造纸植物纤维原料1%氢氧化钠溶液抽出物含量,在一定程度上可用以说明原料受光、热、氧化或细菌等作用而变质或腐朽的程度。据研究结果,全朽材的1%氢氧化钠抽出物含量为全好材的3.8倍;为部分腐朽材的1.7倍。说明原料腐朽越严重,则其1%氢氧化钠溶液抽出物越多。造纸原料的1%氢氧化钠抽出物含量的大小,也可在一定程度上预见该原料在碱法制浆中纸浆得率的情况。
采用热的1%氢氧化钠溶液处理试样,除能溶出原料中能被冷、热水溶出的物质外,还能溶解一部分木素、聚戊糖、聚己糖、树脂酸及糖醛酸等。
造纸植物原料1%氢氧化钠抽出物含量依原料种类、部位等的不同面异。一般木材1%氢氧化钠抽出物含量为10%~20%,竹材为20%~30%,稻麦草为40%~50%,苇、获、蔗渣等为30%~40%。
造纸植物原料1%氢氧化钠抽出物含量的测定方法参见标准《GB/T 2677.5—1993造纸原料1%氢氧化钠抽出物含量的测定》。
(一)测定原理
测定方法是在一定条件下用1%(质量分数)氢氧化钠溶液处理试样,残渣经洗涤烘干后恒重,根据处理前后试样的质量之差,从而确定其抽出物的含量。
(二)仪器
a.恒温水浴(室温~100℃可调);b.30mL玻璃滤器(1G2);c.容量300mL锥形瓶;d.冷凝管;e.恒温烘箱。
(三)试剂
① 氯化钡溶液(100g/L);
③ 乙酸溶液:1∶3(体积分数);
④ 指示剂溶液:
A.甲基橙指示液(1g/L):称取0.1g甲基橙,溶于水中,并稀释至100mL。
B.酚酞指示液(10g/L):称取1.0g酚酞,溶于95%的乙醇溶液中,并用乙醇稀释至100mL。
C.溴甲酚氯指示液(1g/L):称取0.1g溴甲酚氯,溶于95%的乙醇溶液中,并用乙醇稀释至100mL。
D.甲基红指示液(2g/L):称取0.2g甲基红,溶于95%的乙醇溶液中,并用乙醇稀释至100mL。
E.溴甲酚氯—甲基红指示液:取3份的1g/L溴甲酚氯乙醇溶液与1份的2g/L甲基红乙醇溶液混合,摇匀。
⑤ 1%(质量分数)氢氧化钠溶液:a.配制方法:溶解10g氢氧化钠于蒸馏水中,移入1L的容量瓶内,加水稀释至刻度,摇匀。b.标定方法:有两种方法。
A.标定方法之一:用移液管吸取50mL氢氧化钠溶液于200mL容量瓶中,加入10mL的100g/L氯化钡溶液,再加水稀释至刻度,摇匀,静置以使沉淀下降。用干的滤纸及漏斗过滤,精确吸取50mL滤液,滴入1~2滴甲基橙指示剂,用0.1mol/L HCl标准溶液进行滴定,按式(2-7)计算所配制的氢氧化钠溶液浓度w1(%):
式中 V——滴定时耗用的HCl标准溶液的体积,mL
c——HCl标准溶液的浓度,mol/L(www.xing528.com)
12.5——滴定时实际取用的1%(质量分数)氢氧化钠溶液的体积,mL
40——NaOH的摩尔质量,g/mol
1000——换算因子,20℃下1% NaOH溶液密度接近1kg/L,即1L NaOH相当于1000g NaOH,g/mL
B.标定方法之二:称取经110℃烘至质量恒定的苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)2g(称准至0.0002g),溶于80mL经煮沸过的水中。加入2~3滴酚酞指示剂,直接用所配的1%(质量分数)氢氧化钠溶液滴定至出现微红色,记下所消耗1%(质量分数)氢氧化钠溶液的体积,按式(2-8)计算其浓度w2(%):
式中 m0——所称取的苯二甲酸氢钾质量,g
V——滴定时消耗的1%(质量分数)氢氧化钠溶液体积,mL
204.22——苯二甲酸氢钾的摩尔质量,g/mol
40——氢氧化钠的摩尔质量,g/mol
1——换算因子,20℃下,1% NaOH密度1g/mL,即1mL NaOH溶液相当于1g NaOH,g/mL
如与所规定的浓度不符合,则应加入较浓的碱或水,调节至所需浓度0.9%~1.1%[相当于(0.25±0.025)mol/L]之间。
(四)试验步骤
精确称取1.9~2.1g(标准至0.0001g)试样(同时另称取试样测定水分),放入洁净干燥的容量为300mL的锥形瓶中,准确地加入100mL 1%(10g/L)氢氧化钠溶液,装上回流冷凝器或空气冷凝管,置沸水中加热1h,在加热10、25、50min时各摇荡一次。等规定时间到达后,取出锥形瓶,静置片刻以使残渣沉积于瓶底,然后用倾泻法经已恒重的1G2玻璃滤器过滤。用温水洗涤残渣及锥形瓶数次,最后将锥形瓶中残渣全部洗入滤器中,用水洗至无碱性后,再用60mL/L乙酸溶液(1∶3,V/V)分两三次洗涤残渣。最后用冷水洗至不呈酸性反应为止(用甲基橙指示剂试验),吸干滤液,取出滤器,用蒸馏水洗涤滤器外部,移入烘箱中,于(105±2)℃烘干至质量恒重。
(五)结果计算
1%(质量分数)氢氧化钠抽出物含量wNaOH抽出物(%)按式(2-9)计算:
式中 m——抽提前试样绝干质量,g
m1——抽提后试样绝干质量,g
同时进行两份测定,取其算术平均值作为测定结果,要求结果修约至小数点后一位,两次测定计算值间偏差不应超过0.4%。
(六)注意事项
使用玻璃滤器过滤沉淀通常采用倾泻法。此时,正确掌握过滤和洗涤操作是提高试验效率的关键,要注意以下事项:
① 过滤初期,应尽量不使残渣流入玻璃滤器内。残渣在锥形瓶内加水进行充分洗涤以后,再将残渣转移至玻璃滤器上,最后用水洗涤至无碱性为止。
② 过滤和洗涤过程中,抽吸力不宜太大,以避免残渣堵塞玻璃滤器的孔隙。而且,每次倾倒溶液时,玻璃滤器内都要保持有一定的液体,不要吸干。否则会因滤器孔隙堵塞而影响过滤速度,在进行氢氧化钠抽出物测定时尤要注意。
③ 氢氧化钠抽出物测定时,因碱性强,使用热水洗涤效果更佳。
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