前言
殼聚糖纖維是目前唯一帶正電荷的動(dòng)物再生纖維,具有良好的通透性、保濕型、吸附汗臭的物理性能。當(dāng)它與人體皮膚接觸時(shí)與皮膚細(xì)胞有良好的親和性、無(wú)免疫原性,能使皮膚的溶菌酵素增生1.5~2倍,提高人體的免疫力,促進(jìn)皮膚的嫩滑。目前它正廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥領(lǐng)域、紡織品領(lǐng)域、其它工業(yè)領(lǐng)域。但目前用殼聚糖纖維制備的功能紡織品還沒(méi)有一個(gè)準(zhǔn)確測(cè)定其中有效成分殼聚糖含量的方法。因此,如何測(cè)定紡織品中殼聚糖纖維含量是一個(gè)需要解決的問(wèn)題,也是我們國(guó)家質(zhì)監(jiān)部門監(jiān)管含殼聚糖纖維紡織品的一個(gè)瓶頸限制,急需解決。
l理論依據(jù)
膠體滴定法是一種測(cè)定水溶液中聚電解質(zhì)帶電基團(tuán)的容量分析法。殼聚糖在稀酸中溶解,在氨基上結(jié)合酸分子或結(jié)合1個(gè)H+而帶上陽(yáng)電荷,形成帶陽(yáng)電荷的聚電解質(zhì)。聚電解質(zhì)在水溶液中遇到帶有相反電荷的聚電解質(zhì)時(shí),彼此之間會(huì)以一定的化學(xué)計(jì)量關(guān)系發(fā)生電中和反應(yīng),形成中性的締合物,最終形成沉淀。利用化學(xué)結(jié)構(gòu)、分子量和濃度已知的帶電荷的聚電解質(zhì)來(lái)測(cè)定殼聚糖的帶電基團(tuán)數(shù)量,這就是膠體滴定法測(cè)定殼聚糖的氨基含量的理論依據(jù),用目測(cè)法來(lái)判定滴點(diǎn)終點(diǎn)。方法中陰離子聚電解質(zhì)聚乙烯硫酸鉀(PotassiumPolyvinylSulfate,PVSK)作為滴定劑,用帶陽(yáng)電荷的藍(lán)色有機(jī)染料甲苯胺藍(lán)為指示劑。利用甲苯胺藍(lán)(1bluidineBlue,T.B)為指示劑是因?yàn)樗鼛д姾?,在酸性溶液中不與殼聚糖發(fā)生電荷中和反應(yīng),但它可與帶負(fù)電荷的聚乙烯硫酸鉀結(jié)合,不過(guò),這種結(jié)合滯后于正、負(fù)聚電解質(zhì)之間的反應(yīng)。在滴定終點(diǎn)前,溶液為藍(lán)色,到達(dá)終點(diǎn)時(shí),過(guò)量的聚乙烯硫酸鉀立即與甲苯胺藍(lán)反應(yīng),從而使溶液由藍(lán)色變成紫紅色,并生成
絮狀沉淀,由于顏色轉(zhuǎn)變很靈敏,色變明顯,所以可以準(zhǔn)確判定滴定的終點(diǎn)。
2實(shí)驗(yàn)方法
?。?)稱取恒重且不大于2g待測(cè)紡織品,記為w。將其放置于錐形瓶中,加入l%的醋酸溶液100ml溶解待測(cè)紡織品中的殼聚糖纖維,待用;
在所述溶解過(guò)程中,最好攪拌待測(cè)紡織品4小時(shí),然后靜置0.5小時(shí):這樣可以使待測(cè)紡織品中的殼聚糖纖維在醋酸溶液中充分溶解。
(2)稱取2.1待用溶液(w3)5g放入另一個(gè)錐形瓶中,再加入去離子水50ml,后加入2-3滴甲苯胺藍(lán)指示劑,待用;
(3)把磁力轉(zhuǎn)子放入所述2.2盛有待用溶液的錐形瓶中,再將所述錐形瓶放置在磁力攪拌器上;邊攪動(dòng)邊將聚乙烯硫酸鉀滴定液滴入,溶液由藍(lán)色變?yōu)樽霞t色,并在20s內(nèi)不褪色并出現(xiàn)絮狀沉淀物,即為滴定終點(diǎn),讀取聚乙烯硫酸鉀滴定液的滴定體積v1:在滴入聚乙烯硫酸鉀滴定液過(guò)程中,滴定速度最好控制在O.03ml/s,若滴定速度過(guò)快,往往會(huì)出現(xiàn)暫時(shí)的滴定終點(diǎn)現(xiàn)象。
(4)取與2.2相同數(shù)量的去離子水,按上述同樣的方法進(jìn)行空白滴定,讀取聚乙烯硫酸鉀滴定液的滴定體積V2。
(5)按下式計(jì)算紡織品中殼聚糖纖維的含量:
WI=C×f×(Vl—V2)×0.001×161.15×100/W3
W2=C×f×(V1一V2)×0.001×203.19x1001W3×(1一D•D)/D•D
g=(W1+W2)/W×100%
C—聚乙烯硫酸鉀滴定液的物質(zhì)量的濃度,0.0025mol/L
f—英文:factor,聚乙烯硫酸鉀滴定液的系數(shù)
w1——待測(cè)物中殼聚糖纖維脫去乙?;睦w維重量,g
w2——待測(cè)物中殼聚糖纖維未脫去乙?;睦w維重量,g
V1——2.3聚乙烯硫酸鉀滴定液的滴定量,ml,
V2——2.4聚乙烯硫酸鉀滴定液的滴定量,ml,
w3——2.2稱取的溶液的重量,指5g
w一待測(cè)物的克數(shù),g
161.15——殼聚糖中一個(gè)糖單元的相對(duì)分子質(zhì)量
203.19——甲殼素中一個(gè)糖單元的相對(duì)分子質(zhì)量
D•D-殼聚糖(纖維)的脫乙酰度(deacetylationdegree,縮寫為D•D)
g—紡織品中殼聚糖纖維的含量,%
3實(shí)驗(yàn)部分
(1)稱取恒重的殼聚糖纖維/紐代爾黏膠/棉的比例是10/30/60的待測(cè)紡織品lg,其成分中殼聚糖纖維的脫乙酰度(D•D)為93%,按上述試驗(yàn)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。測(cè)得V1=11.23ml;V2=0.15ml;帶入2.5公式得:g=9.88%其誤差為0.12%。
(2)稱取恒重的殼聚糖纖維/棉的比例是15/85待測(cè)紡織品0.6g,其成分中殼聚糖纖維的脫乙酰度(D•D)為93%,按上述試驗(yàn)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。測(cè)得V1=10.30ml;V2=o.15ml;帶入2.5公式得:g=15.07%其誤差為0.07%。
4結(jié)論
通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)可以看出,利用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)儀器、方便的操作步驟、靈敏的顯示滴定終點(diǎn),準(zhǔn)確的計(jì)算出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。并且其結(jié)果誤差很小,產(chǎn)生誤差的原因主要有:(1)混紡織物中存在不勻率問(wèn)題;(2)因人的視覺(jué)誤差導(dǎo)致滴定終點(diǎn)存在差異;(3)因人的視覺(jué)誤差導(dǎo)致讀取儀器刻度時(shí)存在差異。
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