GB/T 6283-2008 化工產(chǎn)品中水分含量的測(cè)定 卡爾·費(fèi)休法(通用方法)
范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用卡爾·費(fèi)休目測(cè)法和電量法測(cè)定樣品游離水或結(jié)晶水含量的通用方法。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于大部分有機(jī)和無(wú)機(jī)固、液體化工產(chǎn)品中游離水或結(jié)晶水含量的測(cè)定。
本標(biāo)準(zhǔn)不適用于能與卡爾·費(fèi)體試劑的主要成分反應(yīng)并生產(chǎn)水的樣品以及能還原碘或氧化碘化物的樣品中水分的測(cè)定。
在某些情況下,樣品需要預(yù)處理措施,它們均在相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中作了規(guī)定。
當(dāng)沒(méi)有電量法的儀器時(shí),可使用目測(cè)法,它是一種直接滴定法,但只能用于無(wú)色的溶液。電量法包括直接滴定和反滴定兩種方法,無(wú)論采用哪一種,都是較為準(zhǔn)確的,因此,推薦用電量法。
原理
存在于試樣中的任何水分(游離水或結(jié)晶水)與已知滴定度的卡爾·費(fèi)休試劑(碘、二氧化硫、吡啶和甲醇組成的溶液)進(jìn)行定量反應(yīng)。
注: 甲醇可用乙二醇甲醚代替。用此試劑,可得更為恒定的滴定體積,而且可在不使用任何專(zhuān)門(mén)技術(shù)下測(cè)定某些醛和酮類(lèi)化工產(chǎn)品的水分。
反應(yīng)式
H2O + I2 + SO2 + 3C5H5N → 2C5H5N·HI + C5H5N·SO3
C5H5N·SO3 + ROH → C5H5NH·OSO2·OR
直接電量滴定法
終點(diǎn)測(cè)定原理
使浸人溶液中的兩鉑電極有一電位差,當(dāng)溶液中存在水時(shí),陰極極化反抗電流通過(guò),由陰極去極化伴隨著突然增加的電流(由合適的電裝置示出)指示滴定終點(diǎn)。
操作步驟
卡爾·費(fèi)休試劑的標(biāo)定
裝配儀器,用硅酮潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑接頭,用注射器經(jīng)橡皮塞注入25mL甲醇到滴定容器中,打開(kāi)電磁攪拌器,并連接終點(diǎn)電量測(cè)定裝置。
調(diào)節(jié)儀器,使電極間有1V~2V電位差,同時(shí)電流計(jì)指示出低電流,通常為幾個(gè)微安。為了與存在于甲醇中的微量水反應(yīng),加入卡爾·費(fèi)休試劑,直到電流計(jì)指示電流突然增加至約10μA~20μA,并至少保持穩(wěn)定1min。
在小玻璃管中,稱(chēng)取約0.250g酒石酸鈉,稱(chēng)準(zhǔn)至0.0001g,移去橡皮塞,在幾秒鐘內(nèi)迅速地將它加到滴定容器中,然后再稱(chēng)量小玻璃管,通過(guò)減差確定使用的酒石酸鈉質(zhì)量(m3)。
也可由滴瓶加入約0.040g的水進(jìn)行標(biāo)定。稱(chēng)量加到滴定容器前、后滴瓶的質(zhì)量,通過(guò)減差確定使用的水質(zhì)量(m4)。
用水-甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定。
用待標(biāo)定的卡爾·費(fèi)休試劑滴定加入的已知量水,到電流計(jì)指針達(dá)到同樣偏斜度,并至少保持穩(wěn)定1min,記錄消耗卡爾·費(fèi)休試劑的體積(V3)。
測(cè)定
通過(guò)排泄嘴將滴定容器中殘液放完,用注射器經(jīng)橡皮塞注入25mL(或按待測(cè)試樣規(guī)定的體積)甲醇或其他溶劑(吡啶或樣品),打開(kāi)電磁攪拌器,為了與存在于甲醇中的微量水反應(yīng),加入卡爾·費(fèi)休試劑,直到電流計(jì)指針產(chǎn)生突然偏斜,并至少保持穩(wěn)定1min。
試樣的加入,若是液體,以注射器注入;若是固體粉末,用小玻璃管稱(chēng)取適量試樣加入,稱(chēng)準(zhǔn)至0.0001g。使用同樣終點(diǎn)電量測(cè)定的操作步驟,用卡爾·費(fèi)休試劑滴定至終點(diǎn),記錄測(cè)定時(shí)消耗卡爾·費(fèi)休試劑的體積(V4)。
結(jié)果表示
卡爾·費(fèi)休試劑的滴定度T,以mg/mL表示,按式(5)或式(6)計(jì)算:
式中:
m3 一一若用酒石酸鈉標(biāo)定,表示所加入酒石酸鈉的質(zhì)量,單位為毫克(mg);
m4 一一若用水標(biāo)定,表示所加入水的質(zhì)量,單位為毫克(mg);
V3 一一標(biāo)定時(shí),消耗卡爾·費(fèi)休試劑的體積,單位為毫升(mL);
0.1566一一酒石酸鈉質(zhì)量換算為水的質(zhì)量系數(shù)。
試樣水含量
試樣水含量X 以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示,按式(7)或式(8)計(jì)算:
式中:
m0一一試樣的質(zhì)量(固體試樣),單位為克(g);
V0 一一試樣的體積(液體試樣),單位為毫升(mL);
V4 一一測(cè)定時(shí),消耗卡爾·費(fèi)休試劑的體積,單位為毫升(mL);
ρ 一一20°C時(shí)試樣的密度(液體試樣),單位為克每毫升(g/mL);
T 一一卡爾·費(fèi)休試劑的滴定度,單位為毫克每毫升(mg/mL)。
電量反滴定法
終點(diǎn)測(cè)定原理
加過(guò)量卡爾·費(fèi)休試劑,用水-甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液反滴定,在反滴定開(kāi)始時(shí),電極有上很小的電位差,但足以引起電流計(jì)指針的大偏轉(zhuǎn),通過(guò)陰極極化伴隨著電流的突然中斷(由合適的電裝置示出)指示滴定終點(diǎn)。
操作步驟
卡爾·費(fèi)休試劑的標(biāo)定
裝配儀器,用硅酮潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑接頭,由一自動(dòng)滴定管加過(guò)量卡爾·費(fèi)休試劑到滴定容器中,使之能淹沒(méi)電極,打開(kāi)電磁攪拌器,并連接終點(diǎn)電量測(cè)定裝置,由第二支自動(dòng)滴定管滴入標(biāo)準(zhǔn)水-甲醇溶液,直到電流計(jì)的指針突然回到零。
在小玻璃管中,稱(chēng)取約0.250g酒石酸鈉,稱(chēng)準(zhǔn)至0.0001g,移去橡膠塞,在幾秒鐘內(nèi)迅速地將它加到滴定容器中,然后再稱(chēng)量小玻璃管,通過(guò)減差確定使用的酒石酸鈉質(zhì)量。
也可由滴瓶加入約0.040g的水進(jìn)行標(biāo)定,稱(chēng)量加到滴定容器前、后滴瓶的質(zhì)量,通過(guò)減差確定使用的水質(zhì)量(m6)。
然后加入已知過(guò)量體積(V5)卡爾·費(fèi)休試劑,至溶液變棕色為止,等待30s,用標(biāo)準(zhǔn)水-甲醇溶液反滴定過(guò)量的試劑,直到電流計(jì)的指針突然回到零,記錄消耗此標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積。
卡爾·費(fèi)休試劑與標(biāo)準(zhǔn)水-甲醇溶液之間的對(duì)應(yīng)值
部分地放空滴定容器,使電極仍淹沒(méi)在液體中。
由第-一支滴定管加入待測(cè)定的20mL卡爾·費(fèi)休試劑,用第二支漓定管中的水-甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,到電流計(jì)的指針突然回到零,記錄消耗此標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(V7)。
測(cè)定
通過(guò)排泄嘴將滴定容器中殘液放完,用注射器經(jīng)橡皮塞注入25mL(或按待測(cè)試樣規(guī)定的體積)甲醇,打開(kāi)電磁攪拌器,為了與存在于甲醇中的微量水反應(yīng),加入稍過(guò)量(約2mL)的卡爾·費(fèi)休試劑,然后滴加水-甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液,到電流計(jì)指針突然回到零。
試樣的加入,若是液體,以注射器注入;若是固體粉末,用小玻璃管稱(chēng)取適量試樣加入,稱(chēng)準(zhǔn)至0.0001g。
加入已知過(guò)量體積(V8)卡爾·費(fèi)休試劑,至溶液變?yōu)樽厣珵橹?,等?0s,用水-甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液反滴定過(guò)量的試劑,直到電流計(jì)的指針突然回到零。記錄消耗此標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(V9)。
結(jié)果表示
卡爾·費(fèi)休試劑的滴定度T,以mg/mL表示,按式(9)或式(10)計(jì)算:
式中:
m5 一一若用酒石酸鈉標(biāo)定,表示所加入酒石酸鈉的質(zhì)量,單位為毫克(mg);
m6 一一若用水標(biāo)定,表示所加入水的質(zhì)量,單位為毫克(mg);
V5 一一加入的已知過(guò)量卡爾·費(fèi)休試劑的體積,單位為毫升(mL);
V6 一一反滴定消耗水-甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,單位為毫升(mL);
V7 一一(同卡爾·費(fèi)休試劑對(duì)應(yīng)值)中消耗水-甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,單位為毫升(mL);
0.1566一一酒石酸鈉質(zhì)量換算為水的質(zhì)量系數(shù)。
試樣水含量
試樣水含量X 用質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示,按式(11)或式(12)計(jì)算:
式中:
m0一一試樣的質(zhì)量(固體試樣),單位為克(g);
V0 一一試樣的體積(液體試樣),單位為毫升(mL);
ρ 一一20°C時(shí)試樣的密度,g/mL(液體試樣)g;
V7 一一同上;
V8 一一所加人的已知過(guò)量卡爾·費(fèi)休試劑的體積,單位為毫升(mL) ;
V9 一一反滴定消耗水-甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,單位為毫升(mL) ;
T 一一卡爾·費(fèi)休試劑的滴定度,單位為毫克每毫升(mg/mL)。
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