Darjah Kaedah Penentuan Penggantian Natrium Karboksimetil Selulosa

Menentukan tahap penggantian (DS) natrium karboksimetil selulosa (CMC) adalah penting untuk kawalan kualiti dan memastikan konsistensi dalam sifat dan prestasinya. Beberapa kaedah boleh digunakan untuk menentukan DS CMC, dengan teknik pentitratan dan spektroskopi adalah yang paling biasa digunakan. Berikut ialah penerangan terperinci tentang kaedah pentitratan untuk menentukan DS natrium CMC:

1. Prinsip:

• Kaedah pentitratan bergantung pada tindak balas antara kumpulan karboksimetil dalam CMC dan larutan piawai bes kuat, biasanya natrium hidroksida (NaOH), di bawah keadaan terkawal.
• Kumpulan karboksimetil (-CH2-COOH) dalam CMC bertindak balas dengan NaOH untuk membentuk natrium karboksilat (-CH2-COONa) dan air. Tahap tindak balas ini adalah berkadar dengan bilangan kumpulan karboksimetil yang terdapat dalam molekul CMC.

2. Reagen dan Peralatan:

• Larutan piawai natrium hidroksida (NaOH) dengan kepekatan yang diketahui.
• sampel CMC.
• Penunjuk asid-bes (cth, fenolftalein).
• buret.
• Kelalang kon.
• Air suling.
• Pengacau atau pengacau magnet.
• Imbangan analitikal.
• meter pH atau kertas penunjuk.

3. Prosedur:

1. Penyediaan Sampel:
   • Timbang jumlah tertentu sampel CMC dengan tepat menggunakan neraca analitik.
   • Larutkan sampel CMC dalam isipadu air suling yang diketahui untuk menyediakan larutan yang diketahui kepekatannya. Pastikan pencampuran menyeluruh untuk mendapatkan penyelesaian yang homogen.
2. Pentitratan:
   • Pipet isipadu terukur larutan CMC ke dalam kelalang kon.
   • Tambah beberapa titis penunjuk asid-bes (cth, fenolftalein) ke dalam kelalang. Penunjuk harus berubah warna pada titik akhir pentitratan, biasanya sekitar pH 8.3-10.
   • Titrasi larutan CMC dengan larutan NaOH piawai daripada buret dengan kacau berterusan. Catatkan isipadu larutan NaOH yang ditambahkan.
   • Teruskan pentitratan sehingga titik akhir dicapai, ditunjukkan oleh perubahan warna berterusan penunjuk.
3. Pengiraan:
   • Kira DS CMC menggunakan formula berikut:
   $��=�\times �\times �NaOH�CMC$

   DS=mCMC​V×N×MNaOH​​

   di mana:

   • $��$

     DS = Darjah Penggantian.

   • $�$

     V = Isipadu larutan NaOH yang digunakan (dalam liter).

   • $�$

     N = Kenormalan larutan NaOH.

   • $�NaOH$

     MNaOH = Berat molekul NaOH (g/mol).

   • $�CMC$

     mCMC = Jisim sampel CMC yang digunakan (dalam gram).

4. Tafsiran:
   • DS yang dikira mewakili bilangan purata kumpulan karboksimetil setiap unit glukosa dalam molekul CMC.
   • Ulangi analisis beberapa kali dan hitung purata DS untuk memastikan ketepatan dan kebolehpercayaan keputusan.

4. Pertimbangan:

• Pastikan penentukuran yang betul bagi peralatan dan penyeragaman reagen untuk hasil yang tepat.
• Kendalikan larutan NaOH dengan berhati-hati kerana ia bersifat kaustik dan boleh menyebabkan melecur.
• Lakukan pentitratan di bawah keadaan terkawal untuk meminimumkan ralat dan kebolehubahan.
• Sahkan kaedah menggunakan piawai rujukan atau analisis perbandingan dengan kaedah lain yang disahkan.

Dengan mengikuti kaedah pentitratan ini, tahap penggantian natrium karboksimetil selulosa (CMC) boleh ditentukan dengan tepat, memberikan maklumat berharga untuk tujuan kawalan kualiti dan penggubalan dalam pelbagai industri.