变性淀粉取代度的测定

变性淀粉取代度的测定
变性淀粉取代度的测定
变性淀粉是最重要的造纸化学添加剂之一，主要用于湿部添加、层间喷淋、表面施胶、涂布粘合。

主要品种有氧化淀粉、磷酸酯淀粉、羟烷基淀粉和阳离子淀粉等系列，而用于湿部的主要是酸磷脂淀粉、阳离子淀粉，变性淀粉的性能对其使用效果有很大的影响。

本文着重介绍变性淀粉阳离子取代度的测定方法。

1、样品的准备
（1）称取10g样品于烧杯中，加入200ml 95%乙醇（化学纯），用磁力搅拌器充分搅拌，在搅拌下加入5ml硝酸（化学纯），并继续搅拌1~2min。

（2）将上层清液倾入过滤漏斗，用300~350ml 95%乙醇转移并沉淀至过滤漏斗，然后再用50%乙醇水溶液洗涤沉淀至全部酸被除去。

从过滤漏斗滴几滴清液于白色滴板上，加几滴二苯胺试剂（或洗涤四次），如显蓝色，则表明仍有硝酸存在，需要进一步洗涤，一般6~8即可。

（3）最后用少量无水乙醇或丙酮（化学纯）洗涤沉淀，继续抽滤至乙醇或丙酮完全除去，将烘箱加热至105℃，关闭电源，将过滤斗中的样品转移至表面皿或培养皿中放入烘箱。

15min后打开烘箱，排除乙醇蒸汽。

关闭烘箱门，接通电源，于105±2℃干燥3h，在干燥器中冷却30min备测。

2、氨含量和阳离子取代度的测定（参照化学试剂氮测定通用方法国标GB608—88，半微量法和淀粉及衍生物氮含量测定方法GB12091—89）
（1）测定步骤：用平滑的纸条或塑料条，减量法称取0.5g淀粉样品，（称准至0.0001g），小心置于50~100ml定氮瓶或蒸馏消化仪（勿沾壁），加入0.3g催化剂[97g硫酸钾（分析纯）和3g硫酸铜（分析纯）混合物]和10ml浓硫酸（98%，分析纯），瓶口置一小玻璃漏斗，并使烧瓶成45℃角斜置于石棉网上或者直接在使用蒸馏消化仪，用小火缓缓加热使溶液保持在沸点以下，等泡沫停止发生后，加大火力，沸腾至溶液由黑色逐渐转为透明，继续加热15min，冷却。

用半微量定氮仪或蒸馏消化仪（另一个），先准备好20ml硼溶液（20g/l）预吸蒸馏出的氨，再把消化好的样品溶液移入反应瓶中，并用蒸馏水冲洗3遍消化瓶并倒入反应瓶，加入15ml 40%的氢氧化钠溶液冲洗干净，密封好仪器。

开始加热蒸馏，蒸馏至馏出液100ml左右，放低接受瓶使蒸馏管中的溶液都压入接受瓶中，取下吸收瓶。

移开火源，取出废液，洗涤好仪器备用。

在接受液中加入4滴甲基红---次甲基蓝混合指示剂，用盐酸标准溶液（0.02N）滴定至溶液由绿色变为灰紫色。

同时作空白试验。

（2）氮含量的计算
N%=（V1—V2）·C·E/10m,式中：N%—氮量（%）；
V1、V0—样品和空白消耗的盐酸标准溶液（ml）；
C—盐酸标准溶液的当量浓度（mol/l）；
m—样品的质量（g）；
E—氮的摩尔质量（14g/mol）；
（3）取代度的计算公式如下式：
DS= 162·D%
100·M1—（M2—1）D%
式中：DS—取代度；
D%—取代度的某元素的百分含量（%）；
M1—取代基中某元素的摩尔质量；
M2—取代基中某元素的摩尔质量（若D%为取代基的百分含量，M1 =M2）。

（4）阳离子取代度DS N为：DS N= 162·N%
（1400—151．5·N%）
式中：M1—取代基中氮元素的摩尔质量（14g/mol）；
M2—阳离子取代基团的摩尔质量（取代基2—羟丙基三甲基氯化铵的摩尔质量，152.5）。

3、反应效率
反应效率计算如下式：
反应效率=取代基团的量/加入的取代基团的量
=（取代度×取代度的摩尔质量）/（162×取代基的加入量）。