实验一 酸对纤素纤维的作用 初稿.doc

实验一 酸对纤维素纤维的作用 一、实验要求： 预习纤维素纤维对酸的反应性。 由于纤维素大分子的甙键结构含有许多亲水集团(OH—)，所以棉纤维具有一定的吸湿能力；而甙键对酸很敏感，所以棉纤维在酸的作用下，纤维聚合度下降和潜在的醛基增加，会发生水解，甙键的断裂使纤维素大分子链节断裂而呈现脆损，纤维的强力下降。 纤维在无机强酸以及高温水作用下都会发生水解作用。其原因是甙键，具有缩醛的性质，在酸液和高温水的作用下不稳定。（强无机酸——硝酸、硫酸、盐酸对棉纤维的破坏特别强烈，磷酸较弱，蚁酸、醋酸次之，硼酸更弱。酸溶液的浓度、温度和水解作用的关系非常密切，浓度2克／升的硫酸溶液在80℃时经过60分钟能降低纤维强度25％，而95—98％的浓硫酸几分钟内在高温下就能使纤维全部溶解。因此，浓硫酸滴到衣服上，就会形成一个洞。）酸的作用主要使纤维素大分子间的甙键断裂，从而水解为D一葡萄糖。 纤维素 纤维二糖 D-葡萄糖 酸在纤维素的水解过程中的实质其实是一种催化剂，它能降低甙键的活化能，因而加速水解速度。也就是说，在高温下，纤维素可与水直接发生水解而不需要酸的存在，只是在这种情况下纤维素水解的速度很慢。 纤维素在水解过程中，其吸湿性随时间的增加而迅速降低，之后再逐步回升。其原因是：纤维素与酸的反应首先在纤维无定形区及晶区表面，水解初期，纤维素大分子中的吸湿性最强的无定形区域很快地被破坏（结晶区域不容易被水解），导致吸湿性降低；水解的中期和后期，纤维素被水解后产物中所含的（OH—）等亲水集团大为增多，因而水解产物的吸水性会逐渐增大。 随着纤维素的水解程度的增加，纤维素在碱中的溶解度也会提高。 2、复习浓度的概念、玻璃器皿的洗涤方法、酸的配制和实验注意事项。 是以溶质的。以单位体积里所含溶质的物质的量（摩尔数）来表示溶液组成的物理量，叫作该溶质的摩尔浓度，又称该溶质的物质的量浓度。 其中，n表示溶质的摩尔数，V表示溶液体积。 其中，指需要配制的容易浓度，指实验室提供的用来配制所需溶液的标准溶液的浓度，指量取的标准溶液的体积，指所需配制的溶液体积（以容量瓶的规格为准）。 玻璃器皿的洗涤方法： 先用洗涤液洗，再用清水冲洗。移液管需要用需要被移取的溶液润洗三次。 酸的配置： 以公式来计算所需量取的标准溶液，以此次试验为例： 10%盐酸溶液配制取10mL浓盐酸加水至100mL为10%盐酸溶液 取10%盐酸溶液1mL加水至10mL为1%盐酸溶液实验时仔细观察现象并作好记录，认真分析总结。 二、实验目的 通过本实验进一步加深酸对纤维素纤维的作用；对用酸加工纤维素纤维的工艺控制，引起高度重视。 三、实验原理 酸可以促进天然纤维素糖苷键的水解，从而使之水解断链。酸解后纤维的化学性质及物理性状发生改变，如：色泽改变、手感变差、强力降低等。 四、实验流程： 开启水浴锅与烘箱→洗涤器具→配制盐酸溶液→称样并记录（色泽、手感、重量等）→酸液处理→热水洗3次→（色泽、手感、重量等） 试剂配制及洗涤和烘干条件 1、10%、1%盐酸溶液配制 取10mL浓盐酸加水至100mL为10%盐酸溶液 取10%盐酸溶液1mL加水至10mL为1%盐酸溶液 2、酸处理后洗涤条件 水温60-70℃、浴比1:100、洗涤3次 3、烘干条件 100 ℃、30min（烘前将水分挤干后展开样品）材料、设备和试剂 材料：棉线（棉布） 0.5g×6=3g/组，150÷4=40组，3×40=120g 器材：7组/班×6=42组 1水浴锅/2组 1电子天平/4组 1烘箱/班 电炉/2组 20mL量筒一个，1/组(×7=7) 10mL试管，3根/组(×7=30) 5mL吸量管，2根/组(×7=14) 50mL烧杯，2个/组(×7=14) 标签若干 试管架1/组(×7=7) 吸量管架1/组(×7=7) 洗耳球1/组(×7=7) 标签若干 剪刀1/组(×7=7) 1玻璃棒/组(×7=7)。 试剂： 浓HCl(CP) 2mL /组(×7=14) 材料： 试剂： 设备 器具实验步骤： 开启水浴锅与烘箱洗涤器具配制盐酸溶液20cm径向、纬向的棉布（或1m长单根棉线），测得质量，然后计算单位面积（或单位长度）的质量，计算其面密度（或线密度）。 根据棉布的面密度（或棉线的线密度）来计算0.5g棉布（或棉线）所需的面积（或长度），注意辨别经纬向，测试其径向或纬向弹力（3次数据求平均值），记录数据并注意观察其色泽，手感等。 将三块（或根）0.5g试样分别放入三支试管，标号，各取20mL水、1%盐酸溶液、10%盐酸溶液，将三支试管放入恒温浴锅，恒温50℃水浴加热15min，浴比1:40 取出试样，用60—70℃的热水洗涤三次，浴比1:100（浸泡洗涤） 用吸水纸吸干试样，展