THÍ NGHIỆM HOÁ POLIME
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (424.64 KB, 61 trang )
THÍ NGHIỆM HOÁ POLIME
Hà nôi 2002
LỜI NÓI ĐẦƯ
Đê đáp ứng yêu cầu học tập môn Hoá học các hợp chất cao phân tử, chúng tôi biên soạn
tài liệu này nham giúp học viên thực hành các bài thí nghiệm đê củng cố phần lý thuyết đã
được học.
Phần I do Th.s. Đỗ Thị Loan viết.
Phần II do Th.s. Phạm Mạnh Thảo viết.
Tài liệu lần đầu biên soạn chắc chắn còn nhiều thiếu sót, chúng tôi mong nhận được
những ý kiến đóng góp đê trong những lần xuất bản sau, tài liệu sẽ có chất lượng cao hơn.
Chúng tôi xin chân thành cảm ơn.
Hà nội ngày 21 tháng 3 năm 2002
MỤC LỤC
Các tác giả
Trang
PHẦN I. LÍ THƯYÊT CHƯNG
I. Hộp CHẤT CAO PHÂN TỬ VÀ PQLIME
1. Khái niệm về hỢp chất cao phân tử và polime.
Hợp chất cao phân tử là những hợp chất có kích thưốc lốn, khối lượng phân tử
cao, cấu tạo phức tạp. Giối hạn nhỏ nhất về giá trị phân tử lượng của hợp chất cao
phân tử khó xác định môt cách chính xác. Ngươi ta cho rằng giối hạn này khoảng
10.000 đvC. Bởi vì từ giối hạn đó hợp chất có những tính chất đặc trưng: đô bền cơ
học, tính đàn hồi, tính dẻo, đô nhốt cao... phân biệt môt cách rõ rệt vối các hợp chất
thấp phân tử.
Những hợp chất cao phân tử có khối lượng phân tử lốn, cấu tạo phức tạp, không
lặp đi lặp lại những đơn vị cấu tạo cơ bản thì không gọi là polime.
Polime được cấu tạo từ các nhóm nguyên tử lặp đi lặp lại. Các nhóm này được
gọi là các mắt xích (mer) của polime.
Hợp chất thấp phân tử dùng để tổng hợp polime thương gọi là monome.
Ví dụ:
-polime trùng hợp:
nCH2 = CH2 to,P,xt ( -CH2-CH2 - )n
polime
monome
-polime trùng ngưng: nHO-(CH2)x - COOH
►
monome
n — hệ số'" trùng hợp (trùng ngưng).
Sản phẩm của phản ứng đồng trùng hợp gọi là copolime.
Comonome là monome có thể tự trùng hợp vối nhau hoặc vối monome khác. Come là
monome không có khả năng tự trùng hợp vối nhau mà chỉ có thể trùng hợp vối
monome khác.
Ví dụ: nCH2 = CH2 + nCH2 = CH2—► (-CH2 - CH2 - CH - CH - )n
O=CC=O\/
O
com
monome
copolime
O=CC=O\/
O
2. Điều kiện để các monome tham gia phản ứng tổng hỢp polime.
Điều kiện của các monome trong tổng hợp polime là chúng phải có đô chức lốn hơn
hoặc bằng hai.
Đô chức là tất cả những nguyên tử, nhóm nguyên tử hoặc số" liên kết có trong môt
phân tử monome có khả năng tham gia phản ứng tổng hợp polime.
Đối vối các nhóm chức thông thương đô chức bằng số" nhóm chức đó.
Ví dụ: etylen glicol, axit adipic và hexametylen điamin là những monome có đô
chức bằng 2, glixerin có đô chức bằng 3.
Đối vối liên kết đôi hoặc ba trong phân tử thì hợp chất có môt liên kết đôi có đô
chức bằng 2, hợp chất có 1 liên kết ba có đô chức bằng 4. Bởi vì khi đứt 1 liên kết đôi
hợp chất đó có hóa trị 2, khi đứt 1 liên kết ba thì hợp chất có hóa trị 4.
Tương tự như vậy nếu hợp chất có 2 liên kết đôi thì sẽ có đô chức bằng 4 khi cả 2
liên kết đôi bị đứt. Đối vối những hợp chất chứa các nguyên tử linh đông trong phân tử
thì đô chức bằng số nguyên tử linh đông có trong 1 phân tử hợp chất. Chẳng hạn phenol
có 2 nguyên tử hiđro linh đông ở vị trí octo và 1 nguyên tử hiđro linh đông ở vị trí para
nên có đô chức bằng 3. Còn O-crezol có 1 nguyên tử hiđro linh đông ở vị trí para và 1 ở
vị trí octo nên nó có đô chức bằng 2.
Ngoài điều kiện bắt buôc về đô chức đã nêu thì để tổng hợp polime có kết quả, điều
cần thiết là phải đảm bảo các điều kiện về nhiệt đông và đông học phản ứng.
3. Câu trúc không gian của polime.
Cấu trúc không gian của polime ảnh hưởng nhiều đến các tính chất cơ lý và hóa học
của polime. Các polime có thể có các cấu trúc sau:
Polime mạch thẳng.
Polime mạch phân nhánh.
Polime mạng lưối.
Polime mạch thẳng nhận được từ phản ứng giữa các monome 2 chức. Khi các
monome tham gia phản ứng có đô chức lốn hơn 2 thì tùy từng điều kiện tổng hợp, sản
phẩm phản ứng sẽ là polime phân nhánh hoặc mạng lưối.
Khi trong mạch polime có nguyên tử cácbon bất đối (C*) thì phụ thuôc vào vị trí
không gian của nhóm chức (X) mà ngươi ta đưa ra 3 loại cấu trúc lập thể của polime sau:
-Polime izotactic: ở polime izotactic tất cả các nhóm thế" ở các nguyên
tử các bon bất đối trong mạch đều nằm về môt phía của mặt phẳng mạch.
-Polime syndiotactic: các nhóm thế" được sắp xếp lần lượt trật tự trên và dưối
mặt phẳng của mạch:
-Polime atactic: Các nhóm thế" (X) được sắp xếp dọc theo mạch môt cách tùy tiện:
4. Phân tử lưỢng trung bình và đô trùng hỢp của polime.
Đối vối các polime phân tử lượng không phải là môt hằng số đặc trưng cho môt chất
như đối vối các hợp chất thấp phân tử. Trong môt lượng bất kì của polime đều chứa hỗn
hợp các đồng đẳng polime có khối lượng phân tử khác nhau. Vì vậy cần phải dùng khái
niệm phân tử lượng trung bình.
Để xét toàn diện môt polime ngoài việc biết phân tử lượng trung bình còn cần biết
đô đa phân tán của polime.
Đô đa phân tán là đại lượng đặc trưng cho sự sai lệch giữa khối lượng của các đại phân
tử trong mẫu và phân tử lượng trung bình của polime. Các
polime có đô đa phân tán càng lốn thì khối lượng các đại phân tử càng không khác nhau
nhiều.
Khi các polime có đô đa phân tán lốn sẽ tồn tại nhiều loại phân tử lượng trung bình.
Ta xét hai loại cơ bản là phân tử lượng trung bình số" (M ) và phân tử lượng trung bình
n
trọng (Mr). Mn được biểu diễn bằng công thức:
_
Ị#M,N,
Hay: Mn = —---------ỈN'
i=1
trong đó: N1; N2 ...N; — Số" lượng các đại phân tử có khối lượng M 1; M2, ...M;. M r
được biểu diễn bằng công thức:
77
NM
1
__
1
NM
2
2
__ N'M'
i=1 i=1 i=1
Ta ký hiệu r là phần khối lượng của các đại phân tử có khối lượng M;:
r,
' #N,M,
i=1
Mr =j^M r
Khi đó:
i i
i=1
Ta thấy đối vối polime có đô phân tán rất nhỏ (polime đơn phân tán)thì Mn = Mr (i
& 1). Đối vối các polime có đô phân tán lốn thì Mn ' Mr.
Đặc trưng cho môt polime còn có đô trùng hợp (D P). Đô trùng hợp của polime là
số" mắt xích (mer) có trong môt đại phân tử polime. Như vậy trong polime tổng hợp
bằng phương pháp trùng hợp thì D P là tỉ số'" giữa khối lượng phân tử polime và khối
lượng phân tử monome.
Trong polime tổng hợp bằng phương pháp trùng ngưng khi tính toán tỉ số" này cần
chú ý đến khối lượng của các sản phẩm phụ trong phản ứng trùng ngưng.
II. CÁC LOẠI PHẢN ỨNG cơ BẢN TổNG Hộp POLIME.
1. Phản ứng trùng hỢp.
Quá trình trùng hợp là quá trình kết hợp các monome không sinh ra sản phẩm phụ
+ Phản ứng trùng hơp mạch:
nA ( (-A-)n
Phản ứng trùng hợp mạch bao gồm 3 giai đoạn cơ bản:
-
-
Giai đoạn khơi mào: Tạo thành các trung tâm hoạt đông.
Ai ( Ai*
Giai đoạn phát triển mạch
Ai* + Ai ( A *
2
A * +I Ai ( A3*
2
I
I
I
I
A*n-i + Ai ( An*
-
Giai đoạn ngắt mạch:
An* ( An
Trong đó:A — phân tử monome.
i
A * - trung tâm hoạt đông.
i
A *, A *... A* , A * - mạch polime phát triển.
2
3
n-i
n
A - đại phân tử polime.
n
Các trung tâm hoạt đông trong quá trình trùng hợp mạch có thể là: các gốc tự do,
các ion dương hoặc âm mà dựa vào đó mà ngươi ta phân biệt trùng hợp gốc hay trùng
hợp cation hoặc trùng hợp anion. Ngoài ra còn có trùng hợp phức, trùng hợp bức xạ v.v...
Cơ chế" các loại trùng hợp trên khác nhau về cơ bản.
Cấu tạo của polime và tốc đô của quá trình trùng hợp mạch phụ thuôc nhiều vào
cấu trúc monome nguyên liệu, nồng đô và áp suất của chúng. Polime nhận được trong
quá trình trùng hợp mạch có thành phần giống thành phần monome ban đầu, nhưng khối
lượng phân tử lốn hơn nhiều.
Môt dạng cơ bản của phản ứng trùng hợp mạch là phản ứng trùng hợp do đứt liên
kết đôi.
Ví dụ:nCH2 = CHCl ( (-CH2 -CHCl-)n
Các monome có liên kết bôi hoặc cấu trúc vòng không bền có thể tham gia phản
ứng trùng hợp mạch.
+ Phản ứng trùng hơp bậc:
Là quá trình kết hợp các monome thành polime không sinh ra sản phẩm phụ nhơ di
chuyển nguyên tử hiđrô linh đông (hoặc nhóm nguyên tử linh đông).
Để thực hiện phản ứng trùng hợp bậc cần có hai loại monome: môt loại chứa
nguyên tử hiđrô hay nhóm nguyên tử linh đông có khả năng di chuyển, loại kia có khả
năng kết hợp vối nguyên tử hiđrô hay nhóm nguyên tử linh đông đó.
Ví dụ: trùng hợp polime poliuretan từ diazoxinat và glicol:
O = C = N-R-NH- CO-O-R'-O-CO-NH-R-NH-CO-O-R'-OH
và tiếp tục cho đến khi kết thúc phản ứng.
2. Phản ứng trùng ngưng.
Là quá trình kết hợp các monome thành polime có sinh ra các sản phẩm phụ như:
H2O, NH3, HCl, ancol. Để tham gia phản ứng trùng ngưng monome phải có ít nhất hai
nhóm chức có khả năng phản ứng vối nhau.
Phản ứng trùng ngưng có thể phân ra:
-Trùng ngưng đong loại: môt loại monome có chứa các nhóm chức phản ứng
khác nhau, có thể biểu diễn như sau:
nX-R-Y^ X(R-z)nlR-Y + (n-l)A
-Trùng ngưng khác loại: phản ứng của ít nhất hai loại monome có thể biểu diễn
theo sơ đồ sau:
nX-R-Y + nY-R-Yi=5 X -(- R-z - R’ -R-z-R’-Y+(n-l)A
Trong đó: x, Y - các nhóm chức của các monome tham gia phản ứng.
z- liên kết tạo thành từ phản ứng giữa các nhóm chức. A phân tử sản phẩm phụ.
Khi monome có 3 nhóm chức có khả năng tham gia phản ứng ta nhận được polime
có cấu trúc mạng lưối không gian.
Phản ứng trùng ngưng là phản ứng thuận nghịch, hằng số" cân bằng quyết định quá
trình kết thúc phản ứng. Vì vậy trong phản ứng trùng ngưng không xảy ra hiện tượng
ngắt mạch, nhưng khối lượng các đại phân tử polime vẫn bị hạn chế" không phải lốn vô
cùng. Phản ứng trùng ngưng có thể kết thúc khi các nhóm chức phản ứng chưa phản ứng
hết.
a. Phản ứng trùng ngưng phenol với fomaldehit.
Quá trình trùng ngưng phenol vối fomaldehit trong dung dịch nưốc phụ thuôc
mạnh vào loại xúc tác (axít hay bazơ) và tỉ lệ mol giữa các chất phản ứng.
Trong cả hai môi trương axít và bazơ sản phẩm đầu tiên
của phản ứng giữa phenol vối fomaldehit là dẫn xuất
hydroximetyl của phenol;
O
O
Monohidroximetyl
Vì phenol là hợp chất đa chức (có hai nguyên tử hiđro linh đông ở vị trí octo và ở
vị trí para) nên trong phản ứng vối formaldehit ngoài sản phẩm (I) còn có thể tạo ra
các dẫn suất sau:
OH
1. OH
^y
HOH CN^V, CHOH
CH2OH
P- monohydroximetyl (II)
OH
J^CHf}H
CH2OH
HO -H2C-
(IV)
Dihydroximetyl
Dihydroximetyl
O
(III)
/
(V)
Trihy droxim etyl
Trong môi trương bazơ các dẫn xuất mono- và di-O-hidroximetyl của phenol rất bển
nhơ liên kết hiđro nôi phân tử, có tác dụng ổn định. Có thể tách được dẫn suất sạch.
Trong môi trương axit khi phản ứng trùng ngưng được thực hiện vối nồng đô phenol
dư sẽ hạn chế" các phản ứng tạo thành các dẫn xuất nhiều nhóm hidroximetyl và tránh
tương tác nôi phân tử làm giảm đô ổn định của các dẫn xuất hidroximetyl của phenol. Từ
đó tạo điều kiện thuận lợi để chúng chuyển hóa tiếp tục.
Có thể xảy ra ba hưống chuyển hóa chính:
1. Phản ứng giữa nhóm hidroximetyl của môt phân tử vối nguyên tử hidro ở vòng
benzen của môt phân tử khác, tạo liên kết metylen và giải phóng nưốc.
CH2O
-
Các phản ứng trên xảy
ra nhiều lần kế" tiếp tạo thành
nhựa cao phân tử phenol —
fomandehit, trong đó các vòng
thơm được nối vối nhau bằng
cầu metylen và dimetylen ete.
CH2O
CH2 - ^>Nn'/CH2-OH
V
2. Phản ứng giữa các
nhóm của hidroximetyl
của hai dẫn xuất tạo
thành liên kết metylen
giải phóng fomaldehit và
nưốc:
-H2
OH
O
O
- CH2-OH + HOH C-
2
+ Trong môi trương
kiềm (pH > 7), dư fomandehit
thì sản phẩm nhận được là
nhựa rezol:
O
r^N-ch2-
2
-
3. Phản ứng giữa các
nhóm hidroximetyl của hai
phân tử dẫn xuất tạo thành
liên kết dimetylen ete và
giải phóng nưốc:
OH
OH
OH
J\-CHfOH + H-OH?C-r^vN------------------------* J^-CỈĨ2-0-CỈĨ2\ lì
-H9O
I
OH
Có thể sau đó xảy ra
phản ứng tách fomaldehit
tạo thành liên kết metylen:
OH
I
OH
OH
__
1
f^> - ch2
-CH2O
OH
OH -
OH
2“^s CH2-OO’
CH2OH
OH
OH
CH2-^S|-CH2- ^ | f C H
2
I
CH23
1
CHpH
Nhựa rezol có cấu tạo mạch thẳng nên vẫn hòa tan và nóng chảy được. Nhưng nếu
tiếp tục đun nóng sẽ xảy ra quá trình trùng ngưng tiếp các nhóm hydroximetyl có trong
rezol tạo thành sản phẩm mạng lưối không tan và không nóng chảy được gọi là rezit.
+Trong môi trương axit và thiếu fomandehit (0,8-0,9 mol fomandehit/ 1mol
phenol) tốc đô phản ứng giữa các nhóm hidroximetyl và phản ứng giữa nhóm
hidroximetyl vối nguyên tử hiđro của vòng benzen lốn hơn rất nhiều so vối tốc đô kết
hợp fomaldehit vào vòng thơm. Sản phẩm nhận được là nhựa novolac, không chứa các
nhóm hidroximetyl.
vối n < 12
Do không chứa các nhóm hidroximetyl nên dù có đun nóng tiếp tục thì nhựa
novolac cũng không thể tạo thành sản phẩm mạng lưối hóa, nên không mất tính tan và
tính nóng chảy. Nhưng novolac phản ứng vối fomandehit ở nhiệt đô cao tạo thành rezol
và có khả năng chuyển hóa tiếp thành rezit làm mất tính tan và tính nóng chảy.
b. Phản ứng trùng ngưng của ure với fomandehit.
Cơ chế" của phản ứng giữa ure vối fomandehit phụ thuôc vào môi trương (phụ
thuôc vào xúc tác bazơ hay axít).
+ Môi trường bazơ'. trong môi trương bazơ phản ứng xảy ra theo cơ chế"
sau:
Do tác dụng xúc tác của OH- các anion được tạo thành từ ure:
O
+QH-Hfi + H~N -c- NH(-) -OH
O
h2n-C-nh2
và:
Ko
>c = ó -«■ »- >c -0
Kết quả ta có phản ứng:
1
2
3
CH2O + H2N-C-NH2
4
H2N-CnNH-CH2OH + H+
Dưối tác dụng của xúc tác
axít, dẫn xuất hiđroxi-metyl của ure
có thể bị tách nưốc:
4
5
6
11
0 0 (+)
+H+
11
i
}
h^-c-nh-ch2oh
^sh^-c-nh-ch 2 + h2o
7
I
O
O
(+)___11
8
(+)
9----------------------------------------------------
H2N-C-NH- CH2 «
-------------------------m H^N- c -NH = CH2
H»
(.)
Tốc đô của phản ứng giữa ure
và fomandehit phụ thuôc vào pH của
môi trương: ở khoảng pH = 4 ) 8, phản
ứng xảy ra chậm nhất. Khi pH > 8
hoặc pH < 4 thì tốc đô phản ứng tăng
lên đáng kể.
10
Sản phẩm của giai đoạn dầu
phản ứng trùng ngưng giữa ure và
formaldehit là dẫn xuất hidroximetyl
của ure. Ure có 4 nguyên tử hiđro hoạt
đông nên có thể tạo thành mono- di-,
tri- và tetrahidroximetyl.
11
NH2-CO-NH2 +
CO-NH-CH2OH + H+
12
13
(+)
ch2oh ( H2N-
Ure
Monohidroximetyl
ure
H2N-CO-NH-CH2OH +
+ ch2oh ( HOCH2-NH-CO-NHCH2OH + h+
14
( )
15
16
Dihidroximetyl
ure
HOCH2-NH-CO-NH-CH2OH +
( )
+ ch2oh (
17
H
O
C
H
2
N
H
C
O
N
(
C
H
2
O
H
)
2
+
h
+
T
r
i
h
i
d
r
o
x
i
m
e
t
y
l
u
r
e
18
HOCH2-NH-CO-N(CH2OH)2 +
( )
+ ch2oh (
19
(
H
O
C
H
2
)
2
N
C
O
N
(
C
H
2
O
H
)
2
+
h
+
T
e
t
r
a
h
i
d
r
o
x
i
m
e
t
y
l
u
r
e
20
Nghiên cứu quá trình
trùng ngưng ure vối formaldehit theo tỉ
lệ mol hai chất là 1:1 ngươi ta thấy
rằng hoạt tính của nhóm amin trong
ure mạnh gấp 2 lần hoạt tính của nhóm
này trong phân tử monohidroximetyl
ure và gấp 100 lần hoạt tính của nhóm
imin trong phân tử dihidroximetyl ure.
Vì vậy sản phẩm của giai đoạn đầu
trùng
ngưng
chủ
yêu
là
monohidroximetyl ure và môt phần
dihidroximetyl ure có cấu trúc mạch
thẳng.
Các phản ứng tiếp theo
của các dẫn xuất hidroximetyl ure
trong quá trình trùng ngưng có thể xảy
ra như sau:
1) Tạo thành liên kết metylen trong môi
trương axit:
21
22
23
24
Tuy nhiên ngươi ta thấy rằng
sản phẩm chính khi trùng ngưng ure
vối fomandehit trong môi trương axit
vối nồng đô mol hai chất xấp xỉ bằng
1 là các metyl ure mạch thẳng (I) có
khối lượng phân tử không lốn (theo
phản ứng 1):
25
... -NH-CO-NH-CH2- HN-CONH-CH2-HN-CO-NH-CH2-...
27
Sản phẩm của quá trình trùng
ngưng ure vối fomandehit trong môi
trương trung tính hoặc axít yếu dư
26
(II)
fomandehit có chứa cầu dimetylen ete
theo phản ứng (II).
3) Tạo thành liên kết ankylete
trong môi trương trung tính khi có
ankol và các chất háo nưốc theo phản
ứng.
28
29
-NH-CH2OH
-NH
-
+
CH2OR
ROH
+
(
H2O
(III)
Ngươi ta thương dùng phản
ứng (III) để ankyl hóa các nhóm
hidroximetyl
trong
nhựa
urefomandehit. Loại ankol sử dụng để ete
hóa quyết định tính chất của các nhựa
biến tính vì khi khối lượng gốc R tăng
làm tăng đô mềm dẻo và tính tan của
sản phẩm.
31
PHÂN
II. CÁC BÀI
THÍ NGHIỆM
30
32
Bài 1
PHÂN TÍCH ĐỊNH
TÍNH CÁC NGUYÊN TỬ
33
Phân tích định tính các polime
tổng hợp đựa trên các phản ứng đặc
trưng của các nguyên tử hoặc nhóm
nguyên tử có trong cấu trúc phân tử của
chúng. Việc phân loại sơ bô các polime
tổng hợp thành các nhóm chính được
34
thực hiện theo các dấu hiệu của sự có
mặt trong thành phần của chúng các
nguyên tố" N, S, P, Zn, Halogen. Sau
khi phân huỷ polime, các nguyên tố'"
này cho những phản ứng đặc trưng cho
phép nhận biết chúng.
1. Phát hiện nitơ.
Các
poliuretan,
poliamit, amino-fomandehit và các loại
nhựa chứa nitơ khác cho phản ứng định
tính nitơ.
35
Nấu chảy polime và
kali kim loại (vối lượng bằng nhau)
trong ống nghiệm khô trên ngọn lửa
đèn khí cho đến khi nhận được dạng
nóng chảy đồng nhất. Khi đó polime bị
phân huỷ và kali xianua được tạo
thành. Cẩn thận cho ống nghiệm nóng
vào cốc nưốc (làm trong tủ hút, cẩn
thận vì khi lượng dư kim loại phản ứng
vối nưốc có thể gây nổ). Khi đó ống
nghiệm bị nứt ra và thể nóng chảy sẽ
tan trong nưốc. Khuấy dung dịch nưốc
vối vài giọt dung dịch FeSO4 và FeCl3.
36
37
Khuấy mạnh hỗn hợp rồi thêm
HCl 10% đến phản ứng axit yếu trên
giấy quỳ. Khi có mặt KCN (và do đó
có nitơ trong polime) lúc đầu dung dịch
có màu xanh lá cây sau đó có kết tủa
màu xanh lam. Phản ứng xảy ra theo sơ
đồ:
38
2
K
C
N
+
F
e
S
O
4
=
F
e(
C
N
)2
+
K
2
S
O
4
F
e(
C
N
)2
+
4
K
C
N
=
K
[
4
F
e(
C
N
)6
]
39
3K4[Fe(CN)6] +
4FeCl3 = Fe4[Fe(CN)6]3
+ 12KCl
2. Phát hiện lưu huỳnh.
Các
poliankylen
sunfua, thiocacbamit, sunfophenol và
các loại nhựa khác chứa S2- hoặc nhóm
-SO3H cho phản ứng định tính lưu
huỳnh. Khi đun nóng chảy các polime
chứa lưu huỳnh vối natri kim loại,
40
chúng bị phân huỷ và tạo ra Na2S. Phát
hiện Na2S nhơ các phản ứng thông
thương vối ion sunfua.
41
Nung nóng lượng bằng
nhau của polime và natri kim loại trong
ống nghiệm khô trên ngọn lửa đèn khí
cho đến khi tạo thành dạng nóng chảy
đồng nhất. Nhúng ống nghiệm nóng
vào nưốc cất, ống nghiệm bị nứt vỡ và
dạng nóng chảy hoà tan dần vào nưốc.
Trong trương hợp có mặt Na2S thì khi
thêm chì axetat sẽ tạo ra kết tủa PbS
màu đen.
3. Phát hiện halogen.
42
Các hợp chất polime
chứa các nguyên tử brom hay iot rất
hiếm. Phổ biến nhất là các polime chứa
clo.
Polivinylclorua,
polivinylidenclorua, nhựa peclovinyl,
cao su clopren, policlostiren và các
polime chứa clo khác cho phản ứng
định tính clo.
Phương pháp 1: Axit hoá
một phần dung dịch thu được khi phát
hiện nitơ (khi đun nóng chảy mẫu vối
kali kim loại, xem trang 20) bằng axit
HNO3 10% và thêm vào đó AgNO 3
10%. Kết tủa dạng bã đậu tách ra
chứng tỏ sự có mặt của halogen.
43
Phương pháp 2: Cho một
lượng cân khoảng 2 g của polime
44
nghiên cứu vào ống nghiệm. Nút kín
ống nghiệm bằng nút cao su có ống
thuỷ tinh hình chữ U cắm xuyên qua.
Một đầu tự do của ống này nhúng ngập
vào dung dịch AgNO3 10%. Nung ống
nghiệm bằng đèn khí trên lưối amiăng
cho đến khi polime bị phân huỷ hết.
Kết tủa tạo thành của halogenua bạc
chứng tỏ sự có mặt của halogen.
Phương pháp 3: Nung hỗn
hợp gồm polime nghiên cứu vối 1 g
canxi oxit sạch trong một ống nghiệm
cho đến khi có màu đỏ sẫm. Cẩn thận
nhúng ống nghiệm còn nóng đỏ vào 10
ml nưốc lạnh trong một cái bát nhỏ.
Khi ống nghiệm bị nứt vỡ, hoà tan vôi
bằng cách thêm từ từ HNO3, sau đó lọc
dung dịch và phát hiện halogen bằng
AgNO3.
45
4. Phát hiện flo.
46
Cho vào ống nghiệm,
được cố định thẳng đứng trên giá, một
mẩu nat ri kim loại và một lượng nhỏ
polime. Đun nóng hỗn hợp đến khi
nóng chảy hoàn toàn và bắt đầu tách ra
hơi natri. Thêm một lượng nhỏ polime
nữa và tiếp tục nung nóng. Khi lượng
polime mối nóng chảy hết lại thêm môt
lượng nhỏ polime nữa và nung cho đến
khi đáy ống nghiệm nóng đỏ. Để nguôi
ống nghiệm và thêm vào đó 1 ml rượu
etilic để hoà tan lượng natri kim loại
còn dư. Sau đó lại đun nóng ống
nghiệm và cẩn thận nhúng nó vào 20
ml nưốc cất. Đập vỡ ống nghiệm bằng
môt cái đũa thuỷ tinh, đun nóng dung
dịch đến sôi và lọc. Nưốc lọc phải
không có màu và tiến hành các thí
nghiệm định tính flo như sau:
a) Axit hoá môt phần dung dịch nưốc lọc
thu được ở trên được bằng axit axetic,
đun đến sôi, làm lạnh và thêm từ 2 ) 5
giọt dung dịch bão hoà CaCl2. Để yên
dung dịch trong vài giơ. Nếu có mặt
flo sẽ xuất hiện kết tủa dạng đông tụ
của CaF2.
b) Axit hoá khoảng 2 ml dung dịch nưốc
lọc trên bằng axit axetic, đun nóng đến
sôi và làm lạnh. Lấy môt giọt dung
dịch này lên băng giấy có tẩm zirconi
alizarin. Sự xuất hiện vết màu vàng
trên nền giấy màu đỏ chứng tỏ sự có
mặt của hợp chất chứa flo (ví dụ
tetraflo etylen).
Chuẩn bị giấy thử:
Nhúng tơ giấy lọc trong dung dịch điều
chế" được bằng cách trôn lẫn 3 ml
dung dịch alizarin 1% trong rượu và 2
ml dung dịch zirconi clorua hoặc
zirconi nitrat 0,4 %. Giấy lọc chuyển
sang màu đỏ và được sấy khô. Ngay
47
