бесплатно рефераты

бесплатно рефераты

 
 
бесплатно рефераты бесплатно рефераты

Меню

Определение компонентов ванн крашения кислотными красителями бесплатно рефераты

| | | | | |. | |

|0.182 |4 |0.045 |0.015 |0.167….0.197 |3.182|2.315 |

Т. к. относительная ошибка определений составляет 2.23%, а tэксп. <

tтабл. (2.315<3.182), результат определения может считаться правильным, а

расхождение между средним и действительным значениями обусловлено только

случайными погрешностями.

3.2. Определение концентраций красителей в технологических растворах

красильных ванн методом прямой фотометрии.

По методике, описанной в разделе 3.1, были проанализированны

технологические ванны крашения кислотного красного и кислотного

антрахинонового ярко-зеленого. Полученные данные представлены в табл. 6 и

7. Математическая обработка результатов определения кислотного красного и

кислотного антрахинонового ярко-зеленого в технологических ваннах

представлена в табл. 6.1 и 7.1. соответственно.

Результаты определения концентрации кислотного красного в технологической

ванне крашения

ТАБЛ. 6.

|№ измер-я |А |С фотометрир. г/л |С анализир.,г/л |

|1. |0.350 |0.096 |0.192 |

|2. |0.320 |0.088 |0.176 |

|3. |0.340 |0.093 |0.186 |

|4. |0.330 |0.090 |0.181 |

ТАБЛ. 6.1.

|С, г/л |n |Sr |(, г/л |С-(…….С+( (Р=0.95) |

|0.184 |4 |0.045 |0.013 |0.171….0.197 |

Результаты определения концентрации кислотного антрахинонового ярко-

зеленого в технологической ванне крашения

ТАБЛ. 7

|№ измер-я |А |С фотометрир., г/л |С анализир., г/л |

|1. |0.156 |0.0163 |0.163 |

|2. |0.161 |0.0168 |0.168 |

|3. |0.162 |0.0170 |0.170 |

|4. |0.168 |0.0171 |0.171 |

ТАБЛ. 7.1.

|С, г/л |n |Sr |(, г/л |С-(…….С+( (Р=0.95) |

|0.168 |4 |0.037 |0.011 |0.157….0.179 |

3.3. Иследование условий определения концентрации уксусной кислоты в

ваннах крашения кислотными красителями методом полуавтоматического

потенциометрического титрования.

В основе определения концентрации уксусной кислоты в кислотных

красильных ваннах лежит следующая реакция:

СН3СООН + NaОН ( CН3СООNa + Н2О.

3.3.1. Расчет объема пробы уксусной кислоты

Расчет объема пробы уксусной кислоты проводят по закону

эквивалентности: Cпр. Vпр. = Cтитр. Vтитр. ,

где Vтитр. и Vпр. - объем титранта (гидроксида натрия) и объем пробы

анализируемого раствора соответственно, мл.

Ститр и Спр. – концентрация титранта и концентрация уксусной кислоты

в анализируемом растворе красильной ванны соответственно, моль/л.

Концентрация СН3СООН в модельных растворах красильных ванн ~ 0.3 г/л,

что составляет 0.005 моль/л, а концентрация NaОН ~ 0.09 моль/л. Задаемся

объемом титранта в конечной точке титрования = 1.5 мл, тогда Cпр. = (Cтитр

х Vтитр.. )/ Vпр.= (0.09моль/л х 1.5мл) /0.005моль/л = 30.00 мл.

Выбираем объем пробы =25.00 мл.

3.3.2 Выбор Ектт для полуавтоматического потенциометрического титрования

В стаканчик для титрования помещаем с помощью пипетки 25.00 мл

аналилируемого модельного раствора кислотной ванны крашения. Затем ставим

стаканчик на магнитную мешалку, опускаем в него электроды так, чтобы они

находились в растворе и не соприкасались со стенками стаканчика, помещаем в

полученный раствор размешиватель и включаем мешалку. Далее прибавляем из

бюретки раствор титранта с известной концентрацией (СNaOH=0.08800моль/л) по

0.20 мл, а вблизи точки эквивалентности по 0.10 мл для более точного

построения кривых титрования. После каждого прибавления титранта измеряем

изменение значения потенциала индикаторного электрода и фиксируем

полученные результаты. Проводим 3 параллельных определения.

По полученным данным строим кривые потенциометрического титрования в

координатах “потенциал электрода, Е,мВ – объем титранта V,мл”, пример одной

из которых представлен на рис. 9.

Рис. 9. Кривая потенциометрического титрования.

Как видно из рис.9, потенциал в конечной точке титрования Ектт = -100

мВ. Во избежании перетитровывания на БАТ-15 устанавливаем меньший

потенциал: Ектт= -15мВ. Выбранные условия для полуавтоматического

потенциометрического титрования представлены в табл. 8.

ТАБЛ. 8.

|Ектт, |Время выдержки,с |Диапазон |Зона импульсной |

|мВ | |титрования |подачи титранта, мВ |

|-15 |15 |узкий |200 |

3.3.3 Проверка правильности результатов определения

Проверку правильности результатов определения концентрации уксусной

кислоты в ваннах крашения кислотными красителями проводили путем анализа

модельных растворов красильных ванн с известной концентрацией уксусной

кислоты: для кислотного красного действительное значение ак.к=0.472 г/л ,

для кислотного антрахинонового ярко-зеленого ак.з.=0.528г/л.

Дальнейшие определения проводим автоматически, задав на БАТ-15

необходимые условия, представленные в табл. 8. Для этого отбираем пипеткой

25.00 мл анализируемого раствора модельной ванны крашения и помещаем его в

стаканчик для титрования. Ставим стаканчик на магнитную мешалку, помещаем в

полученный раствор размешиватель, опускаем электроды, включаем мешалку и

автоматическую подачу титранта. После окончания титрования (сигналом

является загорающаяся лампочка «конец») фиксируем объем титранта, пошедшего

на титрование анализируемого модельного раствора. Концентрацию уксусной

кислоты рассчитываем по формуле: С CH3COOH = С NaOH V КТТ M CH3COOH /Vпр.

Результаты определения концентрации уксусной кислоты в модельных

ваннах крашения кислотным красным представлены в табл. 9, а кислотным

антрахиноновым ярко-зеленым в табл.10.

Табл.. 9

|V КТТ, мл |2.31 |2.25 |2.27 |

|C CH3COOH,г/л |0.488 |0.476 |0.480 |

Табл.10

|V КТТ, мл |2.53 |2.49 |2.52 |2.50 |

|C СH3COOH,г/л|0.534 |0.527 |0.532 |0.528 |

Была проведена математическая обработка результатов определения

концентрации уксусной кислоты в модельных ваннах крашения кислотными

красителями, результаты которой представлены в табл. 9.1 и 10. 1

соответственно.

Табл. 9.1.

|С, г/л |n |Sr |?, г/л |С-?…….С+? (Р=0.95) |

|0.481 |3 |0.013 |0.015 |0.466….0.496 |

Т. к. относительная ошибка определений составляет 2.2%, а tэксп. < tтабл.

(2.315<3.182), результат определения может считаться правильным, а

расхождение между средним и действительным значениями обусловлено только

случайными погрешностями

Табл. 10.1.

|С, г/л |n |Sr |?, г/л |С-?…….С+? (Р=0.95) |

|0.530 |4 |0.006 |0.005 |0.525….0.535 |

Поскольку относительная ошибка определений составляет 0.38%, а tэксп. <

tтабл. (2.403<3.182), результат определения может считаться правильным, а

расхождение между средним и действительным значениями обусловлено только

случайными погрешностями.

3.4. Определения концентрации уксусной кислоты в технологических ваннах

крашения кислотными красителями методом полуавтоматического

потенциометрического титрования.

Методика определения концентрации уксусной кислоты в красильной ванне

описана в разделе 3.3.3. Результаты определений концентраций уксусной

кислоты в технологических ваннах крашения кислотными красителями

представлены в табл. 11 для кислотного красного и табл. 12 для кислотного

антрахинонового ярко-зеленого. Результаты математической обработки

полученных данных в табл. 11.1 и 12.1 соответственно.

Табл.11

|V КТТ, мл |1.71 |1.68 |1.64 |1.72 |

|C СH3COOH,г/л|0.301 |0.296 |0.290 |0.302 |

Табл.11.1

|С, г/л |n |Sr |?, г/л |С-?…….С+? (Р=0.95) |

|0.297 |4 |0.019 |0.009 |0.288….0.306 |

Табл.12.

|V КТТ, мл |3.15 |3.18 |3.20 |3.16 |

|C СH3COOH,г/л|0.666 |0.672 |0.675 |0.668 |

Табл.12.1

|С, г/л |n |Sr |?, г/л |С-?…….С+? (Р=0.95) |

|0.670 |4 |0.006 |0.006 |0.664….0.676 |

3.5 Исследование условий определения концентрации сульфата натрия в ваннах

крашения кислотными красителями методом высокочастотного титрования.

В основе определения концентрации сульфата натрия в ваннах крашения

кислотными красителями лежит следующая реакция:

Na2SO4 + Ba(CH3COO) 2 = 2 CH3COONa + BaSO4

3.5.1. Расчет объема пробы

Расчет объема пробы проводим по закону эквивалентности

Cпр. Vпр. = Cтитр. Vтитр. ,

где Cпр. и Cтитр. = концентрация сульфата натрия в анализируемом растворе и

концентрация ацетата бария соответственно, моль/л

Vпр. и Vтитр. - объем пробы анализируемого раствора и объем ацетата

бария в конечной точке титрования соотвотственно,мл.

Концентрация ацетата бария составляет ~ 0.25 моль/л.Задаемся объемом

титранта в конечной точке титрования =5.00 мл. Концентрация сульфата натрия

в модельной ванне крашения кислотным красным составляет ~ 0.05 моль/л.

Тогда Vпр=(0.25 5.00)/0.05=25.0 мл. Выбираем объем пробы 25.00 мл.

Для кислотного антрахинонового ярко-зеленого концентрация сульфата натрия ~

0.07 моль/л. Поэтому Vпр=(0.25 5.00)/0.07=17.8мл. Выбираем объем пробы =

20.00 мл.

3.5.2.Установление концентрации титранта

Концентрацию ацетата бария устанавливают путем титрования. Для этого в

стаканчик для титрования наливают из бюретки 25.00 мл раствора серной

кислоты с известной концентрацией С(H2SO4)=0.05000 моль/л, доливают

дистиллированную воду до уровня 2-3мм выше уровня электродов, помещают в

анализируемый раствор размешиватель. В ячейку для титрования вставляют

стакан, ручкой “грубо” устанавливают стрелку микроамперметра в положение

“0”, ставят чувствительность прибора на “4”, включают магнитную мешалку,

регулируя частоту вращения размешивателя таким образом, чтобы глубина

образующейся на поверхности раствора воронки была не менее 3 мм, но не

опускалась ниже уровня электрода. Бюретку для титрования заполняют

раствором ацетата бария и начинают титровать, добавляя по 0.50 мл титранта

(а в близи точки эквивалентности по 0.20 мл для более точного построения

кривых титрования), и фиксируя изменения показаний прибора в процессе

титрования. Проводят 4 параллельных определения. По результатам титрования

строят кривые титрования в координатах “сила тока, мкА – объем титранта,

мл”, пример одной из которых представлен на рис. 10.

Рис. 10. Кривая потенциометрического титрования Ba(CH3COO) 2

стандартным раствором Н2SO4

Объем титранта в конечной точке титрования определяют путем нахождения

точки пересечения линейных участков кривой титрования. Как видно из рис.

10, среднее значение Vктт =5.02мл.

Молярную концентрацию титранта рассчитывают на основе закона

эквивалентности по формуле: С Ва(CH3COO) 2 = С NaOH Vпр /V КТТ

Где С H2SO4– концентрация стандартного расвора серной кислоты, моль/л;

Vпр и Vктт - объем пробы стандартного раствора Н2SO4 раствора и объем

титранта в конечной точке титрования соответственно, мл.

С Ва(CH3COO) 2 = (0.0500 х 25, 00)/5.020 = 0.02488моль/л.

3.5.3. Проверка правильности результатов определений

Проверку правильности результатов определений проводят путем анализа

модельных ванн крашения кислотными красителями с известными концентрациями

содержащегося в них сульфата натрия. Для для кислотного красного

действительное значение ак.к=7.350 г/л, а для кислотного антрахинонового

ярко-зеленого ак.з.=10.03 г/л.

Анализируемый раствор модельной ванны крашения кислотным красным отбирают с

помощью пипетки в объеме 25.00 мл (для кислотного антрахинонового ярко-

зеленого в объеме 20.00 мл) и помещают в стаканчик для титрования, далее

проводят титрование аналогично описанному в разделе 3.5.2., при этом

стрелку микроамперметра устанавливают в положение «50» во избежании

зашкаливания, а чувствительность прибора повышают до «2». Проводят 3

параллельных определения. По результатам титрования строят кривые

титрования, пример одной из которых представлен на рис.11. по полученным

кривым определяем объем титранта, пошедшего на титрование анализируемого

модельного раствора.

Концентрацию сульфата натрия рассчитываем по формуле:

С Na2SO4.=С Ва(CH3COO) 2 М Na2SO4Vктт/Vпр.

Результаты определения концентрации сульфата натрия в модельных ваннах

крашения кислотным красным представлены в табл. 11, а кислотным

антрахиноновым ярко-зеленым в табл.12.

Табл.. 11

|V КТТ, мл |5.25 |5.30 |2.40 |

|C Nа2SO4 ,г/л |7.419 |7.489 |7.631 |

Табл.12

|V КТТ, мл |5.70 |5.80 |5.50 |

|C Nа2SO4,г/л |10.14 |10.07 |9.98 |

Была проведена математическая обработка результатов определения

концентрации сульфата натрия в модельных ваннах крашения кислотными

красителями, результаты которой представлены в табл. 11.1 и 12. 1

соответственно.

Табл. 11.1.

|С, г/л |n |Sr |?, г/л |С-?…….С+? (Р=0.95) |

|7.51 |3 |0.014 |0.27 |7.24….7.78 |

Т. к. относительная ошибка определений составляет 2.18%, а tэксп. < tтабл.

(2.566<4.303), результат определения может считаться правильным, а

расхождение между средним и действительным значениями обусловлено только

случайными погрешностями

Табл. 12.1.

|С, г/л |n |Sr |?, г/л |С-?…….С+? (Р=0.95) |

|10.06 |3 |0.0065 |0.14 |9.92….10.20 |

Поскольку относительная ошибка определений составляет 0.30%, а tэксп. <

tтабл. (2.103<4.303), результат определения может считаться правильным, а

расхождение между средним и действительным значениями обусловлено только

случайными погрешностями.

3.6. Определения концентрации сульфата натрия в технологических ваннах

крашения кислотными красителями методом высокочастотного титрования.

Методика определения концентрации сульфата натрия описана в разделе

3.5.3. Результаты определений сульфата натрия в технологической красильной

ванне кислотного красного и их математическая обработка представлены в

табл. 13 и табл. 13.1.соответственно.

Результаты определений сульфата натрия в технологической к ванне крашения

кислотным антрахиноновым ярко-зеленым и их математическая обработка

представлены в табл. 14 и табл. 14.1. соответственно.

Табл.. 13

|V КТТ, мл |4.50 |4.40 |4.60 |

|C Nа2SO4 ,г/л |6.37 |6.42 |6.28 |

Табл. 13.1.

|С, г/л |n |Sr |?, г/л |С-?…….С+? (Р=0.95) |

|6.36 |3 |0.011 |0.18 |6.18….6.54 |

Табл.. 14.

|V КТТ, мл |6.58 |6.65 |6.62 |

|C Nа2SO4 ,г/л |11.62 |11.74 |11.69 |

Табл. 14.1.

|С, г/л |n |Sr |?, г/л |С-?…….С+? (Р=0.95) |

|11.68 |3 |0.005 |0.16 |11.52…..11.84 |

ВЫВОДЫ

1. Исследование условий определения кислотных красителей в ваннах крашения

методом прямой фотометрии показало, что

- определение кислотного красного красителя необходимо проводить со

светофильтром, имеющим ?max=490нм, а кислотного антрахинонового ярко-

зеленого со светофильтром при ?max=590 нм;

- градуировочный график для кислотного красного линеен в интервале

концентраций от 0.0048 до 0.0244 г/л и стабилен во времени,

градуировочный график для кислотного антрахинонового ярко-зеленого линеен

в интервале концентраций от 0.0045 до 0.0224 г/л и также стабилен во

времени;

- при определении концентрации кислотного красного и кислотного

антрахинонового ярко-зеленого ~ 0.2 г/л пробы необходимо разбавить в 20 и

10 раз соответственно;

- Проверка правильности результатов определений показала отсутствие

систематических погрешностей; относительная ошибка определений ?отн =

1.31% при определении кислотного красного и ?отн=2.23% при определении

кислотного антрахинонового ярко-зеленого.

- При определении красителей воспроизводимость можно считать

удовлетворительной, т. к. относительное стандартное отклонение Sr<0.0045

2. Исследование условий определения содержания уксусной кислоты в ваннах

крашения кислотными красителями методом полуавтоматического

потенциометрического титрования показало, что

- при концентрации титранта (раствора гидроксида натрия)~ 0.9моль/л объем

пробы титруемого раствора красильной ванны должен составлять 25.00 мл

при содержании уксусной кислоты в интервале концентраций от 0.4 до 0.7

г/л;

- автоматическое титрование необходимо проводить до Е=-15 мВ;

- проверка правильности результатов определений показала отсутствие

систематических погрешностей, относительная ошибка определений

?отн=2.17% при определении кислотного красного и ?отн=0.38% при

определении кислотного антрахинонового ярко-зеленого.

- воспроизводимость результатов определений можно считать хорошей, т. к.

относительное стандартное отклонение Sr=0.026

3. Исследование условий определения содержания сульфата натрия в ваннах

крашения кислотными красителями методом высокочастотного титрования

показало, что:

- объем пробы титруемого раствора при концентрации тиранта С[Ва(CH3COO)2] ~

0.25 г/л составляет 25.00 мл;

- проверка правильности результатов определений показала отсутствие

систематических погрешностей; относительная ошибка определения ?отн=2.18%

при определении кислотного красного и ?отн=0.31% при определении

кислотного антрахинонового ярко-зеленого.

- воспроизводимость результатов определений можно считать хорошей, т. к.

относительное стандартное отклонение Sr?0.014.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.

1. Булушева Н.Е., Лабораторный практикум по химическим технологиям

волокнистых материалов, М.,1986.

2. Быкова Л.Н., Новиков А.В., Чеснокова О.Я., Аналитическая химия, М., МГТУ

им. Косыгина,2002.

3. Кричевский Г.Е, Корчагин Н.В., Химические технологии текстильных

материалов, М., 1985.

4. Степанов Б.И., Введение в химию и технологию органических красителей,

М., Химия, 1977.

5. Методическая разработка к лабораторным работам по курсу “Аналитическая

химия”, часть 1 “Электрохимические методы анализа”, М., РИО МГТА,1993.

6. Методическая разработка к лабораторным работам по курсу “Аналитическая

химия”, раздел “Контроль загрязнений окружающей среды” под редакцией

Быковой Л.Н.. М., РИО МГТА,1992.

7. Методическая разработка к лабораторным работам по курсу “Аналитическая

химия”, раздел “Титриметрические методы анализа с физико-химическими

способами установления конечной точки титрования” под редакцией Быковой

Л.Н.. М., РИО МГТА ,1993.

Страницы: 1, 2, 3