羧基是羧酸的官能團(tuán),所有的含有羧基的有機(jī)酸物質(zhì)都可以叫羧酸,如醋酸(CH3-COOH)、氨基酸都含有羧基,這些羧基與烴基直接連接的化合物,叫作羧酸。羧基由一個(gè)碳原子、兩個(gè)氧原子和一個(gè)氫原子組成,化學(xué)式-COOH。羧基的檢驗(yàn)和測(cè)定也就是對(duì)羧酸的檢驗(yàn)和測(cè)定,下面看一下羧基的檢測(cè)方法。
可以用新制醋酸或氫氧化亞銅檢驗(yàn)羧基的存在,如果產(chǎn)生藍(lán)色絮狀沉淀消失,變成無(wú)色溶液的現(xiàn)象,則證明試驗(yàn)樣品中含有羧酸。
HOOC--即是--COOH即羧基,--OH是羥基
羧基的檢驗(yàn)方法,即為檢驗(yàn)酸的通性的方法(如使石蕊變紅等),檢驗(yàn)羧基還可以用與醇類酯化的方法,但現(xiàn)象不一定很明顯。驗(yàn)證有機(jī)物中是否含有羧基一般只需 加乙醇和濃硫酸,加熱?,F(xiàn)象:會(huì)產(chǎn)生有香味的油狀物時(shí)即可。但最保險(xiǎn)的方法還是用核磁共振。
1、醋酸鈣法
試樣用0.5%HCl浸泡40min,再用去離子水洗滌到無(wú)Cl-,晾干,干燥,并在干燥器中保存。準(zhǔn)確稱取兩份各1g的試樣,用新鮮配制的0.1M醋酸鈣溶液浸漬于250ml碘量瓶中。放置12-17h,并經(jīng)常搖動(dòng)。吸取10ml試液于250ml錐形瓶中,以甲酚紅及百里酚藍(lán)為混合指示劑,用0.1mol/L的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,至溶液色澤由黃色轉(zhuǎn)到紫玫瑰色。記下NaOH的起始值。計(jì)算含量:
羧基含量(mol/g)=2×(V-V0)×c×50/1000W
V:整理后試樣消耗NaOH體積ml;
V0:空白試樣消耗NaOH體積ml;
W:試樣質(zhì)量g;
C:NaOH濃度mol/L
2、拒染實(shí)驗(yàn)法
利用氧化纖維素含有的羧基對(duì)直接染料的拒染性質(zhì),將棉纖維用直接染料染色。氧化纖維素不能染著或色澤很淺,而正常棉纖維可染得較深色澤。
將試樣一小塊投入300ml直接藍(lán)6B染?。可玖?g)中,升溫到沸,染色5min。染色過(guò)程中試樣宜經(jīng)常翻動(dòng)。染后用70℃溫水洗凈,烘干。觀察試樣色澤,氧化纖維素表現(xiàn)為拒染。
3、鉻黃法
鉻黃法的基本原理是基于氧化纖維素中的羧基能與某些重金屬(如鐵、鋁等)生成鹽類,通過(guò)復(fù)分解反應(yīng)使沉淀在纖維上的金屬鹽呈現(xiàn)不同色澤,而正常纖維素?zé)o此反應(yīng)。利用上述現(xiàn)象可用以鑒定羧基的存在及其含量的多少。鉻黃法使用的試劑是醋酸鉛和鉻酸鉀,反應(yīng)如下:
Pb(Ac)2+R-(COOH)2→R-(COO)2Pb+2HAc
R-(COO)2Pb+K2CrO4→PbCrO4↓+R-(COOK)2
取試樣一塊,在50ml1%醋酸鉛溶液中處理5min。取出水洗后再浸入50ml1%鉻酸鉀溶液中處理5min。取出水洗,烘干。試樣上含有羧基處即呈現(xiàn)黃色鉻酸鉛沉淀。
為求效果明顯,測(cè)定前,可將試樣用0.5%鹽酸溶液,以25:1浴比于室溫下處理40min,再用無(wú)離子(Ca2+,Mg2+)水抽濾洗滌到洗液中不含氯離子(用AgNO3檢查),晾干。
4、亞甲基藍(lán)吸收值
亞甲基藍(lán)為一個(gè)鹽基性染料,它不能染著纖維素纖維,但當(dāng)纖維素被氧化生成部分羧基后,基于離子交換作用,能吸附鹽基性染料而被染著。亞甲基藍(lán)以MB+Cl-表示。它和纖維素中羧基的作用為:
R-COOH+MB+Cl-?R-COOMB+H++Cl-
因此,纖維素羧基的含量可以定量的用吸附亞甲基藍(lán)的數(shù)量表示。亞甲基藍(lán)值是指100克絕對(duì)干燥纖維吸附亞甲基藍(lán)的毫摩爾數(shù)。
精確稱取0.1-2.0g纖維素試樣,重量應(yīng)按其對(duì)染料的規(guī)定吸附量(50%吸盡率)選定。試樣應(yīng)先經(jīng)干燥并用五氧化磷處理后稱重,或用另一塊相同的試樣在110℃烘到恒重計(jì)算含水率后,在測(cè)試用試樣的重量中扣除含水率,以求得其絕對(duì)干燥重。將試樣剪成小塊置于100mL燒杯中,加入100mLc(MB+Cl-)=0.40mmol/L亞甲基藍(lán)溶液,保持經(jīng)常搖動(dòng),在室溫下染色2h。
染色完畢后,將染液及試樣經(jīng)2#玻璃砂芯漏斗過(guò)濾,準(zhǔn)確吸取10mL放入100mL容量瓶中,用c(HCl)=0.1mol/L鹽酸溶液被稀釋到刻度,在分光光度計(jì)上測(cè)定其吸光度,求出濃度值。
在測(cè)定完畢后應(yīng)重新校正一次c(MB+Cl-)=0.4mmol/L原始亞甲基藍(lán)染液的吸光度值。按規(guī)定,染后的染液濃度應(yīng)是始染濃度的50%,因此,始染液濃度為c(MB+Cl-)=0.4mmol/L,染后平衡濃度應(yīng)為c(MB+Cl-)=0.02mmol/L。如測(cè)定濃度大于此數(shù),應(yīng)增加試樣重量,反之應(yīng)減少試樣重量,因此本試驗(yàn)需經(jīng)多次測(cè)量及測(cè)定才能調(diào)整到適當(dāng)?shù)脑嚇又亓俊?/p>