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1、鞣制化学实习指导书鞣制化学着重阐述无机鞣剂、有机鞣剂和结合鞣剂或无机与有机鞣剂配位化合的基础化学；鞣剂组成、结构与鞣革性能的关系；鞣剂与胶原的化学反应及反应机理（即鞣制机理；鞣剂的改性等） 。为理论联系实际，本实习指导书结合鞣制、中和和复鞣等内容设计了 10 个指导性实验，其特点是将鞣制化学中的一些难以用语言表述清楚的问题，一些重要的基本概念和学生必须掌握的核心内容等融入实验，通过学生自己动手来获得答案。旨在帮助学生理解基础理论，消化课堂教学内容，营造一个动手的氛围，以达到理论联系实际，开发其创造思维能力的目的。实验一 一浴铬鞣液和铬-锆-铝鞣液的配制及鞣液稳定性的测定1.实验目的实验目的掌握
2、一浴铬鞣液和铬-锆-铝鞣液的正确配制方法。观察在配制过程中发生的各种现象。掌握一浴铬鞣液及铬-锆-铝鞣液在配制过程中各种用料的关系。掌握一浴铬鞣液及铬-锆-铝鞣液沉淀值的测定方法。初步掌握鞣液稳定性的判断。2.实验原理实验原理铬鞣液配制：在强酸条件下，用葡萄糖作还原剂可使红矾钾（）或红矾纳（）中的还原而成。只有当722OCrKOHOCrNa272226Cr3Cr转变成含有一定数量的羟基（即具有一定的碱基）的配合物才具有鞣革性3Cr能。配合物分子中羟基数目的多少即碱度的大小，是由还原成时所用6Cr3Cr酸量的多少决定的。生产上所使用的铬鞣剂其碱度一般为 33%或在 38%42%。配制一浴铬鞣液的
3、反应式如下：OHCOSOKSOOHCrOHCSOHOCrK224246126427221464)(8124铬-锆-铝鞣液的配制：配制铬-锆-铝鞣液所使用的铝盐为硫酸铝或铝明矾，铬盐为红矾钠或红矾钾，锆盐则一般为或，使用最普遍OHSOZr2242)(4ZrCl的为硫酸锆。锆盐在水中极易水解及配聚，水解生成碱式硫酸锆及硫酸，反应式如下：OHSOZr2242)(4242)(SOHSOOHZr锆盐含有较多的硫酸量，在配制铬-锆-铝鞣液时，锆鞣剂水解所生成的酸足可以保证红矾中还原成所需的硫酸量，因而在配制时不需加入浓硫6Cr3Cr酸。所获得的鞣液为铬-锆-铝异核配合物。3.仪器及药品仪器及药品电炉（50
4、0W 或 800W）1 个试管（10mL）2 支烧杯（50mL,100mL,500mL）各 1 个试管架1 个量筒（10mL）1 支试剂瓶（容量不低于 500mL）2 个吸管1 支温度计1 支天平（精确至 0.1g）1 台玻棒2 根红矾钠（工业纯）适量浓硫酸（66B）适量葡萄糖或红糖（工业纯）适量碱式滴定管1 支硫酸锆（工业纯）适量甲酸（工业用）适量钾或钠明矾（工业纯）适量草酸（工业用）适量广泛 pH 试纸（114）精密 pH 试纸（0.55.0）液（）NaOHLmol /1 . 0适量4.操作步骤操作步骤（1）配制碱度为 38%的铬鞣液：称取 50g 红矾钠于 500mL 烧杯中，用红矾 3
5、 倍重的常温水充分溶解；在搅拌下缓缓加入 48g 浓硫酸，并加热至沸腾；用 50g 水将 20g 红糖（或葡萄糖）加热溶解，在搅动下缓缓加入红矾硫酸溶液中，加糖液的速度及加热情况以反应液不产生暴沸，在溢出，维持在沸腾态为好。严格控制加热，以免沸腾过强，水分蒸发过快；加完糖液后，维持其沸腾 35min，用玻棒蘸一滴反应液于白纸上，若浸润边缘无黄色，则反应被视为达到终点；让其自然冷却至室温，补加常温水，使所配制的铬鞣液总质量为 250g；将所配铬鞣液倒入试剂瓶中备用。（2）铬-锆-铝鞣液的配制：按红矾：硫酸锆：明矾=1：4.5：1 的比例配制铬-锆-铝鞣液，称取 50g红矾钠，225g 硫酸锆于
6、800mL 烧杯中，用 300g 水使其充分混溶；同（1）的与；加入 50g 研细的明矾于上述鞣液中并使其完全溶解，冷却至常温；加水使鞣液的总质量为 500g，搅拌均匀，倒入试剂瓶备用。（3）一浴铬鞣液及锆-锆-铝鞣液沉淀值的判断：分别用甲酸和草酸配制成 pH 值约为 4 的两种溶液备用；用 2 支 10mL 试管，各盛 5mL 甲酸和草酸液，用吸管分别滴加 5 滴铬鞣液搅匀待用；用 0.1mol/L 的 NaOH 液分别滴定上述甲酸铬液及草酸铬液至沉淀产生并不消失作为滴定的终点；用精密试纸（0.55.0）分别测定产生沉淀终点时的 pH 值；用 2 支 10mL 试管各盛 5mL 甲酸液及草酸
7、液并用吸管分别滴加 5 滴铬-锆-铝液，搅匀待用；同（3）中的，。5.现象观察及数据测定现象观察及数据测定观察红矾钠溶解后，加酸以后，加糖还原时以及反应结束后溶液颜色变化。称量最终产物，得出红矾钠量与产物质量的比值。测定铬及铬-锆-铝鞣液在 pH 值为 4 的甲酸及草酸溶液中的沉淀值，并作对比。6.思考题思考题在铬鞣液及铬-锆-铝鞣液的配制过程中颜色的变化说明了什么问题？铬鞣液在配制过程中所产生的气体有哪些？鞣液产生沉淀时的 pH 值称为该鞣液的沉淀 pH 值，试比较本试验中各鞣液在甲酸及草酸液中的沉淀 pH 值，并用已学知识分析它们的沉淀 pH 值为什么不同。实验二 铬鞣及铬-铝-锆鞣对比1
8、.实验目的实验目的了解并熟悉鞣剂、鞣制工艺及操作。对比两种鞣剂的鞣制效果。2.实验原理实验原理鞣剂铬配合物或铬-锆-铝多金属配合物均能与胶原的羧基成配位结合及与胶原的其它活性基成氢键等次级键结合，使皮转变成革，以铬配合物为例示意如下（见下页）：铬-锆-铝异核配合物与胶原自学成才性基也有类似的结合，只不过其鞣制性能与单纯的铬鞣剂有所不同，例如成革的颜色，填充性以及粒面的坚实性等方面均有其不同的特点。3.仪器及药品仪器及药品小转鼓（15cm20cm）2 个天平（精确至 0.1g）1 台简易收缩温度测定仪1 台玻棒2 支烧杯（80mL,400mL）各 1 个量筒（250mL）1 个铬鞣液（碱度 38
9、%）自配铬-锆-铝鞣液自配浸酸液（pH2.53.0）自配相近部位浸酸皮（10cm10cm）2 块4.操作步骤操作步骤将 2 块浸酸皮记为 A 与 B，分别称量，并各自增量 40%，作为以后的用料依据。将皮块 A 与 B 分别装入两小鼓，以浸酸液作为浸酸皮的溶液，两小鼓分别按以下条件进行鞣制操作：皮块 A皮块 B液比 1液比 1温度常温温度常温铬-锆-铝鞣液 3%（以红矾计）铬鞣液 4%（以红矾计）小苏打 1.2%小苏打 1.2%分别在装有皮块 A 与 B 的鼓内调好液比。分别加入所需鞣液，常温下分别转动至鞣液全透，开始提碱。用小苏打 5 倍重的水将小苏打充分溶解，分三次加入鼓内，每次加小苏打液
10、的 1/3，每次间隔 25min，每加一次小苏打液应检查溶液的 pH 值，直至 pH 值达 3.9 为止，若加完第三次转动 25min 后 pH 值仍不能达 3.9，应视 pH 值的高低，酌情补加小苏打直至鼓内 pH 值稳定在 3.9 为止。当 pH 值稳定在 3.9 后，补加皮重 2.5 倍的、45的热水转 60min，停鼓过夜。次日转动 30min 后测溶液的 pH 值及 A 与 B 的收缩温度（Ts） 。pH 值与 Ts 分别达 3.9 与 95即为鞣制的终点，否则应补加小苏打或延长鞣制时间，直到达到要求为止。5.现象观察及数据测定现象观察及数据测定将鞣制过程中所检查的有关情况和数据填入
11、下表：AB皮块切口渗透情况 鞣液pH值Ts/切口渗透情况鞣液pH 值Ts/加鞣剂转 60min 后 加鞣剂转 120min 后 加鞣剂转 180min 后完全渗透 第一次加小苏打 25min 后 第二次加小苏打 25min 后 第三次加小苏打 25min 后 次日转30min后 鞣制结束时革的颜色*革的颜色用，数值表示：最浅，最深，界于最浅与最深之间。6.思考题思考题通过实验正确描述铬鞣的操作。在鞣制过程中根据革的收缩温度、鞣液 pH 值以及革的颜色变化阐述皮是如何转变成革的。在铬鞣过程中加热水及扩大液比的目的是什么？可以先进行提碱操作再提温和扩大液比吗？为什么？引起 A 与 B 成革的颜色的
12、差异的主要原因是什么？实验三 轻革表面过鞣1.实验目的实验目的认识什么是表面过鞣现象及产生的条件。如何防止表面过鞣。2.实验原理实验原理鞣制过程是铬配合物分子向皮内渗透和结合的过程。鞣制前期若配合物分子过大（鞣液碱度过高） ，鞣制条件不当（如酸皮处理不当，表面 pH 值过高）或鞣前皮纤维分散不够等，容易引起铬配合物分子过快、过多地在皮的表面结合，将皮纤维间的空隙阻塞，而使铬配合物的分子无法向皮内渗透，形成“外熟内生” ，皮无法转变成革，产生过鞣。3.仪器及药品仪器及药品小转鼓（15020cm）3 个铬鞣液（B=45%）适量不锈钢小刀1 把盐（工业纯）适量精密 pH 试纸（0.55.0）小苏打（
13、工业纯）适量广泛 pH 试纸（114）浸酸液（pH 值 2.53.0）适量简易收缩温度测定仪1 台浸酸裸皮（10cm12cm）1 块酶脱毛裸皮（10cm12cm）1 块软化裸皮（10cm12cm）1 块脱灰裸皮（10cm12cm）1 块4.操作步骤操作步骤分别将 4 块裸皮称量，并各增量 30%作为以后各工序的用料依据。分别做记号，浸酸裸皮为 A；酶脱毛裸皮为 B；软化裸皮为 C；脱灰裸皮为 D。将皮块 A 装入 1#鼓，B 和 C 装入 2#鼓，D 装入 3#鼓。1#、2#和 3#鼓，按以下条件进行操作。1#2#3#液比1.5（浸酸液）1.5（自来水）1.5（自来水）温度常温常温常温铬鞣液2
14、%（以 Cr2O3计）2%（以 Cr2O3计）2%（以 Cr2O3计）食盐 5%食盐 5%向 3 个鼓加入所需水量及食盐转 5min，分别测 pH 值，加入各自的裸皮及铬鞣液转 30min，4 块皮各取 1.5cm3cm 小块并测 pH 值，再转 60min，各皮块再取小样 1.5cm3cm，并测各鼓 pH 值，再转 60min，再分别取样 1.5cm3cm测 pH 值，转至 A 皮块全透后各皮块每转 60min 取样（同前） ，并测各鼓 pH 值。向 1#、2#、3#鼓各加入皮重 1 倍 50的热水转 30min，并使内温达 40，分别取样并测 pH 值。若各鼓 pH 值达不到 3.9，则向
15、 pH 值低于 3.9 的鼓加入适量稀释溶解的小苏打液提碱，每间隔 15min 提碱一次，直到 pH 值达 3.9 为止，停鼓过夜，各鼓取样（同前） 。次日各鼓转动 30min 后测溶液 pH 值并取样。5.现象观察及数据处理现象观察及数据处理对比 4 块皮在每次取样时粒面的颜色、粗细等外观。测定 4 块皮各取样时及成革后的收缩温度。将各测定值，铬配合物的渗透情况等填入下表：取样时间加鞣液前30min60min150min加热水 后 30min过夜后 转 30min成革PH 值A B C D渗透情况A B C DTs/A B C D颜色A B C D粒面平细A B C D注：颜色最浅为，最深为
16、，按排序，粒面最细为，最粗为，按排序。6.思考题思考题通过本实验，试回答什么叫表面过鞣及产生表面过鞣的原因，应如何防止表面过鞣？通过实验，应用已学知识试对 4 块皮在鞣制过程中颜色、渗透及 Ts 等的不同作一解释和归纳总结。已经产生了表面过鞣的革有补救办法吗？实验四 一浴铬鞣与变型二浴铬鞣法1.实验目的实验目的掌握变型二浴铬鞣法实际操作。对比一浴铬鞣与变型二浴铬鞣法的优缺点。学习一浴铬鞣法与变型二浴法工艺基本原理。2.实验原理实验原理本试验采用的一浴法为油预鞣、一浴铬鞣法。本法是在铬鞣前用油乳液对浸酸裸皮进行预处理，然后进行铬鞣。裸皮经过油乳液处理后，纤维表面覆盖着一层油膜，在短时间内，延缓了铬配合物分子与胶原活性基的靠近，因此胶原活性基的靠近，因此铬盐渗透迅速，在皮中分布比较均匀。同时，在油乳液的作用下，皮纤维受油脂润滑，因此，在松弛的状态下纤维被
