Лабораторная работа № 3 Химические методы распознавания волокон

Цель работы: Ознакомиться с химическими методами распознавания текстильных волокон.

Материалы и оборудование: образцы различных видов волокон, химические растворители

Методика выполнения работы

Задание к работе:

1. Изучить химические методы исследования природы текстильных волокон - теоретический материал - Экспресс-метод на расплавлении материалов и проведении химических реакций (таблицы 1-3)

2. Используя таблицу растворимости волокон в различных химических реагентах, изучить особенность поведения волокон под действием кислот, щелочей, органических растворителей. Заполнить таблицу 4.

3. Дать письменные ответы на контрольные вопросы.

4. Сформулировать выводы по работе.

Контрольные вопросы:

1. В каких случаях необходим химический метод распознавания волокон?

2. На чем основан химический метод распознавания волокон?

3. Перечислите наиболее характерные реакции взаимодействия химических реагентов с волокнами.

Методические указания

Если результат пробы на сгорание волокон является сомнительным, проводят химическое исследование волокон. Оно заключается в обработке образцов материала различными веществами, которые, например, можно купить в аптеке или в хозяйственном магазине.

Образец с помощью пинцета погружают в стакан с горячим раствором каустической соды (10 г каустической соды на 100 г воды). Шерсть или натуральный шелк растворяются в этом растворе без остатка. Если в растворе выпадает осадок, то волокна испытуемого образца растительного происхождения (из хлопка или льна).

Химические методы исследования волокон

Эти методы основаны на изменении внешнего вида волокон (набухании, усаживании, окрашиваемости), их растворении в результате химических реакций волокнообразующих материалов с реактивами.

В качестве реактивов используют различной концентрации кислоты, щелочи, сложные реактивы, органические растворители. Исследования проводят на небольшом количестве волокон, помещенных в пробирку. Подвергают их действию реактивов при комнатной температуре, а также в необходимых случаях при кипячении в течение 3—5 мин. При этом ведут наблюдение невооруженным глазом за характерными изменениями волокон или реактива. За изменениями волокон под действием химических реактивов можно наблюдать также под микроскопом.

Экспресс-метод основан на расплавлении материалов и проведении химических реакций (табл. 1), а так же определении природы волокна и волокнистого состава материалов проведением пробы на хлор и реакций растворения волокон в различных реагентах (табл. 2, 3).

Важно запомнить:

1. Натуральные целлюлозные волокна горят быстро и с ярким пламенем и имеют серый, ажурный, легко расподающийся пепел. Белковые же горят малым пламенем и имеют пористый хрупкий черный пепел.

2. Под действием медноаммиачного реактива хлопковые и льняные волокна быстро набухают с образованием шарообразных вздутий и растворяются.

3. Ацетатное волокно, в отличие от вискозного и медноаммиачного во время горения плавятся, образуя довольно хрупкие пузырьки расплавленного волокна.

4. Вискозные волокна легко отличить от ацетатного с помощью фенола или ацетона, в которых ацетатные волокна легко растворяются, вискозные же волокна в этих реактивах не растворяются.

5. Синтетические гетероцепные волокна не горят, а плавятся без пламени, образуя застывший расплав.

6. Синтетические карбоцепные волокна при горении сначала принимают коричневую окраску, затем плавятся, потом горят, образуя застывший расплав.

7. Ацетатное волокно легко отличить от триацетатного с помощью ацетона, который растворяет ацетатное и не растворяет триацетатное волокно.

Таблица 1 - Исследование свойств волокон

Таблица 2 - Способы распознавания волокон Волокно Формула Сжигание Обнаружение продуктов разложения Действие кислот и щелочей Действие растворителей НNO3 ( = 1,4 г/см3) Н2SO4 ( = 1,84 г/см3) NaOH ( = 10%) Ацетон Фенол (расплав) Вискозное Горит быстро с выделением запаха жженой бумаги, следы золы Окрашивает лакмус в красный цвет Бесцвет- ный раствор Kрасно- коричне- вый раствор Сильно набухает и раство- ряется Не растворя- ется Не растворя- ется Ацетатное ацетилцеллюлоза Горит быстро, образуя нехрупкий стеклянный шарик темно-бурого цвета. Вне пламени не горит Не изменяет цвет лакмуса Растворя- ется Растворя- ется Омыляется, принимая желтоватый оттенок,и растворяется Растворяется Не растворяется Хлопок (хлопчато- бумажная ткань) Горит быстро с выделением запаха жженой бумаги, серый пепел Не изменяет цвет лакмуса Медленно разруша- ется Медленно разруша- ется Набухает, не раство- ряясь Не растворя- ется Не растворя- ется Шерсть, натуральный шелк Белок – остатки аминокислот, соединенные пептидными связями –CO–NH– Горят медленно с выделением запаха жженых перьев, образуют хрупкий шарик черного цвета, растирающийся в порошок Окрашивают красную лакмусовую бумажку в синий цвет Набухают и окрашива-ются в желтый цвет Разруша- ются Растворяются Не растворя-ются Не растворяются Kапрон Плавится, образуя твердый блестящий шарик темного цвета. Запах при горении неприятный Окрашивает лакмусовую бумажку в синий цвет Растворя- ется, давая бесцвет- ный раствор Растворя- ется, давая бесцвет- ный раствор Не растворя- ется Не растворя- ется Раство- ряется Лавсан Горит коптящим пламенем,образуя темный твердый блестящий шарик Не изменяет цвет лакмуса, на стенках – желтое кольцо Не растворя- ется Растворя- ется Не растворя- ется Не растворя- ется Раство- ряется Хлорин Горит небольшим коптящим пламенем, образуя черный хрупкий шарик. Вне пламени не горит Окрашивает лакмус в красный цвет, реагирует с AgNO3 и йодкрахмальной бумажкой Не растворя- ется Не растворя- ется Не растворя- ется Растворя- ется Растворя- ется Нитрон Горит, образуя темный рыхлый неблестящий шарик Окрашивает красную лакмусовую бумажку в синий цвет Не растворяется Растворяется Не растворя- ется Не растворяется Не растворяется

Таблица 3 -Действие бытовых реагентов на волокна различного химического состава

Экспресс-метод распознавания волокон в тканях и изделиях (метод цветных реакций) основан на свойстве различных волокон окрашиваться в разные цвета при одновременном погружении их в красильную ванну с одним индикатором. В качестве индикатора используется смесь красителей: родамина концентрации 0,3--0,4г/л и катионного синего концентрации 0,1 -0,2 г/л.

В результате испытаний атуральный шелк окрашивается в голубой цвет. Шерсть - в темно-фиолетовый, хлопок - в серо-желтый, казеиновое волокно - в красно-фиолетовый.

Мерсеризованный хлопок - в ярко-желтый, медно-аммиачное волокно - в оранжево-коричневый.

Ацетатное - в красный, полиамидное - в розовый. ПВХ волокна остаются без изменения.

Таблица 4 –Отчет по лабораторной работе 3

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4