ระดับวิธีการหาค่าทดแทนของโซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส

การกำหนดระดับการทดแทน (DS) ของโซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส (CMC) มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการควบคุมคุณภาพและการรับรองความสม่ำเสมอในคุณสมบัติและประสิทธิภาพของสาร สามารถใช้หลายวิธีในการกำหนด DS ของ CMC โดยมีการใช้เทคนิคการไตเตรทและสเปกโทรสโกปีมากที่สุด ต่อไปนี้เป็นคำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับวิธีการไทเทรตเพื่อกำหนด DS ของโซเดียม CMC:

1. หลักการ:

• วิธีการไทเทรตอาศัยปฏิกิริยาระหว่างหมู่คาร์บอกซีเมทิลใน CMC และสารละลายมาตรฐานของเบสแก่ ซึ่งโดยทั่วไปคือโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) ภายใต้สภาวะที่ได้รับการควบคุม
• หมู่คาร์บอกซีเมทิล (-CH2-COOH) ใน CMC ทำปฏิกิริยากับ NaOH เพื่อสร้างโซเดียมคาร์บอกซีเลท (-CH2-COONa) และน้ำ ขอบเขตของปฏิกิริยานี้เป็นสัดส่วนกับจำนวนหมู่คาร์บอกซีเมทิลที่มีอยู่ในโมเลกุล CMC

2. รีเอเจนต์และอุปกรณ์:

• สารละลายมาตรฐานของโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) ที่ทราบความเข้มข้น
• ตัวอย่างซีเอ็มซี
• ตัวบ่งชี้กรดเบส (เช่น ฟีนอล์ฟทาลีน)
• บิวเรต.
• ขวดทรงกรวย
• น้ำกลั่น.
• เครื่องกวนหรือเครื่องกวนแม่เหล็ก
• ความสมดุลเชิงวิเคราะห์
• เครื่องวัดค่า pH หรือกระดาษบ่งชี้

3. ขั้นตอน:

1. การเตรียมตัวอย่าง:
   • ชั่งน้ำหนักตัวอย่าง CMC ในปริมาณที่กำหนดอย่างแม่นยำโดยใช้เครื่องชั่งเชิงวิเคราะห์
   • ละลายตัวอย่าง CMC ในน้ำกลั่นในปริมาณที่ทราบเพื่อเตรียมสารละลายที่มีความเข้มข้นที่ทราบ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าผสมอย่างละเอียดเพื่อให้ได้สารละลายที่เป็นเนื้อเดียวกัน
2. การไตเตรท:
   • ปิเปตปริมาตรที่วัดได้ของสารละลาย CMC ลงในขวดทรงกรวย
   • เติมตัวบ่งชี้กรด-เบส (เช่น ฟีนอล์ฟทาลีน) สองสามหยดลงในขวด ตัวบ่งชี้ควรเปลี่ยนสีที่จุดสิ้นสุดของการไทเทรต ซึ่งโดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณ pH 8.3-10
   • ไทเทรตสารละลาย CMC ด้วยสารละลาย NaOH มาตรฐานจากบิวเรตด้วยการกวนอย่างต่อเนื่อง บันทึกปริมาตรของสารละลาย NaOH ที่เติม
   • ไตเตรทต่อไปจนกว่าจะถึงจุดสิ้นสุด ซึ่งระบุได้โดยการเปลี่ยนสีอย่างต่อเนื่องของตัวบ่งชี้
3. การคำนวณ:
   • คำนวณ DS ของ CMC โดยใช้สูตรต่อไปนี้:
   $��=�\times �\times �NaOH�CMC$

   DS=mCMC​V×N×MNaOH​​

   ที่ไหน:

   • $$

     DS = ระดับของการทดแทน

   • $$

     V = ปริมาตรของสารละลาย NaOH ที่ใช้ (เป็นลิตร)

   • $$

     N = ความปกติของสารละลาย NaOH

   • $�นาโอ$

     MNaOH​ = น้ำหนักโมเลกุลของ NaOH (กรัม/โมล)

   • $�ซีเอ็มซี$

     mCMC​ = มวลของตัวอย่าง CMC ที่ใช้ (หน่วยเป็นกรัม)

4. การตีความ:
   • DS ที่คำนวณได้แสดงถึงจำนวนเฉลี่ยของกลุ่มคาร์บอกซีเมทิลต่อหน่วยกลูโคสในโมเลกุล CMC
   • ทำการวิเคราะห์ซ้ำหลายครั้งและคำนวณ DS เฉลี่ยเพื่อให้มั่นใจถึงความถูกต้องและความน่าเชื่อถือของผลลัพธ์

4. ข้อพิจารณา:

• ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการสอบเทียบอุปกรณ์อย่างเหมาะสมและการกำหนดมาตรฐานของรีเอเจนต์เพื่อผลลัพธ์ที่แม่นยำ
• จัดการสารละลาย NaOH ด้วยความระมัดระวังเนื่องจากมีฤทธิ์กัดกร่อนและอาจทำให้เกิดการไหม้ได้
• ดำเนินการไทเทรตภายใต้สภาวะที่ได้รับการควบคุมเพื่อลดข้อผิดพลาดและความแปรปรวนให้เหลือน้อยที่สุด
• ตรวจสอบวิธีการโดยใช้มาตรฐานอ้างอิงหรือการวิเคราะห์เปรียบเทียบกับวิธีการตรวจสอบอื่นๆ

เมื่อปฏิบัติตามวิธีการไตเตรทนี้ จะสามารถกำหนดระดับการทดแทนโซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส (CMC) ได้อย่างถูกต้อง โดยให้ข้อมูลที่มีคุณค่าสำหรับวัตถุประสงค์ในการควบคุมคุณภาพและการกำหนดสูตรในอุตสาหกรรมต่างๆ