تجزیه و تحلیل و آزمایش هیدروکسی پروپیل متیل سلولز

1، شناسایی روش هیدروکسی پروپیل متیل سلولز

(1) 1.0 گرم نمونه، آب گرم شده (80 ~ 90 درجه سانتیگراد) 100 میلی لیتر، به طور مداوم هم بزنید و در یک حمام یخ به مایع چسبناک خنک کنید. 2 میلی لیتر از مایع را در لوله آزمایش قرار دهید، 1 میلی لیتر محلول اسید سولفوریک 0.035٪ آنترون را به آرامی در امتداد دیواره لوله اضافه کنید و بگذارید 5 دقیقه بماند. حلقه سبز رنگ در سطح مشترک بین دو مایع ظاهر می شود.

(2) مقدار مناسبی از لجن فوق الذکر را که در شناسایی (ⅰ) استفاده می شود بردارید و روی بشقاب شیشه ای بریزید. پس از تبخیر آب، یک لایه انعطاف پذیر تشکیل می شود.

2، تجزیه و تحلیل هیدروکسی پروپیل متیل سلولز آماده سازی محلول استاندارد

(1) محلول استاندارد تیوسولفات سدیم (0.1mol/L، اعتبار: یک ماه)

طرز تهیه: حدود 1500 میلی لیتر آب مقطر را بجوشانید و خنک کنید تا آماده استفاده شود. 25 گرم تیوسولفات سدیم (وزن مولکولی آن 248.17 است و سعی کنید هنگام وزن کردن دقت آن حدود 24.817 گرم باشد) یا 16 گرم تیوسولفات سدیم بدون آب، آن را در 200 میلی لیتر آب خنک کننده فوق حل کنید، آن را تا 1 لیتر رقیق کنید و در قهوه ای قرار دهید. بطری، بطری را در تاریکی قرار دهید و پس از دو هفته آن را برای استفاده فیلتر کنید.

کالیبراسیون: 0.15 گرم دی کرومات پتاسیم مرجع پخته شده با وزن ثابت، با دقت 0.0002 گرم وزن کنید. 2 گرم یدید پتاسیم و 20 میلی لیتر اسید سولفوریک (1+9) اضافه کنید، خوب تکان دهید، به مدت 10 دقیقه در تاریکی قرار دهید، 150 میلی لیتر آب و 3 میلی لیتر محلول نشانگر نشاسته 0.5 درصد اضافه کنید، با محلول تیوسولفات سدیم 0.1 مول در لیتر تیتر کنید، محلول آبی رنگ می شود. به رنگ سبز روشن در نقطه پایانی. کرومات پتاسیم به آزمایش خالی اضافه نشد. فرآیند کالیبراسیون 2 تا 3 بار تکرار شد و مقدار میانگین گرفته شد.

غلظت مولی C (mol/L) محلول استاندارد تیوسولفات سدیم به صورت زیر محاسبه شد:

که در آن، M جرم دی کرومات پتاسیم است. V1 حجم تیوسولفات سدیم مصرفی، میلی لیتر است. V2 حجم تیوسولفات سدیم مصرف شده در آزمایش خالی، میلی لیتر است. 49.03 جرم دی کرومات پتاسیم معادل 1mol تیوسولفات سدیم، گرم است.

پس از کالیبراسیون، کمی Na2CO3 اضافه کنید تا از تجزیه میکروبی جلوگیری شود.

(2) محلول استاندارد NaOH (0.1mol/L، اعتبار: یک ماه)

تهیه: حدود 4.0 گرم از NaOH خالص برای تجزیه و تحلیل در یک بشر توزین شده و 100 میلی لیتر آب مقطر به آن اضافه شد تا حل شود، سپس به یک بالن حجمی 1 لیتری منتقل شد و آب مقطر به ترازو اضافه شد و به مدت 7-10 روز قرار داده شد تا زمانی که حل شود. کالیبراسیون

کالیبراسیون: 0.6 تا 0.8 گرم پتاسیم هیدروژن فتالات خالص خشک شده در دمای 120 درجه سانتیگراد (دقیق تا 0.0001 گرم) را در یک بالن مخروطی شکل 250 میلی لیتری بریزید، 75 میلی لیتر آب مقطر اضافه کنید تا حل شود، سپس 2 تا 3 قطره تیفالتال با غلظت 1 درصد اضافه کنید. محلول هیدروکسید سدیم در بالا آماده شده تا کمی قرمز شود و نقطه پایانی این است که رنگ در عرض 30 ثانیه محو نشود. حجم هیدروکسید سدیم را بنویسید. فرآیند کالیبراسیون 2 تا 3 بار تکرار شد و مقدار میانگین گرفته شد. و یک آزمایش خالی انجام دهید.

غلظت محلول هیدروکسید سدیم به صورت زیر محاسبه شد:

جایی که، C غلظت محلول هیدروکسید سدیم، mol/L است. M نشان دهنده جرم هیدروژن فتالات پتاسیم، G. V1 حجم هیدروکسید سدیم مصرفی، میلی لیتر است. V2 حجم هیدروکسید سدیم مصرف شده در آزمایش خالی، میلی لیتر را نشان می دهد. 204.2 جرم مولی پتاسیم هیدروژن فتالات، گرم بر مول است.

(3) اسید سولفوریک رقیق (1+9) (اعتبار: 1 ماه)

تحت هم زدن، 100 میلی لیتر اسید سولفوریک غلیظ را با دقت به 900 میلی لیتر آب مقطر اضافه کنید و در حین هم زدن به آرامی اضافه کنید.

(4) اسید سولفوریک رقیق (1+16.5) (اعتبار: 2 ماه)

تحت هم زدن، 100 میلی لیتر اسید سولفوریک غلیظ را با دقت به 1650 میلی لیتر آب مقطر اضافه کنید و به آرامی اضافه کنید. در حین حرکت هم بزنید.

(5) نشانگر نشاسته (1٪، اعتبار: 30 روز)

1.0 گرم نشاسته محلول را وزن کنید، 10 میلی لیتر آب اضافه کنید، هم بزنید و آن را در 100 میلی لیتر آب جوش تزریق کنید، به مدت 2 دقیقه کمی بجوشانید، آن را بگذارید و مایع رویی را برای استفاده استفاده کنید.

(6) نشانگر نشاسته

شاخص نشاسته 0.5 درصد با گرفتن 5 میلی لیتر محلول نشانگر نشاسته 1 درصد تهیه شده و رقیق کردن آن به 10 میلی لیتر با آب به دست آمد.

(7) محلول 30٪ کروم تری اکسید (اعتبار: 1 ماه)

60 گرم تری اکسید کروم را وزن کرده و در 140 میلی لیتر آب بدون مواد آلی حل کنید.

(8) محلول استات پتاسیم (100 گرم در لیتر، اعتبار: 2 ماه)

10 گرم دانه استات پتاسیم بی آب در محلول 100 میلی لیتری 90 میلی لیتر اسید استیک یخچالی و 10 میلی لیتر انیدرید استیک حل شد.

(9) محلول 25% استات سدیم (220 گرم در لیتر، اعتبار: 2 ماه)

220 گرم استات سدیم بی آب را در آب حل کرده و تا 1000 میلی لیتر رقیق کنید.

(10) اسید هیدروکلریک (1:1، اعتبار: 2 ماه)

اسید هیدروکلریک غلیظ را با آب به نسبت حجمی 1:1 مخلوط کنید.

(11) محلول بافر استات (pH=3.5، اعتبار: 2 ماه)

60 میلی لیتر اسید استیک را در 500 میلی لیتر آب حل کنید، سپس 100 میلی لیتر آمونیوم هیدروکسید اضافه کنید و تا 1000 میلی لیتر رقیق کنید.

(12) محلول آماده سازی نیترات سرب

159.8 میلی‌گرم نیترات سرب در 100 میلی‌لیتر آب حاوی 1 میلی‌لیتر اسید نیتریک (با چگالی 1.42 گرم بر سانتی‌متر مکعب) حل شده، در 1000 میلی‌لیتر آب رقیق شده و به خوبی مخلوط شد. تهیه و نگهداری این محلول باید در شیشه بدون سرب انجام شود.

(13) محلول استاندارد سرب (اعتبار: 2 ماه)

اندازه گیری دقیق 10 میلی لیتر محلول آماده سازی نیترات سرب با آب تا 100 میلی لیتر رقیق شد.

(14) محلول هیدروکسی آمین هیدروکلراید 2% (دوره اعتبار: 1 ماه)

2 گرم هیدروکسی آمین هیدروکلراید را در 98 میلی لیتر آب حل کنید.

(15) آمونیاک (5mol/L، اعتبار: 2 ماه)

175.25 گرم آمونیاک در آب حل شد و تا 1000 میلی لیتر رقیق شد.

(16) مایع مخلوط (دوره اعتبار: 2 ماه)

100 میلی لیتر گلیسرول، محلول 75 میلی لیتر NaOH (1 مول در لیتر) و 25 میلی لیتر آب را مخلوط کنید.

(17) محلول تیواستامید (4٪، اعتبار: 2 ماه)

4 گرم تیواستامید در 96 گرم آب حل شد.

(18) فنانترولین (0.1٪، اعتبار: 1 ماه)

0.1 گرم o-فنانترولین را در 100 میلی لیتر آب حل کنید.

(19) کلرید قلع اسیدی (اعتبار: 1 ماه)

20 گرم کلرید قلع را در 50 میلی لیتر اسید هیدروکلریک غلیظ حل کنید.

(20) محلول بافر استاندارد پتاسیم هیدروژن فتالات (pH 4.0، اعتبار: 2 ماه)

10.12 گرم هیدروژن فتالات پتاسیم (KHC8H4O4) با دقت وزن شده و در دمای (5±115) ℃ به مدت 2 تا 3 ساعت خشک شد. با آب تا 1000 میلی لیتر رقیق کنید.

(21) محلول بافر استاندارد فسفات (pH 6.8، اعتبار: 2 ماه)

3.533 گرم دی سدیم هیدروژن فسفات بی آب و 3.387 گرم دی هیدروژن فسفات پتاسیم خشک شده در دمای (5±115) ℃ به مدت 2 تا 3 ساعت با دقت وزن شده و تا 1000 میلی لیتر با آب رقیق شد.

3، تعیین محتوای گروه هیدروکسی پروپیل متیل سلولز

(1) تعیین محتوای متوکسی

تعیین محتوای متوکسی بر اساس تجزیه اسید هیدرویدات با حرارت دادن با آزمایش حاوی متوکسی برای تولید متان یدید فرار (نقطه جوش 42.5 درجه سانتیگراد) است. یدید متان با نیتروژن در محلول خود واکنش تقطیر می شود. پس از شستشو برای حذف مواد مزاحم (HI، I2 و H2S)، بخار متان ید توسط محلول اسید استیک استات پتاسیم حاوی Br2 جذب می شود تا IBr تشکیل شود و سپس به اسید یدیک اکسید می شود. پس از تقطیر، مواد موجود در گیرنده به بطری های ید منتقل شده و با آب رقیق می شوند. پس از افزودن اسید فرمیک برای حذف Br2 اضافی، KI و H2SO4 اضافه می شوند. محتوای متوکسی را می توان با تیتر کردن 12 با محلول Na2S2O3 محاسبه کرد. معادله واکنش را می توان به صورت زیر بیان کرد.

دستگاه اندازه گیری محتوای متوکسی در شکل 7-6 نشان داده شده است.

در 7-6 (a)، A یک فلاسک 50 میلی لیتری ته گرد است که با یک کاتتر متصل است. گلوگاه به صورت عمودی با یک لوله متراکم هوای مستقیم E به طول حدود 25 سانتی متر و قطر داخلی 9 میلی متر مجهز شده است. انتهای بالایی لوله به یک لوله مویرگی شیشه ای با یک خروجی رو به پایین و قطر داخلی 2 میلی متر خم می شود. شکل 7-6 (ب) دستگاه بهبود یافته را نشان می دهد. 1 فلاسک واکنش است که یک فلاسک 50 میلی لیتری ته گرد است و لوله نیتروژن در سمت چپ قرار دارد. 2 لوله متراکم عمودی است. 3 اسکرابر حاوی مایع شستشو است. 4 لوله جذب است. بزرگترین تفاوت دستگاه با روش فارماکوپه در این است که دو جاذب روش فارماکوپه با هم ترکیب می شوند که می تواند از دست دادن محلول جذب نهایی بکاهد. علاوه بر این، مایع شستشو در اسکرابر نیز با روش فارمکوپه که آب مقطر است متفاوت است و دستگاه بهبود یافته مخلوطی از محلول سولفات کادمیوم و محلول تیوسولفات سدیم است که می تواند ناخالصی های موجود در گاز مقطر را به راحتی جذب کند.

پیپت ابزار: 5 میلی لیتر (5)، 10 میلی لیتر (1)؛ بورت: 50 میلی لیتر؛ بطری اندازه گیری ید: 250 میلی لیتر؛ تعادل را تجزیه و تحلیل کنید.

فنل معرف (چون جامد است، بنابراین قبل از تغذیه ذوب می شود). دی اکسید کربن یا نیتروژن؛ اسید هیدرویدات (45٪)؛ تجزیه و تحلیل خالص; محلول استات پتاسیم (100 گرم در لیتر)؛ برم: از نظر تحلیلی خالص. اسید فرمیک: از نظر تحلیلی خالص. محلول 25% استات سدیم (220 گرم در لیتر)؛ KI: خلوص تحلیلی. اسید سولفوریک رقیق (1+9); محلول استاندارد تیوسولفات سدیم (0.1mol/L); شاخص فنل فتالئین؛ محلول اتانول 1٪؛ نشانگر نشاسته: 0.5% نشاسته در آب؛ اسید سولفوریک رقیق (1+16.5); محلول تری اکسید کروم 30٪؛ آب بدون ارگانیک: 10 میلی لیتر اسید سولفوریک رقیق (1+16.5) را به 100 میلی لیتر آب اضافه کنید، حرارت دهید تا جوش بیاید و 0.1 میلی لیتر 0.02 مول در لیتر تیتر پرمنگنات پتاسیم اضافه کنید، به مدت 10 دقیقه بجوشانید، باید صورتی بماند. محلول تیتراسیون هیدروکسید سدیم 0.02mol/L: طبق روش ضمیمه فارماکوپه چینی، محلول تیتراسیون هیدروکسید سدیم 0.1mol/L کالیبره شد و با آب مقطر جوشانده و خنک شده به طور دقیق تا 0.02mol/L رقیق شد.

حدود 10 میلی لیتر محلول شستشو را به لوله شستشو اضافه کنید، 31 میلی لیتر محلول جذبی تازه تهیه شده را به لوله جذب اضافه کنید، دستگاه را نصب کنید، حدود 0.05 گرم (دقیق 0.0001 گرم) از نمونه خشک شده را که به وزن ثابت در 105 خشک شده است، وزن کنید. ℃ در بالن واکنش، و 5 میلی لیتر هیدرویدات اضافه کنید. بطری واکنش به سرعت به کندانسور بازیابی متصل می شود (دهانه سنگ زنی با هیدرویدات مرطوب می شود) و نیتروژن با سرعت 1 تا 2 حباب در ثانیه به مخزن پمپ می شود. دما به آرامی کنترل می شود تا بخار مایع در حال جوش به نصف ارتفاع کندانسور برسد. زمان واکنش به ماهیت نمونه بستگی دارد، بین 45 دقیقه و 3 ساعت. لوله جاذب را خارج کرده و محلول جاذب را به دقت داخل یک بالن ید 500 میلی لیتری حاوی 10 میلی لیتر محلول استات سدیم 25 درصد منتقل کنید تا حجم کل به حدود 125 میلی لیتر برسد.

تحت تکان دادن مداوم، به آرامی اسید فرمیک را قطره قطره اضافه کنید تا زمانی که رنگ زرد از بین برود. یک قطره از نشانگر متیل قرمز 0.1٪ اضافه کنید و رنگ قرمز به مدت 5 دقیقه ناپدید نمی شود. سپس سه قطره اسید فرمیک اضافه کنید. بگذارید کمی بماند سپس 1 گرم یدید پتاسیم و 5 میلی لیتر اسید سولفوریک رقیق (1+9) به آن اضافه کنید. محلول با محلول استاندارد تیوسولفات سدیم 0.1mol/L تیتر شد و 3 تا 4 قطره نشانگر نشاسته 0.5% در نزدیکی نقطه پایانی اضافه شد و تیتراسیون تا زمانی که رنگ آبی ناپدید شد ادامه یافت.

در همین شرایط، یک آزمایش خالی انجام شد.

محاسبه محتوای کل متوکسید:

که در آن، V1 حجم (mL) محلول استاندارد تیوسولفات سدیم مصرف شده توسط نمونه های تیتراسیون را نشان می دهد. V2 حجم محلول استاندارد تیوسولفات سدیم مصرف شده در آزمایش خالی، میلی لیتر است. C غلظت محلول استاندارد تیوسولفات سدیم، mol/L است. M به جرم نمونه خشک شده، g اشاره دارد. 0.00517 0.1mol/L تیوسولفات سدیم در هر 1ml معادل 0.00517 گرم متوکسی است.

محتوای متوکسی کل نشان دهنده متوکسی کل و مقدار هیدروکسی پروکسی محاسبه متوکسی است، بنابراین کل آلکوکسی باید با محتوای هیدروکسی پروکسی حاصل اصلاح شود تا محتوای متوکسی دقیق به دست آید. محتوای هیدروکسی پروپوکسی ابتدا باید برای پروپن تولید شده توسط واکنش HI با هیدروکسی پروپیل با K = 0.93 ثابت اصلاح شود (میانگین تعداد زیادی از ضرایب ضخامت نمونه). بنابراین:

محتوای متوکسی اصلاح شده = محتوای متوکسی کل - (محتوای هیدروکسی پروپوکسی × 0.93×31/75)

جایی که اعداد 31 و 75 به ترتیب جرم مولی گروه های متوکسی و هیدروکسی پروپوکسی هستند.

(2) تعیین محتوای هیدروکسی پروپوکسی

گروه هیدروپروپوکسی موجود در نمونه با تری اکسید کروم واکنش داده و اسید استیک تولید می کند. پس از تقطیر از محلول خود واکنش، محتوای اسید کرومیک با تیتراسیون با محلول NaOH تعیین می شود. از آنجایی که در فرآیند تقطیر مقدار کمی اسید کرومیک خارج می‌شود، محلول NaOH نیز مصرف می‌شود، بنابراین محتوای این اسید کرومیک باید بیشتر توسط یدمتری تعیین شود و از محاسبه کسر شود. معادله واکنش این است:

ابزارها و معرفها مجموعه کاملی از ابزارها برای تعیین گروههای هیدروکسی پروپوکسی. بطری حجمی: 1 لیتر، 500 میلی لیتر؛ سیلندر اندازه گیری: 50 میلی لیتر؛ پیپت: 10 میلی لیتر؛ بطری اندازه گیری ید: 250 میلی لیتر. بورت پایه: 10 میلی لیتر؛ محلول استاندارد تیوسولفات سدیم (0.1mol/L); اسید سولفوریک رقیق (1+16.5); اسید سولفوریک رقیق (1+9); نشانگر نشاسته (0.5%).

7-7 دستگاهی برای تعیین محتوای هیدروکسی پروپوکسی است.

در 7-7 (a)، D یک فلاسک تقطیر دو گردن 25 میلی لیتری است، B یک لوله مولد بخار 25 میلی متری 150 میلی متر است، C یک لوله اتصال جریان است، A یک حمام روغن گرمایش الکتریکی است، E یک ستون شنت است، G است. یک فلاسک مخروطی با یک پلاگین شیشه ای است، قطر داخلی انتهایی آن 0.25-1.25 میلی متر است که در فلاسک تقطیر قرار می گیرد. F یک لوله متراکم متصل به E است. در دستگاه بهبود یافته نشان داده شده در شکل. 7-7 (b)، 1 راکتور است که یک فلاسک تقطیر 50 میلی لیتری است. 2 سر تقطیر است. 3 یک قیف شیشه ای 50 میلی لیتری برای کنترل سرعت جریان آب آلی است. 4 لوله نیتروژن است. 5 لوله متراکم است. مهم ترین تفاوت دستگاه اصلاح شده با روش فارمکوپه اضافه کردن یک قیف شیشه ای برای کنترل سرعت جریان آب است تا بتوان سرعت تقطیر را به راحتی کنترل کرد.

روش های آزمایش در نمونه خشک کردن 105 ℃ تا وزن ثابت حدود 0.1 گرم (0.0002 گرم) است، در بطری تقطیر گفته شده دقیق است، 10 میلی لیتر محلول تری اکسید کروم 30 درصد، فلاسک تقطیر را در فنجان حمام روغن، سطح مایع حمام روغن اضافه کنید. مطابق با سطح مایع کروم تری اکسید، تجهیزات نصب شده، آب خنک کننده باز، نیتروژن، کارخانه ما برای کنترل میزان نیتروژن حدود یک حباب در ثانیه. ظرف 30 دقیقه، حمام روغن تا 155 درجه سانتیگراد گرم شد و تا زمانی که محلول جمع آوری شده به 50 میلی لیتر برسد در این دما نگهداری شد. تقطیر برای حذف حمام روغن متوقف شد.

دیواره داخلی کولر را با آب مقطر بشویید، آب شستشو و مقطر را در یک بطری ید 500 میلی لیتری ترکیب کنید، 2 قطره نشانگر فنل فتالید 1% اضافه کنید، با محلول هیدروکسید سدیم 0.02 مول در لیتر تیتر کنید تا مقدار pH 6.9 تا 7.1 باشد. و تعداد کل هیدروکسید سدیم مصرفی را یادداشت کنید.

0.5 گرم بی کربنات سدیم و 10 میلی لیتر اسید سولفوریک رقیق (1+16.5) را به بطری ید اضافه کنید و بگذارید بماند تا دی اکسید کربن تولید نشود. سپس 1.0 گرم یدید پتاسیم به آن اضافه کنید، آن را محکم ببندید، خوب تکان دهید و به مدت 5 دقیقه در تاریکی بگذارید. سپس 1 میلی لیتر نشانگر نشاسته 0.5 درصد اضافه کنید و آن را با تیوسولفات سدیم 0.02 مول در لیتر تا نقطه پایانی تیتر کنید. حجم تیوسولفات سدیم مصرفی را یادداشت کنید.

در آزمایش خالی دیگری، اعداد حجمی تیتراتورهای هیدروکسید سدیم و تیوسولفات سدیم مصرفی به ترتیب ثبت شد.

محاسبه محتوای هیدروکسی پروپوکسی:

جایی که، K تصویر ضریب تصحیح آزمایش خالی است: V1 حجم تیتراسیون هیدروکسید سدیم مصرف شده توسط نمونه، میلی لیتر است. C1 غلظت محلول استاندارد هیدروکسید سدیم، mol/L است. V2 حجم تیتراسیون تیوسولفات سدیم مصرف شده توسط نمونه، میلی لیتر است. C2 غلظت محلول استاندارد تیوسولفات سدیم، mol/L است. M جرم نمونه است، g؛ Va حجم تیتراسیون هیدروکسید سدیم مصرف شده در آزمایش خالی، میلی لیتر است. Vb حجم تیتراسیون تیوسولفات سدیم مصرف شده در آزمایش خالی، میلی لیتر است.

4. تعیین رطوبت

تعادل تحلیلی ابزاری (دقیق تا 0.1 میلی گرم)؛ بطری اندازه گیری: قطر 60 میلی متر، ارتفاع 30 میلی متر؛ کوره خشک کن.

روش آزمایش به طور دقیق نمونه را 2 ~ 4G وزن می کند (