Способ количественного определения полиариленфталидов

-ЯОАЗА) 0 01 21/00 ЫЙ КОМИТЕТ СССР ТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОСУДАРСТВЕ О ДЕЛАМ. ИЗ ОБРЕАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВПИ. растворяют .в 92-96-ной серной кислоте. при 18-25 аС с последующим спектрофотометрированием полученного окрашенного раствора и оценкой ко.личества полимера по оптическойплотности раствора.0 15 тов распада 13. где чОднако этот способ из-за специ- В фичности (необходимость наличия ф Функциональности полимерной цепи) 2 О Ь в принципе не может быть использо - объем раствора, иоптическая плотность,количество полимера, кг,- толщина кюветы, м,- молярный коэффициент поглощения, м /моль,2м - молекулярная масса элементарного звена полимера.25 Точность метода иллюстрируетсятабл, 2,Существенной особенностью предлагаемого способа является то, что.цвет растворов полиариленфталидов39 зависит от химического строениярадикалов (й), входящих в основнуюцепь (табл. 1). Эта особенностьпозволяет различать отдельных представителей этого класса полимеров,35 что в сочетании с методом ИК-спектроскопии (полоса 1780 см-" характерная для С=О групп фталидного цикла)делает идентификацию достаточно надежной.4 О На фиг. 1 приведены спектры сернокислотных растворов полиариленфталидоа (снятые на приборе "Бресогй0 УУ 18 ф)Для растворов полиариленфталидовв концентрированной серной кислотехарактерны узкие полосы поглощения,что позволяет их использовать дляколичественного бпределения полиариленфталидов фотометрическим методом, Линейная зависимость оптической плотности этих растворов отконцентрации соблюдается во всемдиапазоне исследованных концентраций в соответствии с законом Буге 55 Ра-Ламберта-Бэра:В=ЕЛ С Ь (2)График зависимости оптическойплотности (измерено на прибореФЭК) растворов полиариленфталидовв 94-ной серной кисло е от концентрации (кривая 1- 3= 590 кривая2- Л = 540 нм, кривая 3 . - 590 нм)приведен на фиг, 2.Существенным достоинством предлагаемого метода является стабильность-пьли(флуоре .нййфталид) в серной кисло- окраску, коточто в концентслоте происхолекул, сопром фталидного я израствора С полностью мнческое строе Растте имерая обрировадит иовождациклаполимесохранние). воры полимера ют интенсивную условлена тем, нной серной ки низация макромоющаяся раскрыти (после выделенр по данным ИК яет исходное х Интенсивнаях растворов аска сернокисло печивает возмож Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способу количественного определения полиариленфталидов и может быть использовано в химической промышленности при получении этих полимеров (постадийный контроль потерь), при переработке полиариленфталидов в изделия (контроль толщины ультратонких покрытий при апретировании волокон, нанесении защитных покрытий и т.п.).Известен способ количественного определения полимеров, основанный на химических превращениях Функциональных групп или основной цепи, и последующим определением продукван для определения полиариленфталидов.Согласно изобретению предлагается способ количественного определения полиариленфталидов, заключаюцийся в том, что полимер растворяют в 92-96-ной серной кислоте при 18-25 С с последующим спектрофотометрированием полученного окрашенного раствора и оценкой количества полимера по оптической плотности раствора.Исследуемые полиариленфталиды . имеют общую Формулу ность определения микроколичествполиариленфталидов.Для этого образец полимера помещают в мерную колбу и заливают92-96-ной серной кислотой маркифхч" до метки.Готовый раствор фотометрируют,подбирая толщину кюветы н зависимости от концентрации р; створа и светофильтр в зависимости от строенияполимера (табл. 1),Количество полимера рассчитываютпо формулеокраски растворов указанных полимеров (изменение оптической плотности для поли-дифениленфталида составляет 5 за месяц, для поли-флуоренилФталида - 5 за две недели, для поли-дифениленоксифталида - 2,5 за5сутки), высокаячувствительность(Е = 1 10в), позволяющая4 лмоль смопределять концентрацию полимера всернокислотном растворе,(средняя относительная ошибка измерения в диапазоне концентраций0,1-10 мкг/мл составляет Ф 2,4при максимальной относительной ошибке менее 5).П р и м е р 1, Фотометрическийметод определенная количества поли(дифениленфталида) в фильтрах, полученных при переосаждении полимера. 20Готовят раствор 0,5 г поли(дифениленфталида) в 10 мл хлороформа.Полимер высаживают в 3-кратный избыток метилового спирта (30 мл). Отфильтровывают выпавший полимер череэ фильтр Р 2 и получают фильтратР 1, объемом 35 мл, содержащий хлороформ, метанол, частицы полимерапроскочившие через фильтр и растворимые олигомерные продукты, Из 30этого объема берут аликвоту в 1 мл,заливают ее в мерную колбу на50 мп и помещают в сушильный шкаф(с = 150 С), испаряют растворитель.Сухой остаток заливают 94-ной серной кислотой и измеряют оптическуюплотность получившегося раствораиа ФЭК, используя светофильтрР 5 и кювету толщиной,1 см. Оставшийся на фильтре полимер промывают 4 рпоследовательно метиловым спиртоми ацетоиом,и.получают фильтратыВ 2 и 3 объемом .30 и 32 мл соответственно. С этими фильтратами повторяют те же операции, что и с фильтратом. Р 1, Затем определяют содержание растворимых полимерных продуктов, для чего фильтры В 1-3 оставляют на сутки с целью осаждения мелких частиц полимера, нахо-.дящихся в фильтратах во взвешенномсостоянии. Из получившихся прозрач-.ных растворов отбирают аликвотыпо 2 мп, помещают их"в мерные колбы на 50 мл и испаряют растворитель в сушильном шкафу. Колбы с сухим остатком заливают 94-ной серной кислотой до метки и полу ченные растворы фотометрируют на ФЭК, используя светофильтр Р 5 и кюветы толщиной 5 см.После всех операций над Фильтра- тами и растворами, исходя из их объемов, оптической плотности и коэффициента экстинции, рассчитывают общее количество полимера, находящегося в фильтратах как в растворенном, так и в суспендированном виде (табл. 3), по формулеюла,ЕОа где 0 - оптическая плотностьВ - количествогполимерас кгпв2 ф 8 З 10 Аль9 - объем аликвоты, м. 3Ч - объем фильтрата, м,М - молекулярная масса элементарного звена полимера,1, - толщина кюветы, м.П р и м е р 2. Определение толщины поли(дифениленфталидной) пленки, нанесенной на подложку.Пленка Формуется на стеклянной (пластинке площадью 15 см окунанием в сильно разбавленный раствор полимера в хлороформе. Растворитель испаряют, а полимерную пленку, нанесенную на пластинку, растворяют непосредственно в измерительной кювете (в опыте использовалась кювета толщиной 5 см) в точно измеренном (30 мл) объеме:94-ной серной кислоты. Оптическая плотность полученного раствора измерена на Фотоэлектрическом.колориметре ФЭК(светофильтр Р 5). Исходя из коз.фициента экстинции и объема раствора, рассчитывают абсолютное количество полимера (табл. 4). Толщину пленки рассчитывают по Формулед = , (4)тгде 6 - толщина пленки, м; а - плотность полимера, равная 1,3 кг/м,8 - площадь пленки, и1065741 Та блица 1 Зависимость окраски растворов полиариленфталидов в концентрированной (94) серной кислоте от химического строения:кОи их спектральные характеристики " Цвет раствора полимераСветофильтр,9, А , нм Полимер оли (дифениленталид) 2,8 9 Синийи(дифениленидфталид) 2,5 4, 540 рпурны оли(флуоренилталид) голубой 1,8 5, 5 ЭК,Сняты на приб 50 - - наблюдаемкГо к фиолетовому т 20 от с я пос дале Результаты фотометрического определения содерзани поли(дифениленфталида) в концентрированной (94)сернойкислоте онцентрация полимера, мкг/мл Относительна кюветы, ошибка опред ления, ЪОптическая плотность То енна истинная 020 0,022 0,037 0,011+При увеличении концентрации раствор пенный последовательный переход цве к лиловому,Мол яриыйкоэФфициентпоглощенияЕ .10 фл/моль, см1065741 Продолжение табл, 2 Концентрация полимера, мкг/ лнайденная Стносительная Толщина кюветы, ошибка опрецесм ления, Ъ,Оптическаяплотность истинная 4,37 3,00 4,31 10,050 10,340 2,89 Таблица 3 Содержание поли(дифениленфталнда) в фильтратах,образующихся при его выделении переосаждением Общее содержание полимера в фильтрате,мкг Содержание растворенного полимера, мкг Обаемфильтрата, мл в 1 мл во всем фильт- рате в 1 мл во всем обьеме 35 6350 (1,27)" 181,5/148 7,0 4440 (Оу 89) 5180 (1,04) 1,0 30 162 59,96 32 в скобках указано количество полимера, В от взятого для переосаждения. Т,а б л и ц а 4Определение толщины полю.ерногопокрытия Концентрация, +мкг/мл0,1 фСернокислотного раствора, получен.ного после растворения полимер ного покрытия,фаРасчитана пр формуле (4). 4,120 С,О 10 8,120 4,300 6,190 8,470 0,428 0,617 0,844 1,030 Толщина:покрытия,+мкм Ф245 (0,05)30 (0,006)1910(0,38)1065741 ав д 02 4 6 8нценврацйд тлаиера, Мккн аиг.Я ставитель А. ГорячевхредЖ. Кастелевич Корректор М. Шаров овальч едакто 11033/44 Тираж 829 По ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/Зак писно илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная