Способ определения параметров водного раствора ионогенного поверхностно-активного вещества в точке крафта

ео1 Г" Ь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ ОПИСАНИЕ(54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВОДНОГО РАСТВОРА ИОНОГЕННОГОПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНОГО ВЕЩЕСТВА ВТОЧКЕ КРАФТА, включающий измерениеэлектропроводности при нагреве, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности, доводятводный раствор до концентрации 0,011 и нагревают со скоростью 0,10,2 градуса в минуту до температурына 10-15 оС вьпае температуры растворения твердой фазы, и одновременноизмеряют электропроводность, поИзобретение относится к физической химии, в частности к коллоиднойхимии, и предназначено для определения температурного и концентрационного параметров точки Крафта врастворах ионогенных поверхностноактпвкых веществ (ПАВ) .Известен способ определения температуры и концентрации ПАВ в точкеКрафта, заключающийся в построениифазовой диаграммы, где точка Краф"та находится как точка пересечениякривых температурной зависимостирастворимости и температурной зависимости критической концентрации;:яцеллообразовакия (ККЫ1,15Недостатком этого способа является д 51 ителькость, связанная с необходимостью непосредственного опреце 51 е 1 кя р аст БОримО сти и ККЫ приз."51 ич 1 1 х температурах, так как в 205155;:сг 5:. ПАВ равновесная концектра-,1 к 51 5 стк 1.ливае 5 тся в течение пример;. г цИнкоо:тее близким к предлагаемому:.эе, 312 11:и нагреве дО температуры пол м 30.;о 15 .с;15 орекця твердой фазы фик.,.ц.;е:.1 О 11 визуально по осветлению:1 тро 11 роводкости Ц .И=.достатками этого способа яв.:.,:Сск большая погрешкОсть в ОпреО, ек 11 и температуры раствОра ПАВ В1 О"111 е Крафта, достигающая 30-40Так 51 погрешность вызвана неопреде,:.1 еккостью в Фиксировании этой тем,.-Ратуры в связи с отсутствием резко;.:.1 раженкого возрастания температуркой зависимости электропроводностиДл 51 некоторых ПАВ и невОзможнОстьодновременного определения концентрации раствора ПАВ в точке Крафта.Зто т способ может быть использован .;ап ь дл 51 ориентировочного, приблиз:. Те:.узкого определения температуры 50раствора ПАВ в точке Крафта. Способ определения температуры раствора ПАВ в точке Крафта по воз."- растанию электропроводности мю предлагаем использовать в качестве предварительного, с целью определения рабочей температурной области. Например, если по предварительному способу температура точки Крафта равна 60 С, а температура ТПР (Осветления) 65 С, то определение температуры и концентрации раствора ПАВ в точке Крафта по описываемому способу целесообразно проводить в температурной области 50-80 фС, т,е, нет надобности проходить температурную шкалу от 0 до 100 ОС. Изобретение проверено в лабораторных условиях путем ряда опытов с поверхностно-активными веществами различного строения.П р и м е р. Определение температуры и концентрации раствора ПАВ в точке Крафта для анионоактивного ПАВ - лаурилсульфата натрия.Ориентировочное определение температуры раствора ПАВ в точке Крафта проводят следующим образом,Цель изобретения - повышение точности определения температуры при одковремекком определении концентра- цпч водного растора поверхностно-ак-. 55 тивкого вещества в точке Крафта,Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определе-; ния параметров водного раствора ионо-, гекко 1 о поверхностно-активного веще ства в точке Крафта, включающему измерение изменения электропроводности при нагреве водного раствора ионогеккого поверхностно-активного вещества доводят до концентрации 65 0,01-1 и нагревают их со скоростью0 1-0,2 град/мик до температуры на10-1511 С выше температуры растворениятвердой Фазы и одновременно измеряют злектропроводность, по которойсудят о температуре и концентрацииПАВ в точке Крафта.На фиг. 1 изображена зависимосТьэлектропроводности от концентрации,"на фиг. 2 - фазовая диаграммаф на .фиг. 3 - температурная зависимостьэлектропроводности раствора ПАВ нафиг, 4 - Фазовая диаграмма водногораствора ПАВ (схема),Значения температур полного растворения (ТПР) при различных концентрациях С, С, С, С 4, С и С 6 позволяют построить линию температурнойзависимости растворимости АВС наФазовой диаграмме (фиг. 2). Черезсерию кривых температурной зависимости электропроводности в областитемператур выше ТПР проводят сечения 1параллельные Оси ординат при температурах 1, 1, й,1 ФИГ. 3), Значения электропроводйости в точкахпересечения откладывают в зависимости от концентрации (Фиг. 1) ц но излому кривых определяют значения ККЫпри температурах , с и 1, Наосновании этих данных строят кривуютемпературной зависимости ККИ линия ВД, фиг. 2). По полученной диаг-рамме определяют температуру и концентрацию раствора ПАВ в точке Крафта (В),Ыожно также проводить обработку .данных не графически, а математически с помощью Формул.Навеску лаурилсульфата 0,5 г растворяют в 30 мл дистиллированной воды, Получают раствор с концентрацией 0,058 моль/л. Раствор охлаждают и помещают в камеру термостата при 2-4 ОС на сутки. Затем раствор вместе с выпавшими кристаллами помещают в кондуктометрическую ячейку и проводят измерение изменения элек-. тропроводности раствора при одновременном нагреве со скоростью10 0,5 град/мин. Измерение электропроводности проводят через каждые 2 градуса, Измерение прекращают после полного растворения кристаллов, фиксиру.емого по осветлению раствора, 15По полученным данным строят график в координатах электропровод- ность - тампература. Ориентировоч- ное значение температуры раствора" в точке Крафта определяют как температуру начала возрастания электро- проводности, ориентировочное значение температуры раствора в точке Крафта для лаурилсульфата натрия составляет 12 С, 25Точное определение температурного параметра точки Крафта и определе-, ние концентрационного параметра, значение ориентировочного значения температуры точки Крафта лаурилсульФата натрия позволяет выбрать:температурную область для дальнейших измерений, В данном случае достаточ". ным будет интервал 0-30 С. Готовят серию растворов лаурилсульфата нат-.: рия с концентрацией об.; 0,0580;0,116; 0,173; 0,374, 0,518; 0,720 и 1,670Удобнее затем выразить концен.- трацию в моль/л: 0,002; 0,004; 0,006: 0,012 р 0,018 0,026; 0,058. Навески растворяют в дистиллированной воде, 40 охлаждают и помещают в камеру термостата при 3-4 С на сутки для завершеония кристаллизации. Затем каждый раствор последовательно от меньшей . концентрации к .большей помещают в 45 кондуктометрическую ячейку и измеряют электропроводность при одновременйом нагреве со скоростью 0,1 град/минПо полученным данным строят серию кривых в координатах электропроводность - температура, на ко.- торых точки излома говорят о полном растворении кристаллической фазы (ТПР) и осветлении раствора. Температурные координаты точек ТПР дают возможность построить линию температурной зависимости растворимости на фазовой диаграмме.Затем строят линию температурной зависимости ККМ на Фазовой диаграм . ме, линию АПС, Таким образом, олу= чают полную фазовую диаграмму, Точку Крафта определяют как точку пересечения двух линий - линии темпера-. турной зависимости растворимости и линии температурной зависимости ККМ точка В.Опуская перпендикуляр иэ точки Крафта на ось ординат, определяют концентрацию в точке Крафта ККМ) а опуская перпендикуляр из точки Крафта на ось абсцисс, определяют температуру раствора в точке Крафта р ). Температура раствора лаурил". сульфата натрия в точке" Крафта 13+ 0,5 С, а концентрация раствора лаурилсульфата натрия в точке Крафта 0,008+0,0002 моль/л.Многочисленные эспериментальные данные показывают, что погрешность определения температуры раствора ПАВ в точке Крафта по,данному способу не превышает 5, т.е. в 3-4 раза ниже чем по известному способу, дающему 30-40 погрешности.Предлагаемый способ дает возможность определять концентрацию раствора ПАВ в точке Крафта, что сокращает время определения и расхода ре-, агента, повышает точность определения. Это обеспечивает возможность использования данного способа в исследовательских и практических целГх при разработке композиций и препаратов на основе поверхностно-ак- . тивных веществ.1061028 ЛА Яафм 6 Тем СОСУТехр илах Коррект ПИ СНОВ 113035 ая 4 илиал ПП. УжгорО ент./ИЖлюиюРуф,щсйР Редактор Л.ЛврамеЗаказ 10031/46ВНИИ РрФЮУфР 3 рафй итель А а СиниА. Бабинец тираж 87 сударственног ам изобретени сква, Ж, Р о комитетаЙ и открытийбчаская наб.В 4 ВВ ЮЮ ЮЮВФ