Определение медного числа

Определение медного числа

Для определения восстанавливающих альдегидных групп в целлюлозе сравнительно широкое применение получил метод определения медного числа. Медное число - это масса меди в граммах, восстанавливаемое из двухвалентного состояния в одновалентное 100 г. абсолютно сухой технической целлюлозы в определенных стандартных условиях. Этот метод используют не только для определения числа альдегидных групп, но и для качественной характеристики длины цепей и ее изменение в результате окислительной и гидролитической деструкции.

Химические реакции, протекающие при определении медного числа:

CuSO₄ + 2NaOH Cu(OH)₂ + Na₂SO₄

HO-CH-COOK O-CH-COOK

Cu(OH)₂ + Cu + H₂O

HO-CH-COONa O-CH-COONa

O-CH-COOK OH-CH-COOK

R-C + 2Cu + H₂O R-COOH + Cu₂O + 2

O-CH-COONa OH-CH-COONa

Cu₂O + Fe₂(SO4)₃ + 2H₂SO₄ 2CuSO₄ + 2FeSO₄ + H₂O

10FeSO₄ + 2KMnO₄ + 8H₂SO₄ K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 8Fe₂(SO₄)₃ + 8H₂O

Методика определения

Навеску около 1г целлюлозы, взятую с точностью до 0,002г помещают в коническую колбу и заливают 20 см³ дистиллированной воды, после чего содержимое колбы нагревают до кипения. В две сухие колбы емкостью по 50 см³ заливают по 20 см³ растворов сернокислой меди и калий-натрий виннокислого. 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 мин). 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 в 30 см³ раствора сернокислого железа при отключенном вакууме и перемешивают стеклянной палочкой содержимое 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 первой устойчивой окраски раствора в розовый цвет.

Медное число в г на 100 г целлюлозы вычисляют по формуле:

где,

V – объем 0,04 моль/дм³ раствора KMnO₄, пошедший на титрование, см³;

M – масса воздушно сухой целлюлозы;

0,0254 г меди соответствующее 1 мг 0,04 моль/дм³ раствора KMnO₄,г;

К_сух – коэффициент сухости.

Расчет медного числа: