Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ ЗАМЕЩЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ ЗАМЕЩЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ ЗАМЕЩЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к физико-химическому анализу и может быть использовано при количественном определении протоносодержащих веществ в исходных, промежуточных и конечных продуктах. Эталонные и исследуемые образцы высушивают до постоянной массы, после чего возбуждают и регистрируют сигнал свободной индукции. Определяют времена спин-спиновой релаксации для каждого образца и по соответствующей формуле рассчитывают степень замещения. Способ позволяет произвести определение с высокой точностью и экспрессностью, не разрушая образец. 1 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2139527
Класс(ы) патента: G01N24/08, G01N24/00
Номер заявки: 96114516/28
Дата подачи заявки: 15.07.1996
Дата публикации: 10.10.1999
Заявитель(и): Марийский государственный технический университет
Автор(ы): Гогелашвили Г.Ш.; Грунин Ю.Б.
Патентообладатель(и): Марийский государственный технический университет
Описание изобретения: Изобретение относится к физико-химическому анализу и может быть использовано при количественном определении протоносодержащих веществ в исходных, промежуточных и конечных продуктах в научно-исследовательских технологических целях.
Известен химический способ определения степени замещения, заключающийся в выборочном замещении первичных и вторичных гидроксильных групп различными йодосодержащими реактивами, и по содержанию йода, вступившего в реакцию, судят о степени замещения целлюлозы (см. Химия древесины, под ред. Л.Э.Уайза и др. М., 1959, с. 247-348).
Недостатком указанного способа является длительность процесса определения, недостаточная точность результатов.
Известен способ определения степени замещения по смещению инфракрасного спектра (см. А.В.Оболенская и др. Практические работы по химии древесины и целлюлозы. М., 1965, с. 381).
Недостатком известного способа является сложность и трудоемкость приготовления образцов.
Наиболее близким к заявляемому является способ определения степени замещения целлюлозы, описанный в патенте RU 2035726, G 01 N 24/08, 20.05.95. Способ включает возбуждение и регистрацию характеристического сигнала от образцов до дейтерирования и после дейтерирования, по которому рассчитывают степень замещения.
Недостатком данного способа является необходимость дейтерирования исследуемого образца, что усложняет процесс и увеличивает время определения степени замещения целлюлозы.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении заявленного изобретения - экспрессность, высокая точность и достоверность результатов.
Исходный и обработанный образцы исследуемого материала высушивают до постоянной массы при t=105oC в течение 4 часов, возбуждают сигнал свободной индукции (ССИ) раздельно в исходном и обработанном образцах и измеряют времена спин-спиновой релаксации T2, по результатам измерений определяют параметр a, по которому рассчитывают степень замещения целлюлозного материала на 100 элементарных звеньев.

где 300 - максимальное значение степени замещения для целлюлозы;
1 - максимальное значение параметра a для тризамещенного образца;
a - параметр исследуемого образца:
a0 - параметр исходного, необработанного образца.
Параметр a выражается a=T2и/T2тз,
также a=T2ц/T2тз,
где T2тз - время спин-спиновой релаксации тризамещенного образца;
T2и - время спин-спиновой релаксации исследуемого образца.
В промышленности широко используются материалы, производные от целлюлозы, полученные методом замещения гидроксильных групп в глюкопиронозных кольцах молекул целлюлозы [C6H7O2(OH)3]n на различные заместители. Такими материалами является нитроцеллюлоза, этилцеллюлоза, метилцеллюлоза, ацетилцеллюлоза и другие. Физико-химические свойства этих материалов зависят от степени замещения. Поэтому точному определению степени замещения придается большое значение в технологии производства этих материалов.
Нужно отметить, что время спин-спиновой релаксации чутко реагирует на изменения молекулярной системы в элементарных звеньях молекул целлюлозы. Проведение исследований показали, что зависимость степени замещения для ацетатов целлюлозы от параметра носит прямолинейный характер (см. таблицу).
Угловой коэффициент
K=300/(1-aa). (1)
В конечном итоге, на 100 элементарных звеньев мы получим

Данную формулу можно использовать для всех производных целлюлозы. Конкретно, для ацетата целлюлозы формула примет вид
γ = 9,1 (a-0,67). (3)
Предложенный способ является недеструкционным, отличается простотой и экспрессностью, а также высокой точностью.
Способ осуществляется следующим образом.
Приготавливаются эталонные образцы исходной необработанной и тризамещенной целлюлозы, а также исследуемые образцы. Образцы в пробирках высушиваются при температуре 105oC до постоянной массы в течение 4 часов, затем образцы герметизируются резиновой пробкой в пробирке, помещаются в датчик импульсного ЯМР, регистрируется сигнал ССИ и определяется время спин-спиновой релаксации T2.
Формула изобретения: Способ определения степени замещения целлюлозы, включающий возбуждение и регистрацию характеристического сигнала исследуемого образца, определение параметров сигнала, по которому рассчитывают степень замещения, отличающийся тем, что предварительно исследуемые и эталонные образцы высушивают до постоянной массы, в качестве характеристического сигнала регистрируют сигнал спада свободной индукции протонов, определяют времена спин-спиновой релаксации и рассчитывают степень замещения по формуле

где T2ц - время спин-спиновой релаксации необработанного образца целлюлозы;
Т2т3 - время спин-спиновой релаксации тризамещенного образца;
Т2и - время спин-спиновой релаксации исследуемого образца.