Определяне на средната степен на полимеризация на целулоза чрез вискозитета на нейния разтвор в кадоксен
Въз основа на получените експериментални данни първо се изчислява специфичният вискозитет с точност до 0,001 по формулата.
За изчислението се използва формулата на Шулц-Блашке - вижте формулата, като константата k '" за медно-амонячни разтвори на целулоза е равна на 0,29. Средната степен на полимеризация се изчислява по формулата на Марк-Кун-Хауинк, където K' за медно-амонячни разтвори на целулоза е 5 10
4, а показателят a = \.
От формулите и като използвате горните константи, за да изчислите средната степен на полимеризация, формулата
където c е концентрацията на целулоза в разтвора, g/dm3.
Резултатите от определянето се изразяват като най-близкото цяло число, кратно на 10 за SP до 600 и кратно на 20 за SP над 600.
Несъответствието между резултатите от две паралелни определяния не трябва да надвишава 4% от средноаритметичната стойност.
5. Определяне на средната степен на полимеризация на целулоза чрез вискозитета на нейния разтвор в кадоксен
Водният разтвор на кадмиево-етиленовия комплекс, както вече беше отбелязано, е безцветен и стабилен разтворител за целулоза. Окисляването на целулозата в кадоксена е незначително, което прави възможно измерването на нейния вискозитет по конвенционални методи във въздуха. Въпреки това, разтварянето на целулозата в кадоксен при стайна температура е бавно и непълно. Целулозите с висока степен на кристалност и полимеризация се разтварят по-бавно от тези с ниска степен на кристалност. Тези особености трябва да се вземат предвид при разтваряне на различни проби от целулоза, получени чрез различни методи за обработка на целулоза и избелване.Способността на разтваряне на кадоксен се увеличава значително с понижаване на температурата и с добавяне на малки количества натриев хидроксид към разтвора. Предварителното набъбване на целулозата във вода също повишава нейната разтворимост в разтвора на кадоксен. защотоРазтворът на кадаксен не е достатъчно светлоустойчив, препоръчително е да се съхранява на тъмно.
Метод на анализ. За определяне степента на полимеризация на целулозата за химическа обработка се използва разтвор на кадоксен, съдържащ % кадмий и % етилендиамин. Определянето на вискозитета се извършва на капилярен вискозиметър тип VPZh-3 с константа 0,03 mm2/s2. Приготвянето на целулозни проби се извършва съгласно метода, описан в 2. Концентрацията на целулозния разтвор се избира така, че специфичният вискозитет на разтвора да е в границите от 0,2 до 0,8. При очакван присъщ вискозитет до 300 cm3/g се препоръчва концентрация на разтвора 2 x 10-3g/cm3; при присъщ вискозитет над 300 cm3/g, 1 x 10-3g/cm.
Теглото на пробата въздушно суха целулоза, g, необходимо за приготвяне на целулозния разтвор, се изчислява по формулата, дадена на стр.249.
Част от въздушно сухата целулоза се претегля и се поставя в стъклен буркан с шлифована запушалка. Съдържанието на влага в целулозата се определя в отделна проба. От бюрета разтвор на кадоксен се излива в буркан с температура 0 ° С в обема, приет за изчисляване на масата на пробата, и се поставят 9,12 стъклени перли за ускоряване на процеса на разтваряне. Бурканът се затваря с тапа, застопорява се с два плоски гумени пръстена, разклаща се енергично и се поставя в шейкър. Разбъркването се извършва при стайна температура в продължение на 20 минути.
При приготвяне на разтвор на сулфитна и сулфатна вискозна целулоза, предхидролизирана пулпа от сулфатен кабел с горещо рафиниране, след смесване в апарата, бурканите с разтвора се държат в хладилник за 40,50 минути при температура 2,4 ° C, като периодично се разклащат на ръка. При приготвяне на разтвор на сулфатна предхидролизна кордова каша от студено рафиниране, сулфитен ацетат ипамучен буркан с разтвор след смесване в апарата се държи 3,4 часа в хладилник при температура 2,4 ° C, като също периодично се разклаща на ръка.
Вътрешният вискозитет, cm3/g, се изчислява с точност до 0,001 по формулата
което се получава чрез решаване на уравнението на Хъгинс с k "за кадоксенов разтвор на целулоза, равно на 0,5. Намаляване на уравнението на Хъгинс до формата на квадратно уравнение
и като го решим, получаваме формулата. Тъй като във формулата коренът трябва да има значението на zul>0, тогава знакът преди корена е 4-.
Средната степен на полимеризация на целулозата се изчислява съгласно уравнението на Mark-Kuhn-Houwink, като се използва неговата логаритмична форма - виж уравнението. Замествайки в това уравнение константите K' и a, които са равни съответно на 0,7 и 0,9 за кадоксенови разтвори на целулоза, получаваме формула за изчисляване
Резултатите от определянето се изразяват като най-близкото цяло число, кратно на 20 за SP до 1000 и кратно на 50 за SP над 1000.
Несъответствието между резултатите от две паралелни определяния не трябва да надвишава 5% от средноаритметичната стойност.
6. Определяне на средната степен на полимеризация на целулозата в LHVNK
За определяне на вътрешния вискозитет и средната степен на полимеризация на целулозата в изследователската практика широко приложение намира комплексното съединение хексанатриев железен тристартарат или така нареченият комплекс желязо-винон-натрий, който е комплекс от желязо с натриев тартарат в разтвор на натриев хидроксид.
Първоначално HFNA беше получен от Jaime чрез разтваряне на прясно утаен железен хидроксид във воден разтвор на натриев тартарат, последвано от добавяне на излишък от натриев хидроксид, за да се намали възможното хидролитично разлагане на получения комплекс. Обща концентрация на твърди вещества вразтворът е 390.400 g/dm3 със следното съотношение: Fe30.43.0.52 mol/dm3, Na2C4H4O6 0.9 и NaOH 1.25.2.75 mol/dm3. По-късно Валтасаари предлага по-прост метод за получаване на VHNK на един етап и с по-точен състав. Общата концентрация на твърди вещества в него е 347 g / dm3 при съотношение на първоначалните компоненти: Fe3 0,3 mol / dm3, Na2C4H4O6 0,9 и NaOH 2,4 mol / dm 3. Разтворът на HVNK може да се получи и от готов кристален комплекс с добавяне на натриев тартарат и натриев хидроксид. Това решение се препоръчва за използване в международния стандарт.