Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Красители в полимерных материалах, таких, как пленки или текстильные волокна, обычно определяют спектрофотометрически, либо полностью растворяя полимер, содержащий краситель в общем для них растворителе, либо экстрагируя краситель из полимера растворителем, который растворяет только краситель. Первый метод (полного растворения) применим и к таким красителям, которые не удается экстрагировать из волокна, например ковалентно связанные активные красители. Он сравнительно прост, если можно найти подходящий растворитель.

Определение красителя в волокне экстракционными методами

Экстракционные методы применимы к красителям, растворимым в экстрагенте и связанным с волокном за счет ионных и других невалентных взаимодействий. Для превращения красителя в растворимую форму можно сочетать экстракцию с химической реакцией.

Требование к растворителям, применяемым для экстракции, те же, что и к растворителям, растворяющим волокно, но необходимо не растворение волокна, а только его набухание, иначе частицы волокна вызовут мутность раствора и затруднят спектрофотометрическое определение красителя в экстракте.

Экстракция красителя полимера представляет собой процесс, обратный крашению, и является десорбцией неионного красителя из полиэфирного или полиамидного волокна. Диффузия красителя из волокна в растворитель облегчается подвижностью полимерных цепей. Эта подвижность может быть увеличена за счет термической энергии растворителя, который вызывает набухание полимера, делает его более пластичным. Способность расворителя вызывать набухание полимера, необходимое для эффективной экстракции, может быть оценена по параметру растворимости растворителя.

2. ОПИСАНИЕ УСТАНОВОК И ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ОПРЕДЕЛЕНИЙ

2.1.Установка для прямой фотометрии

Фотометрический метод анализа основан на избирательном поглощении молекулами или ионами определяемого соединения электромагнитного излучения с длиной волны от 400 до 800нм [6]. В основе прямой фотометрии лежит непосредственное измерение оптической плотности серии стандартных растворов определяемого соединения при выбранной длинне волны и нахождении его концентрации одним из методов количественного анализа на основе закона Бугера–Ламберта–Бера [2]. В лабораторной практике для определения величины оптической плотности А используют приборы, называемые колориметрами. Фотоколориметр КФК-2 является однолучевым прибором, предназначенным для измерения оптической плотности в отдельных диапазонах длинн волн от 315 нм до 980нм. Для выделения отдельных участков длинн волн (монохроматизации света) используют встроенные в прибор светофильтры. Принципиальная cхема прибора представлена на рис.1.

Рис. 1. Принципиальная оптическая схема фотоколорифера КФК-2.

Световой поток от лампы накаливания (1) проходит через систему линз (2,4,5), диафрагму (3), светофильтры (6,7,8) и попадает на кювету с исследуемым раствором (10), который находится между защитным стеклом (9,11). Цветные светофильтры (8) предназначены для выделения узких участков спектра из сплошного спектра излучения лампы (1).

Теплозащитный светофильтр (6) вводится в световой поток при работе в видимой области спектра (400−590 нм), а нейтральный светофильтр (7) используется для ослабления светового потока при работе в спектральном диапазоне 400−540 нм. Фотоприемник (12,15) работает в разных областях спектра: фотоэлемент Ф−26 (15) в области длин волн 315−540 нм; фотодиод ФД−24К (12) в области спектра 590−980 нм.

Пластина (14) делит световой поток на два: 10% светового потоканаправляется на фотодиод и 90% на фотоэлемент.

Для уравнивания фототоков, снимаемых с фотоприемника при работе с различными цветными светофильтрами (8), перед ними установлен светофильтр (13).

Внешний вид прибора КФК−2 представлен на рис.2. Методика проведения измерений на приборе описана в разделе 4.2.2. методического указания[6].

Рис. 2. Внешний вид схема фотоколорифера КФК-2.

1 – шкала коэффициентов пропускания;

3 – ручка для введения необходимого светофильтра;

4 – ручка для введения кювет в световой поток;

5,6,7 – ручки для установления чувствительности прибора.

2.2.Установка для потенциометрического титрования

Метод потенциометрического титрования основан на измерении потенциала индикаторного электрода в процессе титрования и установлении зависимости между его величиной и объемом прибавленного раствора. Выбор индикаторного электрода зависит от природы определяемого иона и типа протекающей реакции.

При кислотно-основном титровании в качестве индикаторного электрода используют стеклянный электрод, на поверхности которого протекает реакция обмена между ионами водорода, находящимися в анализируемом растворе, и ионами натрия, находящимися в стеклянной мембране.

В процессе потенциометрического титрования сначала происходит постепенное изменение потенциала индикаторного электрода, а вблизи точки эквивалентности потенциал резко изменяется и наблюдается его скачок.

Схема установки для потенциометрического титрования с автоматической фиксацией конечной точки титрования и функциональная схемав БАТ-15 представлены на рис. 3.

Рис. 3. Схема установки для потенциометрического титрования с автоматической фиксацией КТТ.

1 – рh-метр-милливольтметр;

2 – электромагнитный клапан;

3 – резиновая трубка;стаканчик с анализируемым раствором;

4 – полуавтоматическая бюретка;

5 – дозирующий капилляр;

6 – хлорсеребряный электрод сравнения;

7 - магнитная мешалка;

8 – штатив;

9 - стеклянный индикаторный электрод;

10 – держатель электродов;

11 – БАТ-15.

Методика титрования с БАТ-15 описана в разделе 3.2.2. методического указания [5].

2.3. Установка для высокочастотного титрования

Метод высокочастотного титрования основан на измерении электропроводности раствора при использовании тока высокой частоты (более 0.1 МГц) в процессе титрования для установления конечной точки титрования. Под воздействием электромагнитного поля высокой частоты происходит не только перемещение ионов электролита между электродами, но и поляризация молекул раствора. Электропроводность раствора повышается с увеличением подвижности ионов, концентрации ионов и температуры раствора, поэтому высокочастотное титрование следует проводить при постоянной температуре, титрант должен быть более высокой концентрации, чем титруемый раствор, чтобы его электропроводность не уменьшалась в результате разбавления титрантом. Для высокочастотного титрования используют те химические реакции, при которых наблюдаются различие в подвижности ионов, находящихся в растворе до и после точки эквивалентности [7].

Общий вид установки для высокочастотного титрования (титратор ТВ-6Л1), с помощью которой измеряют силу тока – величину, обратно пропорциональную электропроводности раствора, представлен на рис. 4 [7]

1 – держатель;

2 – бюретка для титрования;

3 – ячейка для высокочастотного титрования;

4 – ручка «грубо» для установления стрелки микроампера на необходимое деление шкалы;

5 – ручка, регулирующая начальное положение стрелки микроамперметра;

6 – ручка для включения прибора;

7 – ручка, необходимая для включения магнитной мешалки;

8 – ручка, регулирующая частоту вращения размешивателя;

9 – переключатель чувствительности прибора.

Рис. 4. Общий вид титратора ТВ-6Л1.

В
ажным преимуществом высокочастотного титрования является отсутствие контакта анализируемого раствора с электродами, поэтому вместо платиновых могут использоваться электроды из любых металлов,например, более дешевые стальные, которые находятся с наружной стороны электролитической ячейки, внешний вид которой представлен на рис.5.

Рис.5. Ячейка для высокочастотного титрования.

1 – стальные электроды;

2 – электролитическая ячейка.

2.4. Математическая обработка результатов определения

Математическую обработку результатов определения проводили методами математической статистики для малых выборок, используя следующие формулы [2]:

• Среднее арифметическое С = С _i /n,

где С _i – единичный результат определения,

n – количество параллельных определений

• Оценка стандартного отклонения единичного определения,

S _i = ГС _i-С)²/(n-1),

• Относительное стандартное отклонение S _r = S _i /С,

• Величина, определяющая доверительный интервал δ=S _i t _табл. / n,

где t _табл. – критерий Стьюдента.

• Проверку значимости расхождений между средним и действительным значениями определяли по t-критерию Стьюдента, рассчитанному по формуле t_эксп.=|C-a|√n/S_i.. Полученное значение сравнивали с табличным t _табл. при Р = 0.95 и f = n-1. Если t _{эксп. табл.} , то результаты определений можно считать правильными, а расхождение между средним и действительным значениями обусловлено только случайными погрешностями. Если t _эксп. > t _табл. , то расхождение между средним и действительным значениями значимо и обусловлено случайными и систематическими погрешностями.

• Относительную ошибку определений рассчитывали по формуле

∆_отн =|C-a|100% / a

• Расчет коэффициентов регрессии для уравнений градуировочных графиков А=аС+в проводили методом наименьших квадратов по следующим формулам :

а = (n C _i A _i - C _iА _i) / (n(C _i ) ²– (C _i)²),

в = (C _i )² A _i - C _i C _i А _i) / (n(C _i ) ²– (C _i)²)

• Коэффициент коррелляции рассчитывается по формуле:

r = (n C _i A _i - C _iА _i) / {(n (C _i) ² - (C _i)² ) (n(А _i ²- (А _i)²}^1/2 .

3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

3.1. Исследование условий фотометрического определения красителя в ванне крашения кислотными красителями.

3.1.1. Выбор светофильтра.

Для выбора светофильтра в одну кювету заливали анализируемый раствор ванны, а в другую – кювету сравнения – дистиллированную воду и измеряли оптическую плотность раствора ванны А со всеми светофильтрами. Результаты измерений зафиксированны в табл. 1.

ТАБЛ. 1.

,нм	315	364	400	440	490	540	590	670	750	870	980
Ак.к.	-	0.190	0.180	0.220	0.500	0.270	0.020	0.020	-	-	-
Ак.з.	-	0.235	0.195	0.105	0.252	0.220	0.435	0.305	0.245	-	-

По результатам, представленным в табл. 1, построили зависимость оптической плотности А от длины волны л для кислотного красного (1) и кислотного антрахинонового ярко-зеленого (2) (рис. 6).

Рис. 6. Спектры поглощения кислотного красного (1) и кислотного антрахинонового (2) красителей.

Характеристики

Список файлов реферата