Organische Chemie
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Organische Chemie Fragen und Antworten zur Chemie der Kohlenwasserstoffe. Hier kann alles von funktionellen Gruppen über Reaktionsmechanismen zu Synthesevorschriften, vom Methan zum komplexen Makromolekül diskutiert werden.

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Alt 05.06.2018, 15:03   #1   Druckbare Version zeigen
Polymerisation Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 9
Vergleichbarkeit von Säuregehalten in Polymeren

Hallo Zusammen,

ich stoße bei der Suche nach Säuregehalten von Polymeren (COOH-Gehalt) auf zwei verschiedene Angaben. Diese wären: die Säurezahl in [mgKOH/g] bzw. Säuregehalt in [%] und einem Säuregehalt in [meq/kg].

Meine Frage ist nun: Wie lässt sich die Säurezahl [mgKOH/g] in den Säuregehalt [meq/kg] umrechnen bzw. vergleichen?

Die ISO 2114 schreibt Ersteres vor, jedoch findet man oft auch Letzteres als Säure-Angabe.


Danke euch im Voraus!
Polymerisation
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Alt 05.06.2018, 15:51   #2   Druckbare Version zeigen
chemiewolf Männlich
Mitglied
Beiträge: 21.544
AW: Vergleichbarkeit von Säuregehalten in Polymeren

meq entspricht hier Millimol
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Alt 05.06.2018, 15:55   #3   Druckbare Version zeigen
Qui Gon Männlich
Mitglied
Beiträge: 31
AW: Vergleichbarkeit von Säuregehalten in Polymeren

Ich hätte erst einmal eine Gegenfrage, da ich in dem Bereich nicht völlig eingelesen bin. Die Säurezahl in einer Angabe von mgKOH/g ist Menge an KOH, die zur Neutralisation von gelästem Polymer nötig ist, korrekt? Der Säuregehalt sieht mir, wenn die Einheit auch merkwürdig aussieht, nach einem Äquivalentenverhältnis aus, sprich das Verhältnis von COOH-Anteilen zur Masse des Gesamtpolyemeres.


Sollten diese Annahmen zutreffen (das sag du bitte^^) könnte man aus der Menge eingesetztem KOH bis zur Neutralisation berechnen, welche Stoffmenge das ist. Ganz klassisch gemäß M=m/n. Mit dieser Stoffmenge n sollte auch der Säuregehalt beschrieben werden können, da KOH als einprotonige Base auch nur mit einem Äquivalent Säure reagieren kann.


Ich hoffe, das hilft dir.


Qui Gon
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Alt 07.06.2018, 09:44   #4   Druckbare Version zeigen
vincentkafka Männlich
Mitglied
Beiträge: 39
AW: Vergleichbarkeit von Säuregehalten in Polymeren

Zitat:
Zitat von Qui Gon Beitrag anzeigen
Ich hätte erst einmal eine Gegenfrage, da ich in dem Bereich nicht völlig eingelesen bin. Die Säurezahl in einer Angabe von mgKOH/g ist Menge an KOH, die zur Neutralisation von gelästem Polymer nötig ist, korrekt? Der Säuregehalt sieht mir, wenn die Einheit auch merkwürdig aussieht, nach einem Äquivalentenverhältnis aus, sprich das Verhältnis von COOH-Anteilen zur Masse des Gesamtpolyemeres.
Ja das ist korrekt. Die Säurezahl gibt an wie viele freie bzw. nicht umgesetzte Carboxygruppen in einem Polymer vorhanden sind. Säuregehalt ist n(COOH)/m(Probe) bzw. n(KOH)/m(Probe), da n(KOH)=n(COOH).


Zitat:
Zitat von Qui Gon Beitrag anzeigen
Sollten diese Annahmen zutreffen (das sag du bitte^^) könnte man aus der Menge eingesetztem KOH bis zur Neutralisation berechnen, welche Stoffmenge das ist. Ganz klassisch gemäß M=m/n. Mit dieser Stoffmenge n sollte auch der Säuregehalt beschrieben werden können, da KOH als einprotonige Base auch nur mit einem Äquivalent Säure reagieren kann.


Ich hoffe, das hilft dir.


Qui Gon
Kannst du machen. Da ein Äquivalent KOH ein Äquivalent COOH-Gruppe neutralisiert, sollte sich ergeben:

SZ = m(KOH)/m(Probe) [mg KOH/g Probe]
Säuregehalt = n(KOH)/m(Probe) = n(COOH)/m(Probe) [mmol/g Probe]


SZ/M(KOH) = Säuregehalt [(mg KOH * mmol)/(g Probe * mg)]=[mmol/g Probe]

Edit:
Da sich zur Syntheseplanung (bspw. für Ester und Amide) die Angabe des Säuregehaltes leichter in die Stoffmenge der funktionellen Gruppe umrechnen lässt, wird oft diese Angabe zur Quantifizierung von Säuregruppen verwendet.

Geändert von vincentkafka (07.06.2018 um 09:49 Uhr)
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Alt 12.06.2018, 11:59   #5   Druckbare Version zeigen
Polymerisation Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 9
AW: Vergleichbarkeit von Säuregehalten in Polymeren

Die Umrechnung von Säurezahl [mgKOH/g] auf den Säuregehalt [Gew.-%] erfolgt ganz einfach über den Faktor 12,47. Säurezahl ist logischerweise immer GRÖßER Säuregehalt. Berechnet wird dieser Faktor über die Molmasse KOH [mg/g], Molmasse COOH und 100%. 56100/45/100% = 12,47.
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Alt 12.06.2018, 12:04   #6   Druckbare Version zeigen
Polymerisation Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 9
AW: Vergleichbarkeit von Säuregehalten in Polymeren

Zitat:
Zitat von chemiewolf Beitrag anzeigen
meq entspricht hier Millimol
d.h. ein Polymer mit 50 meq/kg Säuregruppen sind gleichzusetzen mit einem Wert von 62 mg KOH/g ?!
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Alt 12.06.2018, 12:36   #7   Druckbare Version zeigen
vincentkafka Männlich
Mitglied
Beiträge: 39
AW: Vergleichbarkeit von Säuregehalten in Polymeren

Zitat:
Zitat von Polymerisation Beitrag anzeigen
Die Umrechnung von Säurezahl [mgKOH/g] auf den Säuregehalt [Gew.-%] erfolgt ganz einfach über den Faktor 12,47. Säurezahl ist logischerweise immer GRÖßER Säuregehalt. Berechnet wird dieser Faktor über die Molmasse KOH [mg/g], Molmasse COOH und 100%. 56100/45/100% = 12,47.
Wenn du die Säurezahl in den Säuregehalt in Gew.-% umrechnest, dann passt das. Ich habe lediglich in meq/kg umgerechnet.


Zitat:
Zitat von Polymerisation Beitrag anzeigen
d.h. ein Polymer mit 50 meq/kg Säuregruppen sind gleichzusetzen mit einem Wert von 62 mg KOH/g ?!
Wie kommst du da drauf, dass 50 meq/kg Säuregruppen eine Säurezahl von 62 mg KOH/g entsprechen sollte?
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Alt 12.06.2018, 13:03   #8   Druckbare Version zeigen
chemiewolf Männlich
Mitglied
Beiträge: 21.544
AW: Vergleichbarkeit von Säuregehalten in Polymeren

Zitat:
Zitat von Polymerisation Beitrag anzeigen
d.h. ein Polymer mit 50 meq/kg Säuregruppen sind gleichzusetzen mit einem Wert von 62 mg KOH/g ?!
versuch erst mal, die Größenordnungen zu betrachten, das eine bezieht sich auf g, das andere auf kg.
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Alt 12.06.2018, 14:48   #9   Druckbare Version zeigen
Polymerisation Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 9
AW: Vergleichbarkeit von Säuregehalten in Polymeren

Zitat:
Zitat von chemiewolf Beitrag anzeigen
versuch erst mal, die Größenordnungen zu betrachten, das eine bezieht sich auf g, das andere auf kg.
Abgesehen vom Faktor des Gewichtes. Wäre das so richtig oder bin ich da falsch?
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Alt 12.06.2018, 14:52   #10   Druckbare Version zeigen
chemiewolf Männlich
Mitglied
Beiträge: 21.544
AW: Vergleichbarkeit von Säuregehalten in Polymeren

ohne das Gewicht zu berücksichtigen ist ein Vergleich sinnlos.
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Alt 12.06.2018, 15:07   #11   Druckbare Version zeigen
vincentkafka Männlich
Mitglied
Beiträge: 39
AW: Vergleichbarkeit von Säuregehalten in Polymeren

Zitat:
Zitat von Polymerisation Beitrag anzeigen
d.h. ein Polymer mit 50 meq/kg Säuregruppen sind gleichzusetzen mit einem Wert von 62 mg KOH/g ?!
Wenn ich den Quotienten aus 62 mg KOH/g und 50 meq/kg ausrechne, dann ergibt das Ergebnis 1,24. Denke du wolltest auf deinen Faktor von 12,47. Diesen kannst du aber lediglich verwenden, wenn dein Säuregehalt in Gew.-% angegeben ist und nicht in meq/kg. Denke mal du bringst da etwas durcheinander.
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Alt 12.06.2018, 15:15   #12   Druckbare Version zeigen
Polymerisation Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 9
AW: Vergleichbarkeit von Säuregehalten in Polymeren

Zitat:
Zitat von chemiewolf Beitrag anzeigen
ohne das Gewicht zu berücksichtigen ist ein Vergleich sinnlos.
Alles klar, hast ja schon recht. Dann ausführlich.

Beispiel: Polymer mit 50 meq/kg COOH

(1) 50 meq COOH/kg = 50 mmol COOH/kg = 0,050 mmol COOH/g = 0,000050 mol COOH/g

(2) 0,000050 mol COOH/g = 0,000050 mol KOH/g

(3) m=n*M --> 0.000050 mol * 56,1 g/mol = 0,002805 g KOH = 2,805 mg KOH ////// mit M(KOH) = 56,1 g/mol

(4) d.h. 50 meq/kg COOH ENTSPRICHT 2,805 mg KOH/g Polymer


Kommentare dazu?
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Alt 12.06.2018, 15:28   #13   Druckbare Version zeigen
vincentkafka Männlich
Mitglied
Beiträge: 39
Daumen hoch AW: Vergleichbarkeit von Säuregehalten in Polymeren

Zitat:
Zitat von Polymerisation Beitrag anzeigen
Alles klar, hast ja schon recht. Dann ausführlich.

Beispiel: Polymer mit 50 meq/kg COOH

(1) 50 meq COOH/kg = 50 mmol COOH/kg = 0,050 mmol COOH/g = 0,000050 mol COOH/g

(2) 0,000050 mol COOH/g = 0,000050 mol KOH/g

(3) m=n*M --> 0.000050 mol * 56,1 g/mol = 0,002805 g KOH = 2,805 mg KOH ////// mit M(KOH) = 56,1 g/mol

(4) d.h. 50 meq/kg COOH ENTSPRICHT 2,805 mg KOH/g Polymer


Kommentare dazu?
Jetzt passt das Ergebnis. Das hatte ich im Vorfeld auch raus. Wäre einfacher gewesen den Säuregehalt (50 meq/kg) mit der Molmasse von KOH und dem Umrechnungsfaktor von 0,001 zu multiplizieren.
vincentkafka ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 12.06.2018, 15:30   #14   Druckbare Version zeigen
chemiewolf Männlich
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Beiträge: 21.544
AW: Vergleichbarkeit von Säuregehalten in Polymeren

ja, das passt.
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polymer, säuregehalt, säurezahl, titration, umrechnung

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