تست پایدار کننده آب اکسیژنه در صنعت نساجی: روش تیتراسیون

 

 

مشکلات مصرف آب اکسیژنه و اهمیت پایدارکننده‌آب اکسیژنه در فرآیند تولید پارچه

سفیدگری به معنای برداشت رنگ‌های طبیعی موجود در الیاف پنبه است. این رنگ‌های طبیعی عمدتاً شامل ترکیبات آلی رنگی با پیوندهای دوگانه مانند (C=C) هستند. با انجام عملیات سفیدگری، کروموفور این ترکیبات شکسته شده و رنگ آن‌ها از بین می‌رود. در رنگ‌هایی با شید تیره که شفافیت در آن‌ها چندان مطرح نیست، سفیدگری ضرورت زیادی ندارد، اما در شیدهای روشن، شفافیت و درخشندگی نقش مهمی ایفا می‌کنند؛ به همین دلیل، سفیدگری صحیح الیاف پنبه تأثیر زیادی در کیفیت نهایی پارچه دارد.

آب اکسیژنه (H₂O₂) رایج‌ترین ماده سفیدکننده در صنعت نساجی است. این ماده در محیط قلیایی فعال شده و یون پرهیدروکسیل (HO₂⁻) تولید می‌کند که عامل اصلی سفیدکنندگی محسوب می‌شود.

H2O2+H2O                        +         (یون پرهیدروکسیل عامل اصلی سفیدگری)

 

 

 

یون پرهیدروکسیل ماده‌ای نسبتاً ناپایدار است و در محیط، به اکسیژن رادیکالی (اکسیژن نوزاد) تبدیل می‌شود.

این اکسیژن، ترکیبات قابل اکسید شدن (رنگ‌های طبیعی موجود در لیف پنبه) را اکسید کرده و با شکستن پیوندهای دوگانه، الیاف را رنگ‌بری و سفید می‌کند.

در فرآیند سفیدگری، اگر سرعت تجزیه آب اکسیژنه بیش از حد زیاد باشد، ممکن است تجمع اکسیژن رادیکالی باعث آسیب به الیاف گردد. از طرفی، اگر آب اکسیژنه سریعاً به اکسیژن مولکولی تبدیل شده و از محیط خارج شود، فرآیند سفیدگری ناقص باقی خواهدماند.

بنابراین، کنترل سرعت تجزیه آب اکسیژنه ضروری است. برای این منظور، از پایدارکننده آب اکسیژنه استفاده می‌شود. این پایدارکننده از سه طریق به کاهش سرعت تجزیه کمک می‌کند:

 

  1. کمپلکس‌سازی با یون‌های فلزی:

یون‌های فلزی در محیط می‌توانند تجزیه آب اکسیژنه را تسریع کنند؛ پایدارکننده با این یون‌ها پیوند داده و آن‌ها را غیرفعال می‌سازد.

  1. کمپلکس‌سازی با یون‌های پرهیدروکسیل:

این کار موجب می‌شود که یون‌های فعال به‌تدریج و به‌آرامی در دمای بالا آزاد شوند.

  1. ایجاد حالت بافری:

کنترل pH محیط بسیار مهم است؛ زیرا pH بالا، سرعت تجزیه آب اکسیژنه را افزایش می‌دهد اما پایدارکننده با ایجاد بافر، pH را در محدوده مناسب نگه می‌دارد.

 

 

هدف: بررسی میزان قدرت پایدارکننده آب اکسیژنه به روش تیتراسیون.

 

استاندارد: AATCC 102-2007

 

مواد و تجهیزات مورد نیاز:

  • سود
  • آب اکسیژنه
  • یون ppm Fe+35/0
  • پایدارکننده آب اکسیژنه
  • اسید سولفوریک 20%
  • آب مقطر
  • شناساگر فنل فتالئین
  • پتاسیم پرمنگنات 1/0 نرمال (KMnO4)
  • دستگاه جت آزمایشگاهی
  • بورت
  • ارلن
  • پیپت
  • گیره و پایه

 

 

روش انجام تست:

 

این تست بر اساس روش گفته شده در AATCC 102-2007 با اندکی ساده‌سازی به شرح زیر است:

 

  • آماده‌سازی نمونه : یک حمام سفید گری آماده کنید و در هر 15 دقیقه از حمام سفیدگری 10 میلی­لیتر از محلول را در یک ارلن بریزید..
  • افزودن مواد لازم: 20 میلی­لیتر اسید سولفوریک 20% و 50 میلی­لیتر آب مقطر به ارلن اضافه کنید.
  • تیتراسیون :محلول پتاسیم پرمنگنات 1/0 نرمال را در بورت بریزید و با محلول نمونه موجود در ارلن تیتر کنید.
  • نقطه پایان: تیتراسیون را تا زمانی ادامه دهید که یک رنگ صورتی روشن به مدت حداقل 30 ثانیه به صورت پایدار تشکیل شود. پس از پایان تست، نمودار مقدار درصد آب اکسیژنه را با گذشت زمان رسم کنید.
  • نتیجه‌گیری: یک پایدارکننده خوب مانع از تجزیه سریع آب اکسیژنه می­شود. در انتهای پخت و در حضور پایدارکننده آب اکسیژنه، باید درصد آب اکسیژنه بیشتری در محیط باقی مانده باشد.

 

 

نسخه پیشنهادی سفیدگری:

  • سود g/l 3

 

  • آب اکسیژنه g/l 6
  • یون ppm Fe+35/0
  • پایدارکننده آب اکسیژنهg/l 1

 

 

 

طرز تهیه محلول‌ها:

 

  • تهیه محلول 1/0 نرمال KMnO4: مقدار 3.16 گرم از KMnO4 را در 1000 میلی لیتر آب مقطر حل کنید.
  • محلول اسید سولفوریک20%: مقدار cc204 از اسید سولفوریک 98% به حجم cc1000 آب برسانید.

تست پایدار کننده آب اکسیژنه

جهت مشاهده انواع روش تست مواد تعاونی و رنگ در نساجی کلیک کنید.

 

 

 

 

 

 

مراجع

AATCC Test Method 102-2007. Determination of Hydrogen Peroxide by Potassium Permanganate Titration.

 

https://members.aatcc.org/store/tm102/515/