VALORACION
DE
GRUPOS CARBOXILICOS
DE
LA
FIBRA
POLIESTER.
-
VOLUMETRIAS
Y
POTENCIOMETRIAS
Publio Puen e. Licenciado en Ciencias Quimicos,
P o eso Enca gado de Labo a c io de Tin o e o
en lo Escuela Técnica Supe io de Ingenie os Indus-
iales (Sección Tex il), Ta asa
INTRODUCCION.
La de e minacián de los g upos ca boxílicos de la ib a polies e nc
es
un p oblema analí ico muy común ya que en ío los políme os son in-
solubles en la mayo ía de los disol en es o gánicos. Po an o, hay que
ecu i a mé odos especiales.
1.
M.
Wa d (1) y Haas-Ma in Koep
y
Helmu We ne (2) de e minan los ppos ca boxílicos po el mé odo de
la ib a deu e ada; E win Fu e (3) po conduc ime ía de la ib a dis-
pe sada en una solución de anilina y ace cna en e a sosa alcohólica;
y He be
A.
Pohl po alo ación di ec a de ib a dispe sada en alcohol
bencílico-clo o o mo con NaOH alcohólica en e al ojo enol como
in-
dicado . De Ics es mé odo ci ados, el más sencillo es el úl imo. aue 5e
,
.
ha simpli icado con enien emen e con obje o de pode u iliza lo sin las
complicaciones ope a o ias que el au o desc ibe minuciosamen e en su
abajo (Ul amic obu e a, baño e mos á ico, mc o de agi ación, ubos
especiales, pipe a au omá ica, e c.). Sin és o se ha log ado casi la misma
p ecisión habiéndose comp obado los esul ados po enciomé icamen e.
El mé odo que se desc ibe consis e en disol e la mues a en el
al-
cohol bencilico pu o a la empe a u a de ebullición 203OC., en ia la
ápidamen e a unos 100a
y
añadi igual can idad de clo o o mo pa a
consegui una buena dispe sión del polies e .
A
con inuación se deja
en ia
se alo a con una solución i~o de NaOH en alcohol bencílico
usando un indicado adecuado. El olumen de cosa gas ada pa a la neu-
alización de los g upos ácidos del polies e se á igual al o al menos
el del ensayo en blanco.
He be u iliza NaOH 0,l No mal, mic obu e a de Gilmon
(2
0,0001
ml)
y
pesadas de 0,2 g de polies e , de e minando el pun o inal de la
i ulación con ayuda de una lámpa a de mic oscopio. Ello le pe mi e
ob ene esul ados con un e o medio del 1,2
%
en una de e minación
aislada, siemp e que no se come an e o es sis emá icos. Analizando las
a iables que in e ienen en la eacción, se ha pensado que se puede
llega? a esul ados con e o medio del o den del 2
%
adop ando cual-
quie a de las siguien es posibilidades:
a) Semimic obu e a de 5 ml
(+
0,01 ml), NaOH 0,0250 N
y
pesa-
das de mues a de un g amo.
b) Mic obu e a de
2
m1
(i
0,003 ml), NaOH 0,l
N
y
pesadas de
1
g amo.
c) Mic obu e a de
2
ml, NaOH 0,025 N
y
pesadas de 0,5 g.
d) Po enciome ías.
En
los es casos p ime os, la concen ación de álcali necesa ia pa a
p oduci la colo ación del indicado es la misma
y
ap oximadamen e
puede ob ene se añadiendo una go a de eac i o. Compa ando és o con
lo gas ado po He be se deduce ácilmen e que ope amos en condicio-
nes lige amen e in e io es, en lo que se e ie e a p ecisión, pe o con la
en aja de que los apa a os se educen a una simple bu e a
y
a ios e -
Ienmeye s. La p ecisión del mé odo po enciomé ico depende del po en-
cióme o empleado
y
de la na u aleza del pun o de in lexión de la g á-
ica co espondien e, gene almen e los esul ados son más exac os
que
con indicado .
La ib a de e e ala o de polie ileno a la empe a u a de ebullición
de1 alcohol bencílico su e una pequeña deg adación en unción del
iempo de cale acción. Según He be es a deg adacion es de 0,88 milie-
1
qui alen es po kg.
y
po minu o. En es e caso ambién se ha enido en
cuen a dicha deg adación azando la g á ica co espondien e, si bien
>c
han encon ado alo es lige amen e in e io es.
EXPERIMENTAL.
Ma e ial.
-
Fib a izada
y
co ada suminis ada po la Sociedad
RODIACETE de 3 denie s.
Apa a os.
-Po encióme o Pus1 11/ALH con elec odos de id io
y
calomelanos. Mic obu e a de 2 m1 con e o de
- -
0,003 ml. Semimi-
c obu e a de
5
m1 con e o de
&
0,01 ml. Pipe as a o adas y e lenme-
ye s Py ex
de
200 ml.
Reac i os.
-
Alcohol bencílico pu o ecién ec i icado, 25 m1 mismo
no deben gas a más de cinco a seis go as de álcali 0,025
N.
Clo o o mo igualmen e ec i icado. No debe consumi álcali en e
al indicado empleado, de lo con a io debe la a se con solución sa u a-
da de bica bona o sódico, seca se con clo u o cálcico esco i o me
y
des-
ila se de nue o.
Rojo enol, solución alcohólica al 0,l
%.
Hid óxido sódico 0,l
N
y
0,025
N
en alcohol bencílico, que se p e-
pa an disol iendo la can idad necesa ia de NaOH en len ejas, en una
pequeña can idad de alcoh~i e ílico
y
añadiendo alcohol bencílico has a
comple a el olumen deseado. La solución esul an e se alo a con áci-
do clo hid ico 0,l
N
u ilizando ojo áenol como indicado : pa a ello
se
-
16
-
-
--
coloca la solución alcohólica de sosa en la bu e a y can idades medidas
de ácido en es e lenmeye s a los que se le añade iple can idad de
alcohol e ílico, se añaden dos go as de indicado
y
se bu e ea has a i-
aje anco del indicado . Pa a ene mayo segu idad en los esul ados
con iene ealiza simul áneamen e un ensayo en blanco y de es e modo
de e mina con ce eza el pun o inal de la eacción compa ando las co-
lo aciones de ambos ensayos.
P ocedimien o.
-
Se pesa exac amen e la ib a p e iamen e secada
en una es u a a 80°C.
En
a ios e lenmeye s se colocan can idades igua-
les de alcohol bencílico
(50
m1 po g de ib a), se calien an has a una
empe a u a de unos 170°, se añade la ib a
y
se lle a ápidamen e
a
ebullición man eniendo és as unos dos minu os. Inmedia amen e se in-
oducen los e lenmeye s en agua ía has a que la empe a u a descien-
da hacia los 100°, se añade igual can idad de clo o o mo (50 m1 po
g
de ib a)
y
se dejan en ia has a la empe a u a ambien e.
A
con inua-
ción se añaden dos go as de indicado y se alo an según los mé odos
clásicos. Una go a de álcali es su icien e pa a p oduci una débil colo-
ación iole a que a da en desapa ece unos ein e segundos, omándo-
se és o como pun o inal de la ope ación. Simul áneamen e en uno de las
e lenmeye s debe ealiza se un ensayo en blanco, some iéndolo a las
mismas ope aciones que las mues as.
El núme o de miliequi alen es po kg. de ib a se calcula de la si-
guien e mane a:
I
VI =Volumen en m1 de NaOH gas ados en la i ulación.
V,
=
>>
>>
>> >>
ensayo en blanco.
Vl-V;2=V=
>>
>)
>>
»
neu alización.
de los g upos ácidos.
N
=
No malidad del álcali.
V
x
N
=
N."e miliequi alen es en el peso de mues a omada.
g
=
G amos de mues a.
n.9 1000
=
Núme o de miliequi alen es po kg. de ib a.
g
Res ándole a es e núme o el alo co espondien e a la deg adación
en dos minu os de cale acción se ob end á el esul ado exac o.
A
con inuación puede e se un ejemplo ípico:
(VI
-
V2)
N
1000 (0,970
-
0,218)
X
0,0252
X
1000
-
-
-
-
35,l miliequi-
g
0,5207
alen es po kg. de Ob a.
Teniendo en cuen a que la elocidad de deg adación de la ib a
es
0,6 milieq./kg. seg. Como se deduce más adelan e, el esul ado e dad--
o se ia 35,l menos 2
x
0,6
=
33,9 milieq/kg.
Valo ación po encio né ica.
-
Se p ocede de o ma análoga. Se in-
oducen los e1,ec odos del po encióme o en el aso de eacción y se
añaden can idades pequeñas
y
medidas de eac i o, se agi a y se ano an
las lec u as que ma ca el po encióme o. En las zonas de la cu a p ó-
xima al pun o inal debe de hace se lec u as más ecuen es
y
espe a
a que la aguja del po encióme o se es abilice. Es as expe iencias pueden
ealiza se en p esencia de una go a de indicado con lo que puede com-
p oba se la alidez del mé odo u ilizando indicado .
A
con inuación se inse a una abla de alo es y la g á ica co es-
pondien e.
TABLA
1
Ensayo
en
blanco Mues a
m1
NaOH
PH
m1
NaOH
PH
b
pll
0,0252
N
0,0?52
N
Ami
0,04 7,851 0,lO 7,22
0,06 7,05 0,20 7,55
0,lO 8,42 0,30 7,80
0,14 8,65 0,40 8,OO
0,18 8,80 0,50 8,18
0,20 8,90 0,60 8,25
0,22 $00
O,
70 8,35
0,26 9,15 0,80 8,55
0,30 9,25 0,84 8,62 1,75
0,35 9,40 0,88 8,73 2,75
0,40 9,55 0,92 8,85 3
0,60 9,85 0,96 8,97 3
1,00 9,lO 3
1,04 9.20 2,s
1,08 9,30 2,5
1,20 9,55
2
1,30 9,70
1
1,50 10,05
El pun o inal de la eacción coincide con el pun o de in lexión de la
cu a
(11)
o con el máximo de la cu a
(111).
Obsé ese que la cu a del ensayo en blanco no p esen a pun o de
in lexión. Sin emba go, pa a calcula los milili os empleados en la
neu alización de los g upos ácidos, es necesa io es a del olumen o-
al lo empleado pa a lle a el disol en e al po encial en que iene lu-
ga el cambio de di ección de la g á ica del p oblema. El esul ado se
calcula de o ma análoga al caso an e io .
Fig.
1.
-
Cu as
po enciom6 icas.
(1)
Ensayo en blanco
(11)
Mues a
(1111
ApH/
Ami
=
(ml)
RESULTADOS
Y
DISCUSION.
En p ime luga se han ealizado ensayos pa a ija las condiciones
más adecuadas pa a que los esul ados se ep oduzcan con egula idad
acep able, habiéndose llegado
a
las siguien es conclusiones.
a) Disoluen es.
-
Es imp escindible pu i ica los disol en es con
esme o y ob ene los comple amen e anhid os, sob e odo el alcohol ben-
cílico, debido
a
que la p esencia de azas de humedad mo i a la hid ó-
lisis pa cial del políme o, encon ándose alo es al os.
Según se ha indicado an e io men e, la dcidez del alcohol bencilico
debe se mínima, no gas ándose más de ocho a diez go as de sosa 0,025 N
pa a colo ea el indicado . En las de e minaciones po enciomé icas se
han obse ado i ajes muy poco cla os y ecuen emen e a po enciales
más ele ados que los co espondien es a los pun os de in lexión de las
g á icas, que ienen luga a pH
9.
Es e hecho es menos acusado cuando la
mues a es á p esen e, si bien el p oblema es dis in o ya que el polies-
e in luye en el sis ema he e ogeneamen e pues se a a de una dispe -
sión. No obs an e, no es és e un incon enien le que obligue a subs i uic
al indicado , puede soluciona se ácilmen e pu i icando con enien emen e
los disol en es.
b)
Fib as.
-
Las ib as de polies e p esen an ap oximadamen e un
0,3'% de humedad que es necesa io melimina po las mismas azones.
Ti ulaciones con ib a sin un secado p e io ambién dan esul ados al os.

c)
Tiempo de pe manencia a
203OC.
-Discu ido con ex ensión po
He be .
La ib a a la empe a u a de ebullición del alcohol bencilico se de-
g ada, aumen ando el núme o de g upos ca boxílicos con le1 iempo. Po
es o debe ija se el iempo de cale acción en dos minu os
y
ene en
uin-
a la elocidad de dleg adación, con obje o de es a del esul ado inal
la
can idad inc emen ada du an e el iempo de cale acción. Pa a esiil g-
dos de p ecisión es con enien e ealiza a ias de e minaciones a dis i i-
os iempos
y
cons ui una g á ica como la de la igu a 2, colocando
e i
o denadas los g upos ca boxilicos
y
en abcisas el iempo de cale acción
El alo exac o de g upos ácidos se calcula ía po ex apolación pa 3
iempo ce o. Pueden obse a se en la abla
11
los alo es encon ados
pa a los iempos de 2, 10
y
20 minu os. De la g á ica se deduce que la
elocidad de dleg adaciónes de 0,60 miliequi alen es po kg.
y
po
mi-
nu o. Las de e minaciones se han ealizado con semic obu e a, NaOH
0,0252
N
y
pesadas de un g amo.
TABLA
11
1
min. 10 min.
20
nin.
~i~:2.- Velocidad de hid ólisis de la ib a polies e a 203' en alcohol bencilico
Cálculo
de
e o es.
-
Con obje o de es udia la ep oduc ibilidad
de
los esul ados se han ealizado ocho de e minaciones en las mismas con-
diciones cuyo análisis es adís ico igu a en la abla
111.
En ella puede
obse a se que el e o medio de una de e minación aislada es del o -
den del 2'%, con lo que se comp ueba la hipó esis plan eada. También
se incluyen en la abla o as o mas de exp esa los e o es pa a acili-
a al lec o la in e p e ación de los esul ados.
TABLA
111
Milieqlkg
d
dz Es adís icos
-
-
35,4 0,4 0,16
35,J 0,1 0,01 Des iación ípica
0
=
1/%=
14
=
475
n-
1
7
34,7 0,3 0,09 0,75
x
100
34,5
Coe icien e de a iación
= =
2,l
%
3
5
33,8 1,2 1,44
B
0,75
35,8 0,8 E o es anda
=
-
-
-
-
4-
-
0,26
G
11
8
0,26
x
100
3671
'y1
1,21
E o el. es .
=
=
0,76
%
35,3 0,3 0,09 35
L
d
-
5,4
-
Des iación media
=
-
-
=
0,68
suma 280,l 5,4 4,00 n 8
0,68
x
100
media 35,O E o el. medio
= =
2%
3
5
RESUMEN.
La de e minación de los g upos ca boxílicos en el e e ala o de
po-
lie ileno con e o meno del 2
%,
puede ealiza se po cualquie a de
las combinaciones del mé odo que se desc ibe y que se ci an en la in-
oducción. La mayo pa e de los da os que igu an en las ablas se
han lle ado a cabo po enciomé icamen e en p esencia de indicado , ha-
biéndose encon ado una exac a co espondencia en los esul ados ob e-
nidos. Es indi e en e u iliza semimic obu e a o mic obu e a, siemp e que
las pasadas de mues a y concen aciones de álcali es én p e iamen e
calculadas pa a ob ene en los esul ados los e o es que se deseen.
1
P.
SERRACANT
RIBA
1
paseo
de
can
Fcu,
n.
SABADELL
Telé .5608
/
Cons ucción de maquina ia pa a ap es o, desmo e,
I
blanqueo
y
in e
1
PROGRAMA DE FABRICACION
Ap es os de ejidos de lana
y
sus mezclas:
La ado as en cue da sin ensión
La ado as al ancho
y
a la con inua
Ba anes de cilind os
Fijado as en húmedo
Desmo e
de
ejidos de lano:
T enescon ínuos de ca bonizado al ancho
Blanqueo de isca, hilados
y
ejidos:
Apa a os de ci culación abie os
Apa a os de ci culación a al a empe a u a,
1URBO-
STEVERLYNCK
Ins alaciones de blanqueo al ancho
y
a la con ínua
BVA
T an ías de la ado al ancho
Tin u a de loca, peinado, hilo
y
ejidos:
Apa a os de ci culación abie os
Apa a os de ci culación a al a empe a u a,
TURBO-
STEVERLINCK
Apa a os pa a madejas, MAR
Apa a os pa a in u a a al a empe a u a de ejidos
a ollados en plegado Sis ema o a i o
Ba cas
y
To nique es
Secado
Secado es de ci culación o zada
Secado es ápidos
Escu ido:
Cen i uga con ínua, sis ema F auchige
Acceso ios
y
ma e ial complemen a io, ales como p ensas
AUTEFA pa a ca ga
y
empaque ado de loca
y
pei-
nado, ins alaciones de acío, depósi os pa a disolu-
ción, agi ado es, eic.