2.2.3. Определение медного числа целлюлозы

Медное число – это масса меди в граммах, восстанавливаемая из двухвалентного состояния в одновалентное 100 граммами абсолютно сухой технической целлюлозы в определенных стандартных условиях. Этот метод используется не только для определения числа альдегидных групп, но и для качественной характеристики длины цепей и ее изменения в результате окислительной и гидролитической деструкции.

Упрощенно окисление альдегидных групп в концевых редуцирующих звеньях целлюлозы можно представить схемой:

Затем мы оттитровываем железо (II) перманганатом калия и косвенно расчитывем медное число :

10FeSO₄+2KMnO₄+8H₂OH₂SO₄+2MnSO₄+5Fe₂(SO₄)₃+8H₂O

Для данного анализа используется 3 конические колбы объемом 100 см³. В одну из них помещают измельченную навеску целлюлозы около 1 г и 20 см3 дистиллированной воды. В другую коническую колбу наливают 20 см³ раствора сернокислой меди (раствор I). В третью наливают 20 см³ щелочного раствора сегнетовой соли (раствор II) .

Одновременно все колбы ставят на плиту и доводят до кипения. З Затем раствор I и раствор II сливают вместе, перемешивают и переносят в колбу с навеской. Полученную реакционную смесь ставят на плитку и кипятят 2-3 мин. Снятую с плитки колбу выдерживают на воздухе 5 мин, а затем охлаждают под холодной водой до комнатной температуры. Затем содержимое колбы после охлождения фильтруют через фарфоровую воронку. Целлюлозу с осадком Cu₂O промывают горячей водой до нейтральной реакции по фенолфталеину. Промывные воды из отсосной колбы выливают, колбу тщательно моют. Закись меди растворяют 30 см³ раствора сернокислого железа(раствор III).Целлюлозу на фильтре промывают в два приема по 30 см3 раствора серной кислоты 4 моль/дм³ и затем 150 см³ дистилированной воды. Фильтрат титруют 0,04 моль/дм³ раствором KmnO4 до устойчивой розовой окраски. Медное число в г на 100 г абсолютно-сухой целлюлозы вычисляют по формуле:

Cu= г Cu/100 г.а.с.ц. , где

V – объем 0,04 моль/дм³ раствора KMnO₄, пошедший на титрование, см³; 0,0254 – масса меди, соответствующая 1 см³ 0,04 моль/дм³ раствора KMnO₄, г; m – воздушно-сухая навеска целлюлозы, г; K_сух – коэффициент сухости целлюлозы;

Навеску около 1 грамма целлюлозы, взятую с точностью до 0,002 помещают в коническую колбу и заливают 20 см3 дистиллированной воды, после чего содержимое колбы нагревают до кипения. В две сухие колбы емкостью 50 см3 заливают по 20 см3 растворов сернокислой меди и калий натрий виннокислый. Растворы нагревают до кипения и сливают вместе. Образовавшийся темно-синий раствор вливают в колбу с навеской целлюлозы, колбу на время прикрывают часовым стеклом (время кипячения 2-3 минуты). Затем содержимое колбы быстро охлаждают в проточной воде и пропускают через фарфоровую воронку с полотняным фильтром, промывают горячей водой до нейтральной реакции по фенолфталеину. Промывные воды из отсосной колбы выливают, колбу тщательно моют. Закись меди растворяют 30 см3 раствора сернокислого железа при отключенном вакууме и перемешивании стеклянной палочкой содержимого воронки. Осадок на фильтре промывают 4 моль/дм3 раствором серной кислоты в два приема по 30 см3 и затем дистиллированной водой 150 см3. собранный фильтрат титруют 0,04 моль/дм3 раствором марганцовокислого калия до достижения