолютно сухого, перегнанного над окисью бария пиридина. В две конические колбы емкостью 250 мл берут точные навески по 0,1—0,2 г полимера, приливают в каждую колбу точно по 10 мл приготовленного раствора фталевого ангидрида в пиридине. Параллельно ставят контрольный опыт без навески.
Колбы соединяют с обратными холодильниками, снабженными хлоркальциевыми трубками со свежепрокаленным СаС1г, и 2—3 ч нагревают микрогорелкой на асбестовой сетке. Затем разбавляют содержимое каждой колбы 10 мл воды и титруют 0,5 н. раствором NaOH в присутствии фенолфталеина до появления розовой окраски.
Химизм реакций, лежащих в основе метода, аналогичен приведенному выше для метода Верлея.
Химический анализ пентапласта основан на определении хлора (см. стр. 84).