ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Определение пентозанов в целлюлозе из "Практические работы по химии древесины и целлюлозы" В последнее десятилетие особое внимание уделяют колориметрическим и спектрофотометрическим методам определения пентозанов, которые в отличие от других методов позволяют определять только фурфурол (без оксиметилфурфурола и других побочных продуктов, содержащихся в дистиллятах). Фурфурол способен давать цветные реакции с фенолами и аминами, причем некоторые из этих цветных реакций специфичны только для фурфурола. Так, уксуснокислый анилин с фурфуролом дает продукт, имеющий характерный красный цвет, а при реакции фурфурола с орсином образуется продукт голубого цвета. Эти цветные реакции послужили основой для разработки колориметрических методов определения фурфурола в дистиллятах [1, 2]. Колориметрические методы позволяют анализировать образцы с содержанием пентозанов менее 1—2%, в этом случае весовые и объемные методы дают не совсем точные результаты из-за наличия в дистиллятах производных фурфурола. При определении фурфурола колориметрическими методами содержание в дистиллятах оксиметилфурфурола, метилфурфурола, формальдегида и муравьиной кислоты не сказывается на результатах определения, так как они не дают таких цветных реакций, как фурфурол. [c.237] Для определения фурфурола была также использована его способность поглощать ультрафиолетовые лучи. Как фурфурол, так и оксиметилфурфурол не поглощают лучи в видимой части спектра, а имеют максимумы поглощения в ультрафиолетовой части, расположенные очень близко друг к другу (фурфурол имеет максимум при длине волны 2775 А, а оксиметилфурфурол—при 2845—2855 А), практически их очень трудно различить между собой. Следовательно, спектрофотометрический метод дает суммарное содержание фурфурола и оксиметилфурфурола [5], что приводит к необходимости вводить эмпирическую поправку на содержание оксиметилфурфурола [6, 7]. Поэтому для спектрофотометрического анализа используют окрашенные растворы, получаемые в результате цветных реакций фурфурола. В этом случае образующиеся комплексы с фурфуролом и оксиметилфурфуролом имеют различные максимумы поглощения. Так, фурфурол-орсинный комплекс имеет максимум при длине волны 6300 А, а оксиметилфурфурол — орсинный комплекс — при 3900 А. Таким образом, имея фотоэлектроколориметр или спектрофотометр, можно определять содержание фурфурола и оксиметилфурфурола в отдельности. Остальные компоненты не мешают определению. [c.238] Точность и воспроизводимость колориметрических и спектрофотометрических методов определения фурфурола зависит от целого ряда факторов, главными из которых являются избирательность цветной реакции и стабильность окрашенного раствора. Для предотвращения осаждения продукта реакции обычно к анализируемому раствору добавляют органический растворитель, который должен давать устойчивый цвет раствора и не поглощать лучи при тех длинах волн, при которых проводят измерение оптической плотности раствора. Наиболее пригодным растворителем оказался этиловый спирт, который удовлетворяет указанным требованиям. [c.238] Недавно [8] предложен метод ультрафиолетовой спектроскопии для определения фурфурола и оксиметилфурфурола, предусматривающий использование дополнительного дистиллята, полученного после отгонки всего фурфурола. При разработке этого метода исходили из исследований, проведенных ранее [9], которыми показано, что скорость образования оксиметилфурфурола при перегонке целлюлозы постоянна и не зависит от типа анализируемой целлюлозы. Поэтому, определяя суммарное содержание фурфурола и оксиметилфурфурола в основном дистилляте и содержание оксиметилфурфурола в дополнительном дистилляте, можно найти истинное содержание фурфурола в основном дистилляте. Метод еще очень мало исследован и не нашел широкого применения на практике. [c.239] В данном разделе будут рассмотрены в основном те методы определения содержания пентозанов, которыми в настоящее время широко пользуются в практике контроля. [c.239] Около 5 г целлюлозы (с точностью до 0,0002 г), эквивалентной 40—80 мг пентозанов, помещают в колбу (емкостью 250— 300 мл), в которую добавляют 100 мл 13,15%-ной соляной кислоты и 20 г хлористого натрия . (Прибор для определения пентозанов показан на рис. 39.) Нагрев содержимого колбы регулируют так, чтобы за 10 мин отгонялось 25 мл дистиллята. По мере отгонки 25 мл дистиллята в колбу из делительной воронки добавляют 25 мл свежей соляной кислоты. Перегонку прекращают после отгонки 225 мл дистиллятаЗатем дистиллят переносят в мерную колбу на 250 мл, смывая приемник небольшим количеством соляной кислоты в мерную колбу. [c.239] Параллельно проводят холостое определение, используя вместо 5 мл дистиллята 5 мл соляной кислоты. По калибровочной кривой находят содержание ксилана (а мг). Содержание его в общем объеме дистиллята не должно быть менее 20 мг или более 100 мг. В противном случае следует проводить повторное определение на другом образце дистиллята (см. примечание 2). [c.240] Построение калибровочной кривой. С точностью до 0,1 мг берут несколько навесок ксилозы (20, 40, 60, 80 и 100 мг), высушенной вакууме при 60°С. Проводят отгонку и определение фурфурола по методике, описанной выше. Калибровочную кривую строят по оптической плотности в зависимости от количества ксилана (ксилан = ксилоза X 0,880), соответствующего количеству взятой ксилозы. [c.240] Характер калибровочной кривой зависит от конструкции спектрофотометра или колориметра, поэтому калибровку и измерение оптической плотности анализируемого дистиллята следует проводить на одном и том же приборе. Калибровочную кривую необходимо время от времени проверять. [c.240] Примечания. 1. Для образца с очень низким содержанием пентозанов и в случае, когда нет в наличии больших образцов целлюлозы, методика определения пентозанов может быть несколько модифицирована можно брать 10 мл дистиллята вместо 5 мл. Это потребует построения другой калибровочной кривой с меньшим количеством ксилозы (с использованием 10 мл эталонного дистиллята). Но данную методику нельзя считать стандартной. [c.240] Ход анализа. Навеску целлюлозы известной влажности помещают в перегонную колбу емкостью 500 мл, заливают 100 мл 127о-ной соляной кислоты. Отгонку ведут таким образом, чтобы за 90 2 мин отогналось 300 мл дистиллята. [c.241] Колориметрическое определение фурфурола. Калибровочную кривую строят по раствору фурфурола, для чего 0,5 г фурфурола (с точностью до 0,0002 г) растворяют в 127о-ной соляной кислоте и объем доводят этой же кислотой до 500 мл. Затем пипеткой берут 5, 10, 15, 20, 30 и 50 мл этого раствора, помещают в мерные колбы на 100 лл и объем доводят до метки 12%-ной соляной кислотой. В результате получаются растворы фурфурола известных концентраций 50, 100, 150, 200, 250, 300 и 500 мг/л. [c.241] В колбу на 50 мл с помощью пипетки вносят 10 мл раствора фурфурола выбранной концентрации и 25 мл раствора орсина. Затем колбу ставят на водяную баню (25 1°С). Дальнейшую обработку раствора ведут так же, как и по методу 5САЫ-С4 61. Только для анализа рекомендуется брать вместо 5 мл 10 мл дистиллята. Для целлюлоз с высоким содержанием пентозанов можно брать 5 мл дистиллята к 5 мл 12%-ной соляной кислоты. [c.241] Параллельно проводят холостое определение, используя все реагенты, включая лед, но вместо дистиллята берут 270 мл 12%-ной соляной кислоты, разбавленной водой до 350 мл. [c.242] Примечание 2. 0,2 н. раствор бромид-бромата калия готовят растворением 5,57 г КВгОз и 50 г КВг в воде. Затем после добавления 1 в N82003 объем раствора доводят до 1 л. [c.242] Фурфурол в дистилляте определяют двумя методами весовым и объемным. [c.242] Количество фурфурола рассчитывают, умножая вес осадка в граммах на 0,4б 59. [c.243] Броматометрическое- определение фурфурола. К полученному дистилляту (225 мл) добавляют 2 мл концентрированной соляной кислоты и объем жидкости доводят 13,15%-ной соляной кислотой до 250 мл. К 100 мл этого раствора прибавляют 20 г хлористого натрия и проводят повторную отгонку 100 мл дистиллята по обычной методике. Полученный дистиллят переносят в колбу емкостью 500 мл, нейтрализуют 200 мл 1,58 н. раствора едкого натра при охлаждении смеси до 18—19° С.Затем добавляют 25,0 мл бромид-броматного раствора После того как раствор пожелтеет (что обычно наблюдается после 15 сек—2 мин), его оставляют стоять 4 мин, затем добавляют 1 г йодистого калия, колбу с раствором хорошо встряхивают и по истечении 5—ГО мин выделившийся йод титруют 0,05 н. раствором тиосульфата в присутствии крахмала. [c.243] Поскольку при повторной перегонке отгоняется только 97% первичного дистиллята, в формулу введена поправка 1,031, учитывающая эти потери. [c.243] Данные выражают в процентах к взятой навеске с точностью ДО 0,2%. [c.243] Вернуться к основной статье