黑牡丹(集團(tuán))股份有限公司
唐金斌李旭媛張小燕
前言
靛藍(lán)屬于還原染料,它具有還原染料的特征,本身和棉纖維的親和力較低,不能用于直接染色,需要在還原劑作用下,將羰基轉(zhuǎn)化成羥基(也就是隱色酸狀態(tài)),而隱色酸是還原態(tài)的非離子型酸性隱色體,微溶于水,也不能上色,故需要在堿性介質(zhì)中將它轉(zhuǎn)化為鈉鹽溶液,便于紗線上色。上色以后,再通過(guò)空氣中的氧氣將紗線上的鈉鹽染料氧化成靛藍(lán)而堅(jiān)固地吸附在紗線上。即通過(guò)了一個(gè)這樣的過(guò)程:靛藍(lán)→靛藍(lán)的隱色酸→靛藍(lán)的隱色體(鈉鹽)→靛藍(lán)。
為了保證靛藍(lán)染色色光的穩(wěn)定性,就必須對(duì)染液內(nèi)各種成分的濃度進(jìn)行控制,不同工廠因習(xí)慣不同會(huì)采用不同的方法,其準(zhǔn)確性也會(huì)不同,本文分別對(duì)靛藍(lán)染色過(guò)程中幾個(gè)重要參數(shù)(靛藍(lán)含量、保險(xiǎn)粉含量、燒堿含量)的濃度測(cè)量方法進(jìn)行探討,從而保證靛藍(lán)染色的穩(wěn)定性?!?br />
靛藍(lán)染色過(guò)程中靛藍(lán)含量、保險(xiǎn)粉含量和燒堿含量的測(cè)試方法
一、靛藍(lán)含量的測(cè)試:
分光光度計(jì)測(cè)量方法:配制一定數(shù)量的不同濃度的靛藍(lán)標(biāo)準(zhǔn)溶液,利用可見光分光光度計(jì)分別測(cè)試各溶液的吸光度,以吸光度為縱坐標(biāo),以濃度為橫坐標(biāo),可以看出靛藍(lán)濃度和吸光度成正比例關(guān)系:C=KA,即K值為一固定值,當(dāng)K值一定時(shí),利用分光光度計(jì)測(cè)試溶液的吸光度A,就可以知道溶液的濃度C。
用1mL移液管移取1mL靛藍(lán)染液,放入500mL容量瓶中,搖勻,取一定量的溶液倒入比色皿中(約放2/3比色皿),測(cè)試溶液的吸光度A(一般來(lái)說(shuō),靛藍(lán)的最大吸收波長(zhǎng)在665nm處,在此波長(zhǎng)處,K值為6.45)。
計(jì)算公式:C=KA,即C=6.45A。
二、保險(xiǎn)粉含量的測(cè)試:
1、碘滴定法:將靛藍(lán)溶液與甲醛的混合溶液(由15mLHCHO、25mL2mol/LHAC、12mL25%NaCl混合而成)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),將保險(xiǎn)粉轉(zhuǎn)化成雕白粉,再用標(biāo)準(zhǔn)碘溶液和雕白粉反應(yīng),以淀粉溶液為指示劑,到終點(diǎn)時(shí),過(guò)量的碘使淀粉溶液變色。反應(yīng)式如下:
Na2S2O4+2CH2O→Na2S2O4·2CH2O
Na2S2O4·2CH2O+H2O→NaHSO3·CH2O+NaHSO2·CH2O
NaHSO2·CH2O+2I2+2H2O→NaHSO4+4HI+HCHO
用100mL量筒取52mL甲醛混合液于100mL容量瓶中,用10mL移液管移取10mL靛藍(lán)染液也放入100mL容量瓶中,加水至刻度,搖勻,過(guò)濾,取50mL濾液于250mL錐形瓶中,加入一定量的淀粉指示劑,用標(biāo)準(zhǔn)碘溶液進(jìn)行滴定,終點(diǎn)為溶液變成墨綠色。
計(jì)算公式:假設(shè)I2溶液為cmol/l,消耗I2溶液為vml,則Na2S2O4含量(g/l):(cv×10-3÷2)×174×(100÷50)÷(10×10-3)=17.4cv。如果I2溶液為0.05mol/L,則Na2S2O4含量(g/L)=0.87v
2、電位滴定分析法:靛藍(lán)染液是個(gè)氧化還原體系,其還原電位一般在-750mv~-850mv左右,在這個(gè)體系中若加入氧化劑,優(yōu)先反應(yīng)的是保險(xiǎn)粉,當(dāng)保險(xiǎn)粉消耗殆盡時(shí)才與其他電位更高的物質(zhì),如:靛藍(lán)隱色體、硫化鈉(電位-550mv左右)等。
滴定劑可以用碘溶液、次氯酸鈉溶液、鐵氰化鉀溶液等,在此我們用鐵氰化鉀溶液。鐵氰化鉀溶液作為滴定劑具備許多優(yōu)點(diǎn),鐵氰化鉀純度高,不吸濕,當(dāng)量大,本身可作為基準(zhǔn)物質(zhì)。鐵氰化鉀的水溶液很穩(wěn)定,0.1mol/LK3Fe(CN)6溶液避光保存,數(shù)周內(nèi)濃度不變,它的堿性溶液在較高溫度下也很穩(wěn)定。鐵氰化鉀是一個(gè)比較弱的氧化劑,它具有強(qiáng)氧化劑所沒(méi)有的選擇性氧化性能,能將S2O42-氧化為SO32-。
鐵氰化鉀溶液在堿性介質(zhì)中能將S2O42-氧化為SO32-,反應(yīng)式如下:
4K3Fe(CN)6+2Na2S2O4+8NaOH→3K4Fe(CN)6+4Na2SO3+Na4Fe(CN)6+4H2O
取100mL染液于250mL燒杯中,放入攪拌子,將燒杯置于電磁攪拌器上,插入鉑電極(指示電極)和飽和甘汞電極(參比電極)或者復(fù)合電極,開動(dòng)攪拌器攪拌以不起漩渦為宜,慢慢加入0.1mol/L或0.5mol/L鐵氰化鉀溶液進(jìn)行自動(dòng)電位滴定。在進(jìn)行電位滴定時(shí),每加入一次滴定劑測(cè)量一次電位,當(dāng)電位發(fā)生突變后再加入少量滴定液得到一系列的滴定劑用量(V)和相應(yīng)的電位(E)數(shù)據(jù)。以加入滴定劑的毫升數(shù)(V)作橫坐標(biāo),電位(E)作縱坐標(biāo),繪制E—V曲線,曲線上的轉(zhuǎn)折點(diǎn)即為等當(dāng)點(diǎn),滴定終點(diǎn)通過(guò)電位突躍來(lái)控制。曲線轉(zhuǎn)折點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的體積即是終點(diǎn)所需滴定劑的體積。也可以用二階微分法求出鐵氰化鉀溶液終點(diǎn)時(shí)的準(zhǔn)確體積數(shù)。
計(jì)算公式:鐵氰化鉀溶液為cmol/l,消耗鐵氰化鉀溶液為vml,則Na2S2O4含量(g/l)=(cv×10-3×2÷4)×174÷(100×10-3)=0.87cv
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