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Bestimmung von Athyl- und Butylalkohol nebeneinander in der Lack-Industrie VonB. Ldrcint Ails dern lnstitut fur Chemie und Lebensmittsluntersuchiing der Hniiptstadt Budapest Der in der Lack-Industrie als Losungsmittel fur den Transport van Cellulosenitrat verwendete Athyl- und Butylalkohol beein- flul3t die Eigenschaften des Lackes. Fur die Bestimmung der Zusammensetzung des Alkohol-Gemisches bzw. des Verhaltnisses van Butanol zu Athanol wird eine bekannte analytische Methode angewendet, die durch eine einfache rechnerische Losung dem gewunschten Ziel angepaRt wird. The Determination of Ethyl- and Rutylalcohol Simultaneously in the Lacquer-Industry Ethyl- and butylalcohol, which are used in the lacquer-industry as a solvent for the transport of cellulose-nitrate, influences the properties of the paints. A known analytical method is employed, which, through a simple mathematical solution serves the desired purpose of determining the. composition of the alcohol-mixture with reference to the ratio of butanol to ethanol. Der Athyl- und Butylalkohol spielt in der Lack-Indu- strie nicht nur als Grundstoff zur Herstellung der Lo- sungsmittel Athyl- und Butylacetat eine wichtige Rolle, sondern auch bei dem Transport des leicht entzundlichen und explosiven Cellulosenitrats; denn die nachteilige Eigenschaft des letzteren Iadt sich weitgehend verhin- dern, wenn man den Ester mit Athyl- und bzw. oder Butylalkohol angefeuchtet liefert. Die Probleme werden von der herstellenden Industrie folgendermafien gelost: Nach der Veresterung und dem Auswaschen der uber- schiissigen Saure ist der Ester wasserhaltig. Das Wasser wird entfernt, indem man den Celluloseester zentrifu- giert; hiernach befeuchtet man mit Wthanol und zentri- fugiert noch einmal. Das bei dieser Behandlung sich abscheidende Athanol enthalt den grodten Teil des Wassers. Auf diese Weise ist jedoch nur eine leil- losung erreicht, da - obwohl der Ester jetzt in Acetaten loslich ist - die Feuer- und Explosionsgefahr wegen des Athanol-Gehaltes zu grog ist. Durch Anfeuchten mit Butanol und erneutes Zentrifugieren erreicht man, dafi - nach Entfernung des griiaten Teils des Athanols durch das Butanol - mit ca. 35Vn Gesamtalkohol das Cellulosenitrat bei seiner Lieferung schon relativ wenig entzundlich und explosiv ist. Es ergibt sich eine Masse folgender Zusammensetzung: ungefahr 65 OIn Cellulose- ester und 3.5 Vo fluchtige Verbindungen (28 bis 30 Vo Butanol, 4 bis 6OIo Athanol und I % Wasser). Da die Anwesenheit und die Menge der Alkohole in der Losung des Celluloseesters die Eigenschaft des Lak- kes beeinflufit, ist es fur den Verbraucher wesentlich, die Zusammensetzung des Alkohol-Gemisches bzw. das Ver- haltnis von Butanol zu Wthanol zu kennen. Daher wurde von uns versucht, eine Methode zur Bestimmung der beiden Alkohole nebeneinander auszuarbeiten. Die Reak- tionen des Athanols sind aber denen des Butanols sehr ahnlich; einige Reaktionen storen auch den Nachweis des Acetons. Die neue Methode sollte auf einfachem analytischem Wege eine exakte Restimmung der beiden Alkohole nebeneinander ermoglichen, wobei sie beglei- tende Stoffe nicht oder nur wenig storen. Zur Erfullung aller dieser Bedingungen schien die von D. M. Smith FETTE . SEIFEN ' ANSTRlCHMITTEL 64. Jahrgang Nr. 12 1962 DBtermination de 1'Bthanol a cot6 du butanol dans I'industrie des vernis Employes dans l'industrie des vernis comme solvant pour le transport de la nitrocellulose, l'elhanol et le butanol affectent les proprietes du vernis. Pour la determination de la compo- sition du melange d'alcools. on emploie une methode analyt.ique connue, que l'on adapte au but recherche, par une solution arithme t ique simple. CoBMecTHoe onpeneneHMe wunoRoro H 6yTu.noRoro cnup- TOB B JlaICOBOB IlpORlLILLIJleHH~CTU. 3TUnOBbIfi M 6yTUJIOBLIfi CIIHPTLI, IIplIMeHReMbIe R JtlaKO- BOfi npOMbILLIJIeIIIIOCTH B IiaYeCTBe paGTBOpMTeJefi AJIH Hli'I'para lJeJIJImJO3b1, B.TAS1H)T H a KaqeCTBO JIaKB. COCTaB CnUpTOROfi CMeCM MnH COOTHOLLIeHkie MeX<,iJy 6Yl.aHO.7OM M BTBHO.7OM OIlpeA€!JIHR'rCsl M3BeC'L'HblM ZtHB.!IUTllqeCICMLU Me- TOAOM, KOTOpbln npOCTbIM PaCqeTHhIM ]leIlIeHUeM hI(>JIH$lli- nlipyeTCR npUMeHUTe.JIbH0 Ic [email protected] lJed-IU. und W. M. D. Bryant * veroffentlichte Methode brauch- bar, die wir durch eine einfache rechnerische Losung dem gewunschten Ziel angepadt haben. Die Grundlage dieser Methode sind die folgenden Gleichungen : CH3-COC1 + HOH = HCl + CH3-COOH CH,-COCI + ROH = HCI + CH,-COOR (1) (2) Die Methode ist zur gleichzeitigen Bestimmung des Wasser- und Alkohol-Gehaltes geeignet. Die rech- nerische Bestimmung sol1 weiter unten anhand eiiies Beispiels erlautert werden. Zur Wasserbestimmung wagt man zu dem vorbereiteten Keagens, bestehend aus mit trodrenem Toluol vermischtem Acetylchlorid und Pyridin, den zu priifenden Stoff. Dann reagiert das Acetylchlorid durch den Wassergehalt des ein- gewogenen Stoffes nach Reaktion 1. Darauf gibt man einen UberschuD von absol. Alkohol hinzu, der das nicht urn- gesetzte Acetylchlorid als Ester bindet und gleichzeitig losend wirkt. Bei der Blindprobe lauft nach Zusatz van Alkohol nur die Reaktion 2 ab. Der titrierbare Saure-Unterschied zwischen den beiden Proben ist der Wassermenge aquivalent. Man titriert in Gegenwart von Phenolphthalein in zweck- mafiig mit 0.5 n oder mit 1 n Natronlauge. Sol1 der Alkohol-Gehalt bestimmt werden, benutzt man grundsatzlich die gleichen Reagentien. Die Reaktion lauft zunachst nach Gleichung 2 ab. Dann gibt man in beide Kolben Wasser, das den Acetylchlorid-Oberschud nach Gleichung 1 zerlegt. Die titrierbare Saure-Diff erenz ist dem Alkohol-Gehalt aquivalent. Die gleichzeitige Wasser- und Alkohol-Bestimmung ist nur moglich, wenn die in der Einwaage enthaltenen Mengen unter- halb einer bestimmten Grenze liegen, so dad die Reak- tion rnit Acetylchlorid ohne Storung ablaufen kann. Ent- halt z. B. die Einwaage so viel Wasser, dafi dieses zur Zerstorung des gesamten Acetylchlorids ausreicht, so ist die Methode zur Alkohol-Bestimmung ungeeignet, da Reaktion 1 viel schneller ablauft als Reaktion 2. Im allgemeinen enthalten aber die Destillate so wenig Wasser, meist nur wenige Prozent, dad dieses sich nicht 1 I. M. Kolthoff u. V. A. Stcnger, Volumetric Analysis, Vol. 11, Titration Methods, S. 210; D. M. Smith u. W. M. D. Gryant, J. Amer. chem. SOC. 57, 61, 841 [1935]. 1145

Bestimmung von Äthyl- und Butylalkohol nebeneinander in der Lack-Industrie

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Page 1: Bestimmung von Äthyl- und Butylalkohol nebeneinander in der Lack-Industrie

Bestimmung von Athyl- und Butylalkohol nebeneinander in der Lack-Industrie VonB. Ldrcint

Ails dern lnstitut fur Chemie und Lebensmittsluntersuchiing der Hniiptstadt Budapest

Der in der Lack-Industrie als Losungsmittel fur den Transport van Cellulosenitrat verwendete Athyl- und Butylalkohol beein- flul3t die Eigenschaften des Lackes. Fur die Bestimmung der Zusammensetzung des Alkohol-Gemisches bzw. des Verhaltnisses van Butanol zu Athanol wird eine bekannte analytische Methode angewendet, die durch eine einfache rechnerische Losung dem gewunschten Ziel angepaRt wird.

The Determination of Ethyl- and Rutylalcohol Simultaneously in the Lacquer-Industry

Ethyl- and butylalcohol, which are used in the lacquer-industry as a solvent for the transport of cellulose-nitrate, influences the properties of the paints. A known analytical method is employed, which, through a simple mathematical solution serves the desired purpose of determining the. composition of the alcohol-mixture with reference to the ratio of butanol to ethanol.

Der Athyl- und Butylalkohol spielt in der Lack-Indu- strie nicht nur als Grundstoff zur Herstellung der Lo- sungsmittel Athyl- und Butylacetat eine wichtige Rolle, sondern auch bei dem Transport des leicht entzundlichen und explosiven Cellulosenitrats; denn die nachteilige Eigenschaft des letzteren Iadt sich weitgehend verhin- dern, wenn man den Ester mit Athyl- und bzw. oder Butylalkohol angefeuchtet liefert. Die Probleme werden von der herstellenden Industrie folgendermafien gelost: Nach der Veresterung und dem Auswaschen der uber- schiissigen Saure ist der Ester wasserhaltig. Das Wasser wird entfernt, indem man den Celluloseester zentrifu- giert; hiernach befeuchtet man mit Wthanol und zentri- fugiert noch einmal. Das bei dieser Behandlung sich abscheidende Athanol enthalt den grodten Teil des Wassers. Auf diese Weise ist jedoch nur eine l e i l - losung erreicht, da - obwohl der Ester jetzt in Acetaten loslich ist - die Feuer- und Explosionsgefahr wegen des Athanol-Gehaltes zu grog ist. Durch Anfeuchten mit Butanol und erneutes Zentrifugieren erreicht man, dafi - nach Entfernung des griiaten Teils des Athanols durch das Butanol - mit ca. 35Vn Gesamtalkohol das Cellulosenitrat bei seiner Lieferung schon relativ wenig entzundlich und explosiv ist. Es ergibt sich eine Masse folgender Zusammensetzung: ungefahr 65 OIn Cellulose- ester und 3.5 V o fluchtige Verbindungen (28 bis 30 V o Butanol, 4 bis 6OIo Athanol und I % Wasser).

Da die Anwesenheit und die Menge der Alkohole in der Losung des Celluloseesters die Eigenschaft des Lak- kes beeinflufit, ist es fur den Verbraucher wesentlich, die Zusammensetzung des Alkohol-Gemisches bzw. das Ver- haltnis von Butanol zu Wthanol zu kennen. Daher wurde von uns versucht, eine Methode zur Bestimmung der beiden Alkohole nebeneinander auszuarbeiten. Die Reak- tionen des Athanols sind aber denen des Butanols sehr ahnlich; einige Reaktionen storen auch den Nachweis des Acetons. Die neue Methode sollte auf einfachem analytischem Wege eine exakte Restimmung der beiden Alkohole nebeneinander ermoglichen, wobei sie beglei- tende Stoffe nicht oder nur wenig storen. Zur Erfullung aller dieser Bedingungen schien die von D. M . Smith

F E T T E . S E I F E N ' A N S T R l C H M I T T E L 64. Jahrgang Nr. 12 1962

DBtermination de 1'Bthanol a cot6 du butanol dans I'industrie des vernis

Employes dans l'industrie des vernis comme solvant pour le transport de la nitrocellulose, l'elhanol et le butanol affectent les proprietes du vernis. Pour la determination de la compo- sition du melange d'alcools. on emploie une methode analyt.ique connue, que l'on adapte au but recherche, par une solution arithme t ique simple.

C o B M e c T H o e o n p e n e n e H M e wunoRoro H 6 y T u . n o R o r o cnup- T O B B JlaICOBOB I l p O R l L I L L I J l e H H ~ C T U .

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und W . M . D. Bryant * veroffentlichte Methode brauch- bar, die wir durch eine einfache rechnerische Losung dem gewunschten Ziel angepadt haben.

Die Grundlage dieser Methode sind die folgenden Gleichungen :

CH3-COC1 + HOH = HCl + CH3-COOH CH,-COCI + ROH = HCI + CH,-COOR

(1)

(2)

Die Methode ist zur gleichzeitigen Bestimmung des Wasser- und Alkohol-Gehaltes geeignet. Die rech- nerische Bestimmung sol1 weiter unten anhand eiiies Beispiels erlautert werden.

Zur Wasserbestimmung wagt man zu dem vorbereiteten Keagens, bestehend aus mit trodrenem Toluol vermischtem Acetylchlorid und Pyridin, den zu priifenden Stoff. Dann reagiert das Acetylchlorid durch den Wassergehalt des ein- gewogenen Stoffes nach Reaktion 1. Darauf gibt man einen UberschuD von absol. Alkohol hinzu, der das nicht urn- gesetzte Acetylchlorid als Ester bindet und gleichzeitig losend wirkt. Bei der Blindprobe lauft nach Zusatz van Alkohol nur die Reaktion 2 ab. Der titrierbare Saure-Unterschied zwischen den beiden Proben ist der Wassermenge aquivalent. Man titriert in Gegenwart von Phenolphthalein in zweck- mafiig mit 0.5 n oder mit 1 n Natronlauge.

Sol1 der Alkohol-Gehalt bestimmt werden, benutzt man grundsatzlich die gleichen Reagentien. Die Reaktion lauft zunachst nach Gleichung 2 ab. Dann gibt man in beide Kolben Wasser, das den Acetylchlorid-Oberschud nach Gleichung 1 zerlegt. Die titrierbare Saure-Diff erenz ist dem Alkohol-Gehalt aquivalent. Die gleichzeitige Wasser- und Alkohol-Bestimmung ist nur moglich, wenn die in der Einwaage enthaltenen Mengen unter- halb einer bestimmten Grenze liegen, so dad die Reak- tion rnit Acetylchlorid ohne Storung ablaufen kann. Ent- halt z. B. die Einwaage so viel Wasser, dafi dieses zur Zerstorung des gesamten Acetylchlorids ausreicht, so ist die Methode zur Alkohol-Bestimmung ungeeignet, da Reaktion 1 viel schneller ablauft als Reaktion 2.

Im allgemeinen enthalten aber die Destillate so wenig Wasser, meist nur wenige Prozent, dad dieses sich nicht

1 I . M . Kolthoff u. V. A . Stcnger, Volumetric Analysis, Vol. 11, Titration Methods, S. 210; D. M. Smith u. W. M. D. Gryant, J. Amer. chem. SOC. 57, 61, 841 [1935].

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storend auswirkt; das Ergebnis dieser Methode gibt demnach den Gehalt an Athyl- und Butylalkohol an. Es ist zweckmiiflig, Parallel-Bestimmungen durchzufiih- ren. Bei einiger Obung erhalt man - auch bei einem Wassergehalt von 5 bis 7 O i o - keine bemerkenswerten Differenzen zwischen den Ergebnissen der Parallel- Messungen. Die Gegenwart von Aceton, das ein Begleit- stoff der beiden Alkohole ist, macht dessen Bestimmung notwendip, am zweckmafiigsten auf jodometrischem Wege.

A u s f i i h r u n g d e r A n a l y s e

Zur Bestimmung des Wassers und der Alkohole benotigte Reagentien:

1. Pyridin, p. a,; 2. Toluol, p. a, ; 3. Acetylchlorid, p. a.; 4. absol. Athylalkohol, p. a.; 5. ni2 oder nil Natronlauge; 6. O.lo/oige alkoholische Phenolphthalein-Losung.

Bestimniung des Wassers Die Bestimmung des Wassers in Alkohol-Wasser-

Gemischen ist fur die Auswertung der Ergebnisse not- wendig. Man fuhrt sie folgendermafien aus:

In 2 Schliffkolben pipettiert man 10 ml einer aus 1 1 Toluol und 150 g Acetylchlorid hergestellten Losung; dann werden die Kolben zur Kuhlung in ein Eisbad gestellt. Danach pipettiert man zum Inhalt der Kolben 2 ml Pyridin. Es scheidet sich das Addukt aus Pyridin und Acetylchlorid aus; das Zustandekommen dieses Niederschlages wird durch vor- sichtiges Umriihren nach der Zugabe des Pyridins begiinstigt. Dann nimmt man die Kolben aus dem Eis. Nach l/1 .Std. - wenn die Temperatur des Kolbens sich der Raumtemperatur angeglichen hat - wagt man die zu priifende Substanz in den einen Kolben ein; der andere Kolben dient als Blind- probe. Die Gro13e der Einwaage hangt von dem Wassergehalt ab; sie betragt 5 bis 10 g, wenn bis zu 1 " / o , 1 bis 5 g, wenn bis zu 5 O/o Wasser enthalten sind. In den Destillaten kommt selten mehr Wasser vor; ist dies jedoch der Fall, so gilt fur die einzuwagende Probe, dad diese nicht mehr Wasser als ein Drittel des dem - in 10 ml Reagens anwesenden - Acetyl- chlorid aquivalenten Wassers enthalten darf, also hochstens 0.1 g.

Nach der Einwaage homogenisiert man den Inhalt des Kolbens durch Umruhren und gibt nach 5 Min. 1 ml, nach wei- teren 10 Min. 25 ml absol. Alkohol hinzu. Nach 10 Min. titriert man mit Hilfe von Phenolphthalein als Indikator mit 1 n oder 0.5 n Natronlauge. Die Blindprobe verbraucht eine kleinere, die Probe mit der zu untersuchenden Substanz eine grodere Menge an Lauge. Wird die gleiche Menge verbraucht, dann enthalt die Probe kein Wasser.

Die rechnerische Ermittlung wird bei der Wasser- bestimmung des Cellulosenitrates mitgeteilt.

Bestimniung der Gesanitalkohole

Der Gesamtalkohol-Gehalt darf nur so grofi sein, dai3 er hochstens ein Drittel des Acetylchlorids im Reagens verbraucht, d. h. im 'Falle des Xthanols sollen maximal 0.25 g, im Falle des Butanols hochstens 0.4 g enthalten sein. Pruft man eine Mischung, so bestimnit man die Menge der einzuwagenden Probe nach der ungefahren Zusammensetzung, wobei aber auch der Wassergehalt beriicksichtigt werden mu& da - wie schon erwahnt - die Reaktion des Wassers mit Acetylchlorid vie1 schnel- ler ablauft als die mit Alkohol.

Man wagt die nach dem oben gesagten notwendige Menge der Probe zu dem nach der Wasserbestimmung hergestellten Addukt. Die Kolben werden, mit Stopsel verschlossen, in ein Wasserbad von 60° C eingehangt, das eine Temperaturschwan- kung von hochstens k l 0 C aufweist; dann halt man die Kol- ben bei dieser Temperatur 40 Min., wenn Butanol, 20 Min., wenn nur Athanol anwesend ist. Anschliedend kuhlt man 15 Min. im Eisbad und setzt 25 ml dest. Wasser hinzu, mit dem die innere Wand der Kolben abgespiilt wird. Nach Mischen des Kolbeninhaltes titriert man nach weiteren 10 Min. unter Zugabe von Phenolphthalein.

B e r e c h n u n g (a-b) . Laugenfaktor 100. 0.046068,

g Gesamtalkohol O / o =

wenn nur Athanol anwesend ist.

Es bedeuten: a die von der Blindprobe verbrauchten Milliliter n/l Lauge, b der Verbrauch an Lauge im Hauptversuch von g Gramm

und 0.046068 die einem Milliliter nil Lauge aquivalente Menge am Athanol.

Benutzt man zur Titration n/2 Lauge, so ist mit dem Fak- tor 0.023024 zu multiplizieren. Bestimmt man Butanol, so betragt der Faktor 0.07412 bzw. 0.03706. Bei gleichzeitiger Anwesenheit beider Alkohole wird die schon erwihnte rech- nerische Methode angewendet. Das Prinzip dieser ist es zu bestimmen, wieviel Athanol und Butanol in der Probe ent- halten ist; darauf bezieht man den Verbrauch an Acetylchlorid. Man rechnet nun auf reines Athanol und Butanol in demselben Alkohol-Verhaltnis um. Kennt man den Verbrauch an Acetyl- chlorid fur reines Athanol und Butanol, so liegt der gefundene Wert zwischen den beiden letztgenannten, und man kann daraus das Verhaltnis der beiden Alkohole in der Probe bzw. die Menge derselben ermitteln.

Bei dieser Methode iat die Menge der Begleitstoff e, des Wassers und Acetons, zu berucksichtigen. Zum bes- seren Verstandnis erscheint es zwedtmaflig, die Methode durch ein Beispiel zu erlautern:

Nimmt man an, da13 na& den bisher durchgefiihrten Be- stimmungen der Wassergehalt zu 3.58 O/o und der Aceton- gehalt zu 19.50 O/o festgestellt wurde, dann enthalt 1 g der eingewogenen Substanz 1 .OOOO-0.2308 = 0.7692 g Athanol + Butanol. Die zur Alkohol-Bestimmung eingewogene Menge sol1 0.5552 g, die titrierbare Siiure-Differenz bei der Alkohol- Bestimmung rnit I n Lauge 8.5 ml und der Laugenfaktor 1.0353 sein. Da das Molekulargewicht des Acetylchlorids 78.501 betragt, wird die verbrauchte Menge an Lauge mit ihrem Faktor und rnit 0.078501 multipliziert und dadurh die zur Acetylierung der Alkohole (in 0.5552 g) benutzte Menge des Acetylchlorids mit 0.6909 g errechnet. Zu 1 g gehort also

0.6909 0.5592 eine Menge von - = 1.2444 g Acetylchlorid, d. h. zu

0.7692 g Athyl- und Butylalkohol. Fur 1 g Athyl- und Butyl- 1.2444 0.7692

alkohol wird also - = 1.6177 g Acetylchlorid benotigt.

W'iirde die Probe nur Athanol enthalten, dann waren zur vol- ligen Acetylierung von I g 1.7040 g Acetylchlorid notwendig, im Falle von Butanol - ebenso berechnet - 1.0591 g. Der Wert fiir Athanol und Butanol liegt zwischen diesen zwei Zahlen, d. h. dad in der zu untersuchenden Substanz der Athanol- bzw. der Butanol-Gehalt zwischen 0 und 100 O/o zu suchen ist.

(1.7040 - 1.6177) . iao Butylalkohol: = 13.39 und 1.7040 - 1.0591

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Nach Multiplikation mit 0.7692 erhalt man die Alkohol- Zusammensetzung in der Probe:

Butylalkohol O / o : 13.39. 0.7692 = 10.30 und Athylalkohol O / o : 86.65. 0.7692 = 66.65.

Die oben angegebenen Zahlen sind Mittelwerte von Parallel-Bestimmungen.

Um die Anwendbarkeit der Methode zu demonstrie- ren, werden zunachst die eingewogenen Mengen an Butanol, Athanol (96.15O/oig), Aceton und Wasser wie- dergegeben; anschlieflend wird die Analyse mitgeteilt.

Es wurden eingewogen in g: Analyse in g :

Athylalkohol 66.41 Athylalkohol 66.65 Butylalkohol 10.59 Butylalkohol 10.30 Aceton 19.70 Aceton 19.50 Wasser 3.30 Wasser 3.58

Mit Hilfe dieser Methode ist es moglich, auch in Cellulosenitrat die Bestimmung von Wasser und Alko- hol durchzufuhren.

D u r c h f u h r u n g d e r V e r s u c h e

Es werden 2 g der Substanz mit einer Genauigkeit von 0.0002 g eingewogen und mit Hilfe von Toluol auf ein Jenaer Glasfilter G 1 gebracht. Man riihrt nun die Probe mehrmals um, wobei das Toluol den Alkohol und damit auch das Wasser aufnimmt. Das Filter bleibt bei diesem Vorgang bedeckt. Nach 2 Min. saugt man die Fliissigkeit von dem Cellulosenitrat mit einem schwachen Vakuum scharf ab, giegt auf das Filter wieder 10 ml Toluol, riihrt um, saugt nach 2 Min. wieder ab und wiederholt diesen Vorgang fiinf- mal. Auf diese Weise wird das gesamte Wasser und der Alkohol in das Toluol iibergefiihrt. Die so gewonnene Fliis- sigkeit spiilt man in einen Medkolben von 200 ml Inhalt iiber und fiillt diesen bis zur Marke mit Toluol auf.

Wasserbestimmung aus der toluolischen Losung Man arbeitet, wie bereits beschrieben; nur pipettiert man

zum Addukt 100 ml der oben gewonnenen Fliissigkeit. Dann arbeitet man nach der Vorschrift weiter, man titriert also die Saure-Differenz.

Der Wassergehalt des Cellulosenitrates ergibt sich aus folgender Gleichung:

(a-b) . Laugenfaktor . 100 0.009 . 2, Wassergehalt O/o = g Gramm der eingewogenen Probe

wobei a die Milliliter der zur 'Titration der Probe verwen- deten n/2 Natronlauge, b der Verbrauch in der Blindprobe bedeutet. 0.009 g Wasser ist 1 ml der n/2 Natronlauge aqui- valent. Bei Verwendung von n/l Lauge betragt der Faktor 0.018. Fiihrt man eine direkte Wasserbestimmung aus (d. h. direkt in dem zu prufenden Stoff, z. B. in einem Ul), so entfilIt der Faktor 2.

Es ist auflerdem no& eine Korrektur zu berucksich- tigen, da das Toluol - auch das von analytischer Rein- heit - oft Wasser enthalt, das eine fehlerhafte Bestim- mung verursachen wurde. Diesen Fehler kann man auf zwei Wegen eliminieren. Nach der ersten Methode be- stimmt man den Wassergehalt des 'Toluols und setzt diesen in Korrektur. Die Bestimmung erfolgt in 100 ml Toluol auf gleiche Weise, wie dies bereits angegeben wurde. Den Wassergehalt des Toluols errechnet man auf folgende Weise:

(a-b) . Laugenfaktor 0.018 (bzw. 0.009).

F E T T E . S E I F E N . A N S T R I C H M I T T E L 64. Jahrgang Nr. 12 1962

Zur Bestimmung der Korrektur nehmen wir an, dad der Wassergehalt der zu priifenden Probe (Cellulosenitrat) 1 O/o

betragt. Dies bedeutet, dai3 sich in einer eingewogenen Probe von z. B. 2 g 0.02 g Wasser, in den entnommenen 100 ml der toluolischen Losung also 0.01 g Wasser befinden. Der Alkohol- Gehalt des Cellulosenitrates betragt in der Praxis ca. 35 O i o , d. h. in einer Probe von 2 g sind 0.7 g Alkohol enthalten, bzw. 100 ml Losung enthalten 0.35 + 0.01 ml = 0.45 ml

Fremdstoff. In der entnommenen Losung befinden sich daher nur 99.55 ml Toluol. Der aus der Bestimmung ermittelte Wassergehalt wird in Gramm umgerechnet und dieser Wert bei der Berechnung in Abzug gebracht:

0.8

[(a-b) . Laugenfaktor . 0.0181 - (Wassergehalt des Toluols von 99.55 ml).

Die so gewonnene Differenz multipliziert man mit 200 und dividiert durch das Gewicht der zur Bestimmung benutzten Probe, um den Wassergehalt des zu prufen- den Stoffes zu ermitteln.

Diese Methode liefert jedoch nur annahernde Ergeb- nisse. Eine exakte Wasserbestimmung ergibt sich, wenn vor seiner Verwendung das Toluol - wenn es iiber- haupt Wasser enthalt - mit metallischem Natrium oder auf eine andere Weise entwassert wird. Mit der obigen korrigierten Methode erhalt man einen Fehler von hochstens 0.1 bis 0.2 O / o . Die Genauigkeit der Methode ist also befriedigend.

Alkohol-Bestimmung der toluolischen LGsung Man arbeitet, wie bei der Gesamtalkohol-Bestimmung

beschrieben; jedoch werden dem Meakolben nur 50 ml Losung entnommen. Der Gesamtalkohol-Gehalt, ausgedrudct als Butyl- alkohol, ergibt sich zu:

(a-b) . Laugenfaktor . 100 . 4 . 0.07412 g der eingewogenen Probe

Beispiel:

Die Trockensubstanz der zu priifenden Probe sei 65.3O/q, d. h. die Gesamtmenge der fliichtigen Anteile (Wasser + .41- kohole) betragt 100 - 65.3 = 34.7 "/o. Mit Hilfe der Wasser- bestimmung seien 1.1 O i o gefunden worden. Dann erhalt man iiir die Gesamtmenge an Athanol und Butanol: 34.7 - 1 .1 =

33.60/0. Nimmt man weiterhin an, dad der auf Grund der Titration durch die oben angegebene Formel berechnete Ge- samtalkohol-Gehalt - in Butanol ausgedriidct - 35.97 O/o

betragt, dann 1a13t sich die folgende Gleichung aufstellen:

worin x den Athanol-Gehalt - in Butanol ausgedriidct -, 46.068 (35.97 -x) den Butanol-Gehalt und- . x den wirk- 74.12

lichen Athanol-Gehalt ausdriickt, da der in Butanol ausgedriickte Wert des Athanols mit dem Quotienten der Molgewichte multipliziert wird. Es ist also:

33.6 = (35.97 - X) + 0.6215 . X,

0.3785 . x = 2.37, x = 6.06 Athanol, ausgedriidct in Butanol.

Um den wirklichen Butanol-Gehalt in Gew.-o/o zu erhalten, zieht man die beiden Werte voneinander ab:

35.97 - 6.26 = 49.71 gil00 g Substanz

Wirklicher Athanol-Gehalt:

33.6 - 29.71 = 3.81 g/100 g Substanz

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Es ergibt sich also die folgende Zusammensetzung [g] :

Cellulosenitrat 65.30 Wasser 1.10 Butanol 29.71 Athanol 3.81

99.92

Zum Schlul3 sei no& bemerkt, daD die verwendete Methode durch Einwaage der entsprechenden Stoffe kontrolliert wurde, und zwar:

aus Feinsprit (96 Vol.-n/oig), raffiniertem Butanol von einer Reinheit von 99.2 O/n und

Cellulosenitrat, das durch vorherige Trocknung bis zur Gewichtskonstanz von ff iichtigen Stoffen befreit wurde.

Es wurden zunachst Athanol und Butanol gemischt, der Wassergehalt rechnerisch bestimmt, dieser auch mit Hilfe der Acetylchlorid-Methode kontrolliert und dann der Cellulose- ester zugemischt. Die Zusammensetzung betrug [g] :

Cellulosenitrat 65.32 Wasser 1.05 Butanol 29.53 Athanol 4.10

IOO.00

Wie ersichtlich, st immen die Ergebnisse gut uberein.

Malen mit PIastikfarben

Die Vorteile beim Anstreichen mit Plastikfarben sind ihr bequemes Auftragen, ihr schnelles Trocknen, ihre Dauerhaftig- keit und ihre fast vollige Geruchlosigkeit. Fur Nichtfachleute, die aber selbst gern einen Fensterrahmen oder eine Zimmer- wand anstreichen wollen, ist besonders gunsiig, dai3 sich Farb- flecke leicht mit Seife und Wasser entfernen lassen.

Unter plastischer Farbe versteht man eine Acryl-Emulsions- farbe, in der synthetisch gewonnene polymere Acryl-Verbin- dungen in einer Mischung mit Wasser, Konservierungsmitteln, Pigmenten, Antischaumbildnern usw. emulgiert sind. Die Be- urteilung dieser neuartigen Farben ist unterschiedlich. Trotz einiger Mange1 ist die Zunahme der Verwendung von Acryl- farben auffallend. Mehr als 350 Gesellschaften stellen sie heute bereits her; das ist doppelt so viel wie im Vorjahr und viermal so viel wie im Jahre 1954, dem Jahr, als diese Farben zum ersten Male auf dem Markt erschienen.

National Lead begann den Verkauf von Acrylfarben erst im letzten Fruhjahr; es beliefert heute 3000 Geschaite. Rohm & Haas Co. hat fur die kommenden zwei Jahre ein Vcrgrofierungsprogramm von 50 Mill. Dollar vorgesehen. Ein grofier Teil dieser Summe ist zur Herstellung neuer Fabrikanlagen fur Acrylfarben bestimmt. Von der Hawthorn Chemical Corp . ist in Louisiana, Missouri, eine g r d e neue Fabrik errichtet worden; 3.5 Mill. Pfd. Acrylfarben sollen dort pro Jahr hergestellt werden.

Acrylfarben haben den Vorteil, dai3 sie einen plastikartigen Film uber die angestrichene Oberflache breiten. Es wird be- hauptet, dafl dieser Film viel bestandiger ist als die anderen auf Wasser basierenden Farben. Das Verbleichen der Farben infolge von Oxydations-Einflussen ist fast ganzlich ausge- schaltet, weil die Acrylfarben nicht oxydieren.

Die Clement Coverall Co. in Camden, New Jersey, hat eine Siedlung von mehr als 300 Hausern rnit Acrylfarben ange- strichen und damit grol3e Erfolge erzielt. Sie betrachtet Acryl- farben als besonders geeignet fur den Aui3enanstrich von Hausern, verwenden sie jedoch auch fur Innenwande, nament- lich wenn diese frisch hergestellt sind, und fur Holzwerk- Anstrich.

Besonderen Anklang haben Acrylfarben da gefunden, wo eine Geruchsbelastigung durch Malefarbeiten als besonders

lastig empfunden wird. In einer Schokoladenfabrik in Phila- delphia z .B. wurden neue Anstriche nicht gerne durchgefuhrt, da Schokolade leicht Geriiche annimmt. Nachdem durch La- boratoriums-Versuche mit Acrylfarben gute Ergebnisse erzielt wurden, ist inzwischen die ganze Fabrik damit neu gestrichen worden. Auch fur Hotels haben diese rasch trocknenden und fast geruchlosen neuen synthetischen Farben eine grofle Be- deutung erlangt.

Acrylfarben sind etwas teurer als ihre ebenfalls mit Wasser angcsetzten synthetischen Verwandten. Die milchweifle Acryl- Emulsion kostet in fester Form z. Z. 44 cts. pro Pfd.; dem- gegenuber kostet z. €3. 1 Pfd. Polyvinylacetat 31 cts. Pigmente miissen LU der Emulsion hinzugesetzt werden. Dam noch einige Vergleichsziffern rnit Farben, die Ul als Grundlage haben. Im Einzelgeschiift kostet 1 Gallone (etwa 4 1) der der Acrylfarbe ,,Flex-Flat" $ 4.85, 1 Gallone von nicbt glln- zender Olfarbe $ 3.79 und 1 Gallone glanzender Ulfarbe

Der prozentuale Anteil der Acrylfarben an der gesamten Produktion ist noch sehr gering. Nach Berechnungen der Indu- strie wurden im Vorjahr etwa 5 Mill. Gallonen Acrylfarben hergestellt, gegen 515 Mill. Gallonen von Farben und Lacken insgesamt.

An Einzelgeschifte und an andere nicht-industrielle Ver- braucher wurden im Vorjahr etwa 225 Mill. Gallonen Farbe verkauft, davon 51 Mill. Gallonen Farben auf Wassergrund- lage. In letzterer Zahl sind auch die Acrylfarben enthalten. Der Rest sind Farben auf ulgrundlage. Etwa die Halfte der gesamten Farbenproduktion ging an Autofabrikanten und Mobelhersteller.

Heute bestehen etwa 80 O/o des Gesamtumsatzes der Farben, die auf Wassergrundlage beruhen, aus Butadien-Farben; die restlichen 20 O!o sind Acryl- und Polyvinylacetat-Farben. Diese Farben nehmen bisher also nur einen bescheidenen Teil des Gesamtverbrauches ein, der Verbrauch steigt jedoch standig. Seitdem sie Ende der 40er Jahre auf den Markt gebracht wurden, hat sich ihr Umsatz jahrlich in etwa um 5 Mill. Gal- lonen erhoht.

Dr. W. S c h w c i s h e i m e r

$ 5.45.

1148 F E T T E ' S E I F E N ' A N S T R I C H M I T T E L 64. Jahrgang Nr. 12 1962