Главная страница сайта Zomber.ru Учебник по аналитической химии
Помощь в решении задач по химии Коллоидная химия
Лекции по химии Учебник по общей химии
Вернуться в содержание книги "Химия мономеров"


Анализ стирола

Для качественного анализа стирола применяют те же самые реактивы, о которых уже упоминалось выше, когда речь шла об анализе этилена и изобутилена. Хорошо кристаллизующийся продукт соединения стирола с 2,4-динитробензолсульфонилхлоридом имеет т. пл. 143—143,5°, α,β-дироданоэтилбензол плавится при 102,5—103°.

Методы количественного определения стирола весьма разнообразны. Кроме определения содержания мономера, необходимо определять содержание всех примесей: с одной стороны, таких, которые вызывают нежелательную полимеризацию в процессе хранения, и с другой — примесей, отрицательно влияющих на процесс полимеризации при производстве полистирола. Кроме того, необходимо, наконец, определять те примеси, которые отрицательно влияют на свойства получаемого полимера. К первой группе примесей относятся альдегиды и перекиси, ко второй — стабилизаторы, фенилацетилен и ионы хлора. Отдельные аналитические методы, которые применяются для этого, мы рассмотрим лишь в общих чертах.

Содержание чистого стирола в данном образце можно установить либо весовым, либо объемным методом, либо по точке затвердевания и, наконец, по показателю преломления. Весовой метод основан на определении стирола в виде его кристаллического псевдонитрозита, который выделяют и взвешивают. Реактивами для этой цели служат водный раствор азотистокислого натрия, разбавленная серная кислота, чистый 95%-ный спирт и тщательно очищенный петролейный эфир или бензин. Для прямого определения стирола можно использовать лишь образцы, в которых его содержание не превышает 10%. Если концентрация стирола в образце более высокая, то взятую навеску образца предварительно разбавляют каким-либо из упомянутых растворителей. Получающийся в результате количественной реакции присоединения азотистого ангидрида к стиролу его нитрозит в отличие от подобных производных других присутствующих в техническом стироле непредельных соединений в упомянутых растворителях не растворяется. Его отфильтровывают, промывают водой, петролейным эфиром и, наконец, 95%-ным спиртом, затем сушат в вакууме при комнатной температуре и взвешивают.

Объемный метод основан на определении стирола в виде продуктов присоединения к нему солей ртути, в частности ее ацетата. Титрование ведут в растворе разбавленного диоксана, не содержащего альдегиды и ацетали. Избыток соли ртути удаляют с помощью щелочи и перекиси водорода; далее раствор подкисляют разбавленной азотной кислотой и титруют раствором роданистого аммония известной концентрации в присутствии индикатора — железоаммонийных квасцов. Принцип определения основан на следующей схеме:

Другой метод объемного анализа основан на применении бромид-броматного раствора. В общих чертах этот метод был описан для случая этилена. Для определения небольших количеств стирола в воде и других полярных растворителях, не реагирующих с бромом, разработан метод амперометрического титрования.

Определение стирола объемным методом можно проводить с помощью 0,1 н. раствора брома в абсолютном метиловом спирте, насыщенным бромистым натрием. На анализ берут 25 мл спиртового раствора анализируемого образца (2,5—3,0 г на 250 мл чистого сухого метилового спирта), который смешивают с 15 мл раствора реактива. После 10 мин. выдержки в темноте прибавляют 20 мл раствора йодистого калия известной концентрации и титруют 0,1 н. раствором гипосульфита. Параллельно проводят титрование холостой пробы (15 мл раствора брома в метаноле, 100 мл воды, 25 мл метанола и 20 мл раствора йодистого калия).

Определение содержания стирола по температуре затвердевания препарата, или по показателю преломления его хотя и является быстрой операцией, но дает точные результаты лишь в том случае, когда единственной примесью к стиролу является этилбензол.

Температуру затвердевания определяют в стеклянном приборе определенных размеров. Кювету, снабженную специальным термометром и нихромовой спиральной мешалкой, помещают во второй сосуд, который в свою очередь погружают в охлаждающую баню, заполненную смесью твердой углекислоты с ацетоном. В бане поддерживают температуру на 5° ниже, чем температура затвердевания образца. Если применяют ртутный термометр, то цена деления его шкалы должна составлять 0,01° и иметь интервал от –38 до –30°. Можно работать также с платиновым термометром сопротивления. За точку затвердевания принимают температуру, при которой появляются первые кристаллики. По температуре затвердевания (т. затверд.) рассчитывают содержание стирола по формуле:

В серийных анализах найденные величины удобно обрабатывать графически. Показатель преломления анализируемого образца определяют на рефрактометре Аббе при температуре 25° и по таблице находят содержание стирола.

Содержание альдегида в стироле определяют титрованием хлористого водорода, выделяющегося при реакции альдегида с солянокислым гидроксиламином.

Содержание перекисей определяют косвенным путем. К образцу прибавляют определенное количество соли двухвалентного железа, которое окисляется перекисью в трехвалентное. Количество соли трехвалентного железа определяют титрованием раствором хлористого титана. Предварительно титрованием 10 мл титрованного раствора соли трехвалентного железа определяют перекисный фактор приблизительно 0,02 н. раствора хлористого титана, применяемого для основного определения. Перекисным фактором называется количество перекиси водорода, эквивалентное 1 мл титанового раствора. Индикатором для этой цели служит роданид калия. Титрование ведут до исчезновения красной окраски роданистого железа. Наконечник бюретки при титровании необходимо помещать в пространство, заполненное углекислым газом. Титрованный раствор соли трехвалентного железа содержит в 1 мл 5 мг иона трехвалентного железа. Его получают окислением перманганатом калия подкисленного серной кислотой раствора сульфата железоаммонийной соли. Собственно анализ проводят следующим образом. В коническую колбу, содержащую 100 мл чистого метанола, прибавляют необходимое количество сульфата железоаммонийной соли, 5 мл 10%-ного раствора роданистого калия, 2 мл серной кислоты, разбавленной в отношении 1:1, и кусочек твердой углекислоты. Когда углекислота испарится и вытеснит из колбы воздух, последнюю закрывают пришлифованной пробкой и содержимое энергично встряхивают. После 15-минутной выдержки из бюретки спускают ровно столько титанового раствора, сколько необходимо, чтобы исчезла красная окраска, вызванная присутствием иона трехвалентного железа в сульфате железоаммонийной соли. После этого прибавляют 25 мл анализируемого препарата стирола и оставляют стоять в течение 2 час. Затем его вновь титруют титановым раствором до исчезновения красной окраски, которая образуется в результате окисления перекисью двухвалентного железа до трехвалентного.

В литературе описан более простой способ определения содержания перекисных соединений в мономере, основанный на йодометрическом титровании. Согласно этому способу, раствор анализируемого стирола в чистом изобутиловом спирте, подкисленном уксусной кислотой, нагревают определенное время с известным количеством водного раствора йодистого калия, и выделившийся йод титруют затем раствором гипосульфита натрия известной концентрации. Если мономер был стабилизирован n-mpem-бутилпирокатехином, то его содержание определяют количественно колориметрическим методом по интенсивности красной окраски, вызванной прибавлением определенного количества 1 н. раствора едкого натра. Аналогичным образом количественно определяют в стироле и другой стабилизатор — гидрохинон. Красная окраска образуется при прибавлении 10%-ного раствора аммиака. При стабилизации мономера серой количество последней определяют турбидиметрическим методом. Навеску образца сжигают в токе воздуха, не содержащего соединений серы. Продукты сжигания поглощают раствором брома, где сернистый газ окисляется до серного ангидрида. Образующуюся при этом серную кислоту переводят в сульфат бария, количество которого определяют турбидиметром.

Содержание фенилацетилена определяют по количеству ионного серебра, которое образуется при разложении фенилацетиленида серебра азотной кислотой. Ацетиленид в свою очередь получают действием избытка аммиачного раствора нитрата серебра на исследуемый препарат стирола; осадок отделяют, разлагают разбавленной азотной кислотой и раствор титруют роданидом (индикатор — соль трехвалентного железа).

Турбидиметрический метод применяют также для количественного определения полимеров и хлор-иона. В первом случае этот метод возможен потому, что полимеры не растворяются в метиловом спирте. Во втором случае измеряют интенсивность помутнения полученного раствора нитрата серебра за счет хлористого серебра при введении в нитрат продуктов сгорания испытуемого образца стирола.

Иногда с помощью пикнометра определяют плотность мономера. Содержание влаги определяют титрованием навески стирола раствором йода и сернистого ангидрида в безводном метаноле и пиридине. Такой раствор, называемый реактивом Фишера, необходимо тщательно предохранять от действия влаги воздуха. С водой реакция протекает по следующему уравнению:

Титр реактива устанавливают перед каждым анализом путем титрования определенной навески воды. Конец титрования определяют по изменению окраски от желтой до коричневой.

Современная аналитическая техника позволяет осуществлять непрерывный аналитический контроль производства стирола с помощью масс-спектрометра.

Описание SHELLSOL AIOO на сайте.

 

 

Обратите внимание:
Вы находитесь на сайте Zomber.ru: мы помогаем решать контрольные по химии, а также консультируем по химии онлайн. Пишите: himiya-help@mail.ru

 

Copyright © 2007-2013 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить контрольную по химии