Главная | Обратная связь

Дослід 6. Одержання ацетатів целюлози

Ацетати целюлози мають важливе значення. Оцтовокислий ефір целюлози одержують шляхом обробки активованої целюлози ацетилюючою сумішшю, яка складається із ацетилюючого реагенту, каталізатора і розчинника. Як правило, в якості ацилюючого реагента застосовують оцтовий ангідрид, в якості каталізатора – сірчану кислоту і в якості розчинника – оцтову кислоту.

Ацетилювання оцтовим ангідридом зразу йде до трьохзаміщеного продукта- триацетата(первинного ацетату). Вміст зв’язанної оцтової кислоти в ньому складає приблизно 62,5%. Первинний ацетат розчинний лише в хлороформі, метиленхлориді і льодяній оцтовій кислоті і не розчинний в ацетоні і інших розчинниках.

Для одержання розчинного в ацетоні продукта – вторинного ацетата необхідно провести часткове омилення, при якому відщепляється частина ацетильних груп.Омилення проводиться зазвичай до вмісту зв’язаної оцтової кислоти близько 54-56 %,що відповідає приблизно степіні заміщення 2,5. Вторинний ацетат часто називають не зовсім точно діацетатом.

Одержання триацетата целюлози

В маленьку колбочку з пробкою і вставленою в неї скляною палочкою наливають із бюретки 3,85 мл суміші льодяної оцтової і сірчаної кислот. В ній міститься 4 г оцтової

кислоти і 0,1 г концентрованої сірчаної кислоти. В суміш погружають 1 г целюлози і

при допомозі скляної палички зволожують кислотною сумішю. Після цього вміст

колбочки охолоджують під краном, снігом або льодом до температури нижче 10

градусів і по краплям приливають із бюретки 4,0 мл оцтового ангідриду, змочують

ним весь волокнистий матеріал, після чого колбочку знову охолоджують протягом 30 хвилин. Потім ацетилювання продовжують на водяній бані при температурі 30-35оС до одержання однорідної, сиропоподібної , прозорої маси, в якій не повинно бути навіть кусочків волокон.

Сиропоподібну масу триацетату целюлози в оцтовій кислоті розбавляють 25 мл оцтової кислоти і ретельно перемішують палочкою.

Для зв’язування сірчаної кислоти в масу додають при помішуванні 5 мл розчину оцтовокислого натрію, який містить 0,5 г солі.

Оцтовокислий розчин ацетата целюлози повільно виливають тонкою цівкою у велику порцелянову ступку з дитильованою водою при одночасному розтиранні пестиком триацетата, який виділяється. Одержану суспензію кількісно переносять у велику склянку, перемішують і дають настоятися. Потім відфільтровують триацетат через воронку Бюхнера з полотняним фільтром і ретельно промивають водою до зникнення кислої реакції ( проба з метилоранжем).

Одержаний триацетат сушать спочатку на повітрі, а потім в сушильній шафі при 60^оС, зважують і розраховують вихід триацетата у відсотках від взятої абсолютно сухої целюлози. Порівнюють його з теоретичним виходом триацетата – 177,8 %.

Одержання діацетата целюлози

В маленьку колбочку з пробкою і вставленою в неї скляною паличкою наливають із бюретки 3,85 мл суміші льодяної оцтової кислоти( 4 г ) і концентрованої сірчаної кислоти( 0,1 г ). В суміш погружають 1 г мілкоподрібненої целюлози і скляною паличкою зволожують її кислотною сумішшю. Після цього вміст колбочки охолоджують під краном снігом або льодом до температури нижче 10^оС і по краплям приливають із бюретки 4 мл оцтового ангідриду, рівномірно змочуючи весь матеріал, після чого колбу знову охолоджують на протязі 30 хвилин при періодичному обережному розмішуванні всісту колби. Потім ацетилювання продовжують на водяній бані при 30-35^оС до одержання однорідної, сиропоподібної, прозорої маси, в якій не повинно бути волоконець.

Для перетворення триацетата целюлози у вторинний ацетат до сиропоподібної маси додають при ретельному перемішуванні 0,58 мл розведеної сульфатної кислоти( 1 г концентрованої сульфатної кислоти і 7 г води). Цю суміш залишають на 3 суток при температурі не вищій 25^оС.

Сульфатна кислота частково омилює триацетат з утворенням вторинного продукту, розчинного в ацетоні.

По закінчені омилення густу масу розводять 25 мл льодяної оцтової кислотиі ретельно перемішують, після чого приливають 10 мл 10 %-ого розчину оцтовокислого натрию для зв’язування сульфатної кислоти і знову ретельно перемішують вміст колби.

Оцтовокислий розчин ацетата натрію повільно переливають тонкою цівкою у велику порцелянову ступку з дистильованою водою при одночасному розтиранні пестиком виділяющогося діацетата целюлози.

Одержану суспензію кількісно зливають у велику склянку, перемішують і дають відстоятися.Зливають суспезію на лійку Бюхнера з полотняним фільтром і промивають дистильованою водою до зникнення кислою реакції (проба з метилоранжем ).

Промитий ацетат сушать спочатку на повітрі, а потім в сушильній шафі при 60оС, зважують і розраховують вихід ацетата у відсотках до абсолютно-сухої целюлози.

Порівнюють його з теоретичним визодом діацетата – 151,88 %.

Одержаний продукт досліджують на розчинність в ацетоні, на одержання плівок і на вміст в ньому ацетильних груп або кількості зв’язаної оцтової кислоти .

 

Визначення кількості зв’язаної оцтової кислоти в одержаному препараті

Визначення основане на реакції омилення ацетата целюлози розчином їдкого натру:

С₆Н₇О₂(ОСОСН₃)₃ + 3NaOH = 3NaO СОСН₃ + С₆Н₇О₂(ОН)₃

Препарат ацетата целюлози подрібнюють в тонкий порошок в маленькій ступочці. Потім зважують на аналітичних вагах 0,25 г препарата, зсипають його в колбу для титрування і змочують 2 мл етилового спирту. Після набухання протягом 10 хвилин приливають із бюретки 20 мл 0,5 н розчину їдкого натру або калі залишають стояти в закритій гумовою пробкою колбі протягом 75 хвилин при періодичному легкому збовтуванні вмісту колби.

Після омилення ацетату в колбу додають 100 мл дистильованої води і відтитровують надлишок лугу, не вступившого в реакцію з ацетатом, 0,5 н розчином соляної кислоти до знебарвлення суспензії у присутності фенолфталеїна.

Кількість зв’язаної оцтової кислоти в ацетаті, у відсотках, визначається за формулою:

Х = (V₁*K₁ - V₂* K₂ ) * 0.03 * 100 / Р , де

 

V₁ – об’єм 0,5 н розчину NaOH, взятого для омилення ацетату, мл;

V₂ - об’єм 0,5 н розчину H С1, яке пішло на титрування надлишку лугу, мл;

 

K₁ –коєфіцієнт нормальності розчину NaOH, взятого для омилення;

K₂ - коєфіцієнт нормальності розчину НС1;

Р - наважка ацетату , г;

0,03 – кількість оцтової кислоти в грамах, яка відповідає 1 мл 0,5 н розчину NaOH.