Способ определения реакционной способности целлюлозы к ацетилированию

Союз Советских Социалистических Рвспублик(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 100878 (21) 2667983/23- 04с присоединением заявки Мо(51)М. Кл. С 01 Я 21/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявитель Владимирский химический эаво 54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕАКЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ К АЦЕТИЛИРОВАНИЮналитисобам опности цел оя дли- .сов)я ошибреак к аце- твореом рас- комплектичес вора Я. пиерисй а являются нееления, относияет 5, и плоез льтатов оппри обющей смеськ ескойаствореИзобретение относится к а ческой химии, а именно к спо ределения реакционной способ люлоэы к ацетилированию,Известен способ определени ционной способности целлюлозы тилированию, основанный на ра нии анализируемой пробы в вод творе кадмийэтилендиаминового са с последующим измерением о кой плотности полученного рас Недостатками способвысокая точность опредтельная ошибка составл 15 хая воспроиэводимость р уРеделения.Наиболее близким к описываемомуизобретению по технической сущности и достигаемому результату является 20 способ определения реакционной спо" собности целлюлозы к ацетилированию путем обработки анализируемой пробы парами насыщенного водного раствора азотнокислого аммония с.последую- .25 щей обработкой ледяной уксусной кислотой при 60-65 С и обработкой полученного при этом продукта смесью уксусного ангидрида, метиленхлорида и серной кислоты, взятых в объемном со отношении 1:0,72:0,02 с последующим фотометрированием полученного раств ра 12 .Недостатками способа являютс тельность определения (10-11 ча и низкая точность (относительна ка определения 10-12).целью изобретения является сокращение времени и повышения точности определения,Поставленная цель достигается о сываемым способом определения реак ционной способности целлюлозы к ац тилированню, заключающимся в подве жении обработке ледяной уксусной к лотой непосредственно анализируемо пробы и проведении обработки при 97-101 С путем капиллярного поднятия ледяной уксусной кислоты с последующим удалением ее избытка центрифугированием И обработкой остатка смесью уксусного ангидрида, метилеихлорида и серной кислоты, .взятых в весовом соотношении 1:0,24-1,24:0,27-0,41 и спектрофотометрировании полученного раствора.Метод основан на том, что работке целлюлозы ацетилирунаблюдается увеличение оптичпрозрачности среды по мере рния получаемого триацетата целлюлозы. Экспериментами установлено, что вели,чина оптической прозрачности находится в соответствии с реакционной способностью целлюлозы к ацетилированию.ИспольЗование в предлагаемом спо"обе обработки целлюлозы ледяной уксусной кислотой путем капиллярного поднятия кислоты по столбику целлюлозы приводит к более четкому дифференцированию свойств различных целлюлоз" ных образцов по сравнению с обычной обработкой смешением при той же температуре, модуле ванны и времени обработки, что объясняется образованием температурного градиента по высоте столбика целлюлозы, обусловленного охлаждением нагретой до 97-101 С уксусной кислоты при ее капиллярном поднятии.При этом степень обработки будет зависеть от развитости капиллярной структуры целлюлозы, ее способности к набуханию, что и определяет реакционную способность целлюлозы.Состав ацетилирующей смеси - уксусный ангидрид, метиленхлорид серная кислота в весовом соотношении 1:1,23:0,34, позволяет в течение 30 минут проацетилировать при 20-25 фС целлюлозную фракцию с высокой реакционной способ-. ностью и растворить получающийся ТАЦ, практически не затрагивая фракцию целлюлозы с низкой реакционной способностью.Большой модуль ацетилирования 1:278 позволяет избежать влияния температурных скачков при обработке целлюлозы ацетилирующей смесью на величину оптической прозрачности. Кроме того, он позволяет получить оптически однородную реакционную смесь, что является важным при автоматической записи результатов измерения.В таблице 1 показано, что изменение температуры обработки от 20 до 25 ОС не влияет на результат определения оптической прозрачности. Таблица 1 Зависимость оптическбй плотностиот температуры обработки Целлюлоза Температура проведения анализа,С тическаяоэрачност Хлопкова ВХЗ30 30 32 Предлагаемый способ опробован в лабораторных условиях.П р и м е р 1.Для анализа применяют спектрограф ИСП, снабженный кюветой с магнитной мешалкой.Результат анализа записывают спомощью самописца КСЛ.Навеску хлопковой целлюлозы 0,50 гпредварительно измельченную на лабораторной мельнице, набивают в пробирку с внутренним диаметром .8 мм столбиком высотой 30 мм. В дне пробиркиимеется отверстие диаметром 0,5 мм.Пробирку с целлюлозой вставляют в цен 95тральный шлиф 3-х горлой колбы емкостью 250 мл, содержащей.100 мл ледя"ной уксусной кислоты, нагретой доо97 С, причем пробирку вставляют так,чтобы целлюлоза лишь касалась поверх"ности кислоты, Колба снабжена обрат 20 ным холодильником с хлоркальциевойтрубкой и термометром, Целлюлозу активируют в течение 5 минут, после чегоизбыток уксусной кислоты отделяютцентрифугированием в лабораторной75 центрифуге при 3700 об/мин в теЧение10 минут.Отцентрифугированную целлюлозу изпробирки переносят в кювету прибора,представляющую собой стеклянный цилиндремкостью 250 мл с пришлифованной пробкой и обрабатывают при 20 С ацетилирующей смесью, состоящей иэ 50 мл ук"сусного ангидрида марки ХЧ, 10 мл96-ной серной кислоты марки ХЧфи.50 мл метиленхлорида марки Чф,чтосоответствует весовому соотношению1:0,27;1,24 при модуле ванны 1:273.Одновременно с началом обработки включают самописец и фиксируют изменениепрозрачности смеси в течение 30 минут.40 Оптическая прозрачность за 30 мин аце"тилирования составляет 30.Время проведения анализа с предварительной подготовкой образца составляет 50 минут.45 Относительная квадратичная ошибкаопределения 2,61.Пример 2,Определение реакционной способности целлюлозы проводят по примеру 1 стем отличием, что анализируется древесная сульфитная целлюлоза, для которойоптическая прозрачность 90. Времяпроведения анализа с предварительнойподготовкой целлюлозы составляет 50минут,Обработку ведут ледяной уксуайойкислотбй, нагретой до 101 С.Ацетилирующую смесь - уксусный ангидрид, метиленхлорид и серную кисло"ту используют в соотношении 1:0,24 0,41.60 Кроме того, были исследованы дру"гие образцы целлюлоз.В таблице 2 приведены сравнительные,данные анализа реакционной способности целлюлоз к ацетилированию,полученные5 по предлагаемому и известному способам.792097 Га б л и ц а 2 Сравнительные данные определенияреакционной способности целлюлозык ацетилированию По предлагае- По известномумому способу способу Оптическая показатель филь- Прозрачность,прозрачность,% труемости,усл. ед. Хлопковая (ВХЗ) 13 5,7 6,4 33 50 37 47 8,711,7 65 Хлопковая(США) 85 75 22 Формула изобретения Целлюлоза Результат анализа Из таблицы следует, что результаты анределений реакционной способности целлюлоз к ацетилированию по предлагае-О мбму способу коррелируются с результатами, полученными по известному способуДля определения точности анализа по предлагаемому способу был проведен 45 ряд параллельных опытов на хлопковой целлюлозе (ВХЗ). Опыт 1 2 3 4 5 6 Оптическая50прозрачность 87 88 89 85 91 87Относительная квадратичная ошибкаопределения оптической прозрачностидля вероятности 0,95 составляет 3,9. Предлагаемый способ определения реакционной способности целлюлозы к ацетилированию отличается простотой выполнения так .как при этом анализ реакционной, способности проводят в процессе обработки целлюлозы ацетили рующей смесью с автоматической эаписью результатов анализа. Продолжительность анализа, включая процесс подготовки образца, составляет 50 минут в отличие от известного способа, по ко торому затрачивается 10-11 часов, Поэтому способ может быть использованв качестве экспрессного в промышленных условиях. Кроме того, предлагаемый способ определения реакционной способности целлюлозы к ацетилированиюявляется более точным по сравнению сизвестным. Ошибка определения в предлагаемом способе 3,9, в известном10-20,Способ определения реакционной способности целлюлозы к ацетилированию, включающий обработку ледяной уксусной кислотой при нагревании и смесью уксус. ного ангидрида, метиленхлорида и серной кислоты с последующим фотометрировайием полученного триацетата целлюлозы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сокращения времени и повипаения точности определения, обработке ледяной уксусной кислотой подвергают непосредственно анализируемую пробу и обработку ведут при 97-101 С путем каопиллярного поднятия ледяной уксусной кислоты с последующим удалением ее из792097 Составитель Н.СоломенцеваРедактор Т,Морозова Техред Е,Гаврилешко Корректор И.Муска Заказ 9420/41 Тираж 1019 Подписное.ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 филиал ППП 1 Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 бытка центрифугированием и обработкойостатка смесью уксусного ангидрида,метиленхлорида и серной кислоты, взятых в весовом соотношении 1;0,24-1,24:0,27-0,41. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 9 524111, кл. 6 01 Б 21/00, 1974. 2, ТУ 6-08-427 -7 6 (прототип),