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文档之家› 第二章 造纸植物纤维原料和纸浆的化学成分分析ppt (6-8节)
第二章 造纸植物纤维原料和纸浆的化学成分分析ppt (6-8节)
注意事项
3. 水浴时经常摇晃,使反应均匀,小锥形瓶充满黄色有 毒气体,应冷却、散尽后取下。 4. 过滤操作:不过快,不吸干。
5. 丙酮洗涤时,应控制丙酮用量少些,以节约药品,并在
通风厨操作。
6. 非木材原料灰分测定:①过滤器放入坩埚一同灼烧
综纤维素移入坩埚进行灼烧。
②
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亚氯酸钠纯度分析方法
见附录:p39 —— 硫代硫酸钠标准溶液滴定
• 非木材原料测灰分
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(五)结果计算
同时进行两次测定,取算术平均值,精确至小数 点后第二位,绝对误差不超过0.4%。 9
注意事项
1. 酸性条件下进行,加入足量的冰醋酸(0.5mL),否则 亚氯酸钠分解不完全,木素不能被有效去除,试样不 变白,导致测定结果偏高。 2. 亚氯酸钠为0.6g(100%计算),实际加入量应按附录 方法分析其含量(纯度)后计算得出。而商品一般纯 度为75%。 10
二溴化法 二溴化糠醛
1
2Br
过剩的溴在加入碘化钾后,立即析出碘,然后用硫代 硫酸钠溶液滴定析出的碘,既可求出溴的消耗量,进 而再推算出原料中多戊糖的含量。
碘化钾 碘
硫代硫酸钠
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二溴化法准确度高,用已知糠醛含量的溶液进行测定,其误 差小于 0.4%,而且溴化时间由5分钟延长至 60 分钟,溴的 进一步被消耗量亦很少,故一般认为二溴化法较四溴化法佳,
5KBr + KBrO3 + 6HCl → 6KCl + 3Br2
析出的溴与糠醛发生如下加成反应
+ 3H2O
溴与糠醛的加成反应。因反应条件不同而异。 a. 当糠醛溶液在室温下与过量溴作用 1 小时,则 1 摩尔糠 醛与 4 摩尔溴原子化合。
四溴化法
1
4Br
四溴化糠醛
b. 如在温度 0~2℃ 时作用 5 分钟,则 1 摩尔糠醛将与 2 摩尔的溴原子化合:
是植物纤维原料中纤维素和半纤维素的全部,即碳水化合物 总量。
一般针叶木为65-73%,阔叶木为70-82%,禾本科植物为6480%。 是鉴别制浆造纸使用价值的重要指标,又可以表征过程机理。 其测定方法:直接法 和 间接法 100-木素含量 或 100-木素含量-灰分含量(非木材)
• 原则是尽量除去木素,而纤维素和半纤维素不受破坏。
20-25℃
硫代硫酸钠滴定
浅黄色
2-3mL淀粉
蓝色
继续滴定
结束
蓝色消失
另取200mL盐酸溶液做空白实验 27
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4.3 聚戊糖含量测定
同时进行两次测定,取算术平均值,精确至小数 点后第二位,绝对误差不超过0.4%。 29
注意事项
1. 本实验易出现误差,应严格控制蒸馏速度、补加盐酸时间
和数量,以保证最佳的糠醛得率。 2. 蒸馏过程易爆沸,可在圆底烧瓶里添加玻璃珠。 3. 糠醛蒸汽外逸,是造成糠醛得率偏低的主要原因,检查密 封性,防止蒸汽外逸。
测定聚戊糖含量通常采用12%盐酸水解的方法,它测 定的是半纤维素中五碳糖的总量。想测定半纤维素 中各种单糖的组分,则需先将试样酸水解为单糖, 然后采用气、液相色谱法。
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造纸原料聚戊糖含量的测定 GB/T 2677.9-1994 容量法和分光光度法 (一)聚戊糖转化为糠醛的原理 将试样与12%盐酸共沸,使试样中的聚戊糖转化戊糖,戊糖 进一步水解转化为为糠醛,用容量法或比色法定量地测定蒸
检验
500mL容量瓶
洗涤定容
馏出液
取1mL馏出液,加入1-2滴酚酞,滴入氢氧化钠, 恰显微红色,加入1mL乙酸苯胺,1min后若为 红色,则继续,若为无色,则结束。
糠醛与乙酸苯胺 反应呈鲜红色
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二 糠醛测定
二溴化法
200mL馏出液
1000mL锥形瓶
250g蒸馏水碎冰
0℃
10mL碘化钾
密封暗处5min
• 常用方法:亚氯酸钠法、氯-乙醇胺法、二氧化氯法等 5
目前常用的方法是亚氯酸钠法。操作简单,快速去除木素。
适应于各种木材及非木材植物纤维原料。
GB/T 2677.10-1995 (一)原理 在pH4-5时,用亚氯酸钠处理已抽提树脂的试样,除 去所含木素,定量地测定残留物(即综纤维素)含量。
11mol/L盐酸溶液:915mL浓盐酸
加水稀释至1000mL
1000mL容量瓶
溴酸钠-溴化钠溶液:2.5g溴酸钠+12.0g溴化钠
0.1mol/L硫代硫酸钠标准溶液:25.0g硫代硫酸钠+0.1g碳酸钠 乙酸苯胺溶液:1mL蒸馏苯胺 10g/L酚酞指示剂:0.1g酚酞 9mL冰乙酸 100mL 50%乙醇
NaClO2 + H+ 4HClO2
HClO2 Ʊ + HCl + H2O
2 : 1 : 1
亚氯酸钠分解产生的二氧化氯与木素反应 6
(二)仪器设备
恒温水浴、索氏抽提器、综纤维素测定仪
1G2玻璃滤器、真空泵、抽滤瓶
250mL锥形瓶 +25mL锥形瓶
(三)实验试剂
2:1苯醇混合液、亚氯酸钠、冰醋酸、丙酮
1000mL蒸馏水, 静置1周, 过滤标定。
100g/L碘化钾、 5g/L淀粉、95%乙醇、氯化钠
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(四)实验步骤
0.5g或1g
>12%或<12%
一 糠醛蒸馏
冷凝器 分液漏斗
圆底烧瓶
10g氯化钠
30mL
搭好装置
漏斗释放
12%盐酸 共10次
30mL / 10min
调节电炉
12%盐酸
漏斗+盐酸
300mL馏出液
2g试样),温度164-166℃(162℃),过高则分解。
3. 其他挥发物质的影响。一类是还有其他可以形成糠醛物 质:聚甲基戊糖、聚糖醛酸、聚己糖等(结果偏高)。 另一类是木素、丹宁可与糠醛缩合,减少其蒸馏量(结 果偏低)。 17
容量法(溴化法)
(一) 测定原理
简便、迅速、准确
溴化法是基于加入一定量溴化物与溴酸盐混合液于含有糠 醛的馏出液中,溴即按下式析出:
但四溴化法如能严格控制溴化温度为 20~25℃,其准确度
也基本符合要求。
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(二)仪器设备
糠醛蒸馏装置(圆底烧瓶500mL、蛇形冷凝器、分液漏斗
60mL、锥形瓶500mL,有30mL间隔刻度)
密度计、电炉、水浴锅、容量瓶、滴定管
分液漏斗
蛇形冷凝器
圆底 烧瓶
电炉
锥形瓶
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(三)实验试剂
12%盐酸:307mL盐酸
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1. 滴定管架上的滴定管,左碱式,右酸式。 5. 滴定管下端不能有气泡。酸式滴定管通过快速放液赶走管中的
2. 观看液面位置:视线与液体凹液面的最低处平行。
气泡;碱式滴定管通过轻轻抬起尖嘴玻璃管,并用手指挤压玻璃球,
3. 酸式滴定管的使用,右手拿住锥形瓶颈,向同一方向转动。左手旋开(或关闭)
赶走管中气泡。
然后继续滴定至蓝色刚好消失。
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纸浆聚戊糖含量的测定 GB/T 745-2003
容量法
与造纸原料聚戊糖含量测定基本相似, 蒸馏取样量:>10%取0.5g,小于10%取1g
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木素含量的测定
思考题
1 为什么要测定酸溶木素? 2 酸不溶木素和酸溶木素测定的原理分别是什么? 3 硫酸法测定木素含量的影响因素? 4 为什么测定酸溶木素时,稀酸处理时要采用敞口补加水 的方法? 5 为什么酸溶木素时,要选用205nm处的吸收峰,而不选用 280nm处的? 38
聚戊糖是半纤维素中五碳糖组成的高聚物的总称。
针叶木半纤维素含量15-20%,以聚甘露糖(六)为
主,阔叶木和非木材原料半纤维素含量20-30%,以
聚木糖(五)为主。因此对于后者来说,测定聚戊
糖含量对表征半纤维素含量更具有实际意义。 针叶木聚戊糖含量为8-12%,阔叶木为12%-26%,禾 本科植物为18-26%。 14
12
聚戊糖含量的测定
半纤维素含量高的原料,碱法浆得率高,纸浆易吸水润胀, 有利于节省打浆动力消耗,同时成纸具有紧度高、透明度高 的特点。 半纤维素是指除纤维素和果胶以外的植物细胞壁聚糖,不同 种类植物,其含量和结构不同。经水解可生成多种单糖,其 中有五碳糖(木糖和阿拉伯糖)和六碳糖(甘露糖、葡萄糖、 半乳糖、鼠李糖)。 13
重要
可在圆底烧瓶磨口处用12%盐酸封口,并用润湿的pH试纸置于
磨口附近(不要与瓶口接触),测试有无酸性气体逸出。如pH 纸显红色则表明磨口处不够严密,如逸气严重,应更换仪器。
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注意事项
4. 溴化法严格控制温度和时间。四溴化法是20-25℃, 二溴化法是0℃(有冰块)。 5. 糠醛蒸馏温度164-166℃,甘油浴加热或者空气浴加 热。 6. 滴定注意事项
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(四)测定步骤
2g试样 包扎
苯醇抽提
取出试样
旋转,摇晃
加试剂
0.5mL 冰醋酸 0.6g 亚氯酸钠
恒温水浴
75℃,1h
加试剂
65mL 蒸馏水 0.5mL 冰醋酸 0.6g 亚氯酸钠
综纤维素仪
重复多次
试样变白
冷却
过滤洗涤
无酸性 丙酮3次
• 木材纤维重复四次,非木材纤维重复三次 • 试样变白,仍含有2-4%的木素 烘干恒重
1 测定原料多戊糖的意义和原理是什么?用到的特殊玻璃装置是? 2 多戊糖能否代表原料中全部半纤维素的量?
3 原料不同,半纤维素的含量和结构有什么不同?
4 乙酸苯胺检查糠醛蒸馏是否完全的道理是什么?
5 酸水解时,为什么加氯化钠?
6 计算式中的系数 1.38 和 1.88 是怎样得来的?
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