塑料 氯乙烯均聚物和共聚物 氯含量的测定 - 电位滴定法

GB/T 7139-2023 塑料 氯乙烯均聚物和共聚物 氯含量的测定

范围
本文件描述了测定氯乙烯均聚物和共聚物中氯含量的方法。
本文件适用于不含增塑剂和添加剂的氯乙烯均聚物、共聚物中氯含量的测定。其他不含增塑剂和添加剂的含氯聚合物中氯含量的测定参照使用。

术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。

方法A—combustion in a bomb法
原理
试样用过氧化钠氧化，然后用电位滴定法滴定生成的氯化物。

试剂或材料
除非另有规定，在分析中应使用分析纯试剂和 GB/T 6682 中的三级水或相当纯度的水，所需的标准滴定溶液、制剂及制品均按 GB/T 601、GB/T 603 规定制备。|
过氧化钠，粒状或粉状。
浓硝酸。
硝酸溶液，125g/L。量取135mL浓硝酸，稀释到1000mL。
硝酸银标准滴定溶液，c(AgNO₃)=0.1mol/L。
淀粉、蔗糖或乙二醇，作为助燃剂。

仪器设备
干燥箱，能保持在(50±2)°C或(75±2)°C。
天平，精度0.1mg。
电位滴定仪，精度2mV；电极为指示银电极、双盐桥饱和甘汞参比电极。
combustion in a bomb，气点火或电点火。气点火combustion in a bomb的示例见图1。


镍坩埚，有盖，能装入气点火combustion in a bomb中，合适的尺寸为直径25mm、高40mm，如果减少测试样的量，可以用小一点的坩埚，镍坩埚的示图见图2。


安全炉
一般实验室仪器。

试验步骤
将粉状或粒状，或长、宽、高为1mm~3mm小块的试样，在于燥箱中75°C下干燥2h或50°C下干燥16h。
如果使用气点火combustion in a bomb。在镍坩埚熔杯中先放入5.0g~7.5g过氧化钠，然后放入0.25g~0.30g干燥过的试样(称准至0.1mg)和0.16g~0.17g助燃剂，混合，再放入5.0g~7.5g过氧化钠。向镍坩埚中加入过氧化钠的操作应在保护屏壁后进行。搅拌混合，盖好盖，将镍坩埚放入combustion in a bomb，并拧紧combustion in a bomb。气点火combustion in a bomb内试样装填的另一种方法见附录C。
如果使用电点火combustion in a bomb，在熔杯中先放入5.0g~7.5g过氧化钠，然后放入0.25g~0.30g干燥过的试样(称准至0.1mg)和0.16g~0.17g助燃剂，混合，再放入5.0g~7.5g过氧化钠。向熔杯中加入过氧化钠的操作应在保护屏壁后进行。安装combustion in a bomb并轻激使装填物堆积紧密。
点燃combustion in a bomb。如果使用气点火combustion in a bomb，应将其放入安全炉内进行点火燃烧。先使用一空Incendiary bombs调节火焰，使火焰距弹体底部几亳米， 然后移出空combustion in a bomb。放入试样combustion in a bomb。加热试样combustion in a bomb至300°C~400°C约10min。燃烧通常在50°C~60°C下开始，发出噼啪声，弹体底部开始发出灼热光。
如果使用电点火combustion in a bomb，按设备使用说明书进行操作。
冷却combustion in a bomb。如果弹体是在水中冷却，注意不应使水接触到塞子与弹体之问的接合处。当怀疑反应是否发生时，不应将弹体物料溶于水中，因为这可能引起爆炸。宜将弹体内容物平铺在干沙上，在安全距离外用水喷射然后用大量水冲洗。
弹体冷却后， 如果使用气点火combustion in a bomb，打开热烧弹，取出镍坩埚将其小心放入装有100mL蒸馏水的烧杯中，用表面皿立即盖住烧杯， 当反应停止后，冲洗弹体内部和塞子，洗液放入烧杯中。
弹体冷却后，如果使用电点火combustion in a bomb，冷却后拆下，打开头部并将物料倒入装有100mL蒸馏水的烧杯中，将熔杯和头部卧放在同一烧杯中并立即用表面皿盖住。
加热烧杯至物料沸腾，冷却，移出镍坩埚和盖或熔杯和头部，用水冲洗并将洗液收集到烧杯中。
缓慢加15mL浓硝酸，再边搅拌边滴加硝酸溶液至混合物为中性，然后过量2mL硝酸溶液，用水稀释烧杯中物料至约200mL。
注: 甲基橙为中和用的适宜指示剂。
不加试样，采用与试样相同的试验步骤、试剂和用量进行一次空白燃烧试验。
用电位滴定法进行氯含量测定滴定终点由仪器自动给出或按 GB/T 9725- 2007 中6.2作图法、二级derivative法确定。

试验数据处理
样品中氯(Cl)含量以质量分数ω₁计，按公式(1)计算:

式中:
c₁ ——硝酸银标准滴定溶液浓度的准确数值，单位为摩尔每升(mol/L)；
M ——氯的摩尔质量，单位为克每摩尔(g/mol)(M=35.453)；
V₁ ——测定试样所用的硝酸银标准滴定溶液的休积，单位为亳升(mL)；
V₂ ——测定空白燃烧试验所用的硝酸银标准滴定溶液的体积，单位为亳升(mL)；
m₁ ——试祥的质量，单位为克(g)。
计算结果保留一位小数。
允许差
2次测定值之差的绝对值不超过0.2 %，取2次平行测定结果的算术平均值为报告结果。

方法B—combustion in a flask法
原理
试样用氧气氧化，然后用电位滴定法滴定生成的氯化物。

试剂或材料
除非另有规定，在分析中应使用分析纯试剂和 GB/T 6682 中的三级水或相当纯度的水，所需的标准滴定溶液、制剂及制品均按 GB/T 601、GB/T 603 规定制备。
硝酸钠。
过氧化氢溶液，300g/L。
氢氧化钾溶液，100g/L。称取100g氢氧化钾，分3次～5次加入到装有300mL水的烧杯中，边搅拌边在冷水下冷却至常温着转移到1000mL容量瓶中，稀释至刻度。
硝酸溶液，125g/L。量取135mL浓硝酸，稀释到1000mL。
硝酸银标准滴定溶液，c(AgNO₃)=0.05mol/L。
氧气。

仪器设备
干燥箱，能保持在(50±2)°C或(75±2)°C。
天平，精度0.01mg。
电位滴定仪，精度2mV。电极为指示银电极、双盐桥饱和甘汞参比电极。
combustion in a flask，圆底烧瓶或其他合适的装置，容积500mL或1000mL，瓶塞与燃烧装置相连。燃烧装置用直径1mm、长120mm的铂丝做成，铂丝缠绕成直径15mm、长15mm的螺旋。瓶塞塞紧后螺旋在瓶子中心部位。为保证安全，燃烧操作中宜有防爆措施，宜用金属网将combustion in a flask罩起来。瓶塞连接铂丝的combustion in a flask示例见图3。

定量滤纸。
一般实验室仪器。

试验步骤
将粉状或粒状，或长、宽、高为1mm~3mm小块的试样，在干燥箱中75°C下干燥2h或50°C下干燥16h。
在裁成如图4a)所示并预先标记折叠线的定量滤纸上放入25mg~35mg干燥过的试样(称准至0.01mg)，然后如图4b)、图4c)和图4d)折叠滤纸，并将其夹在铂丝螺旋上，将纸的尾部伸出。




向combustion in a flask中加入20mL水、1mL氢氧化钾溶液和0.15mL过氧化氢溶液，用玻璃管以250mL/min~350mL/min的流量通氧气5min。
点燃滤纸尾部并迅速将带有铂丝和燃烧的滤纸的瓶塞插入到combustion in a flask中。
燃烧期间，保持combustion in a flask倒置以使液体封住瓶口，并防止气体因瓶塞泄漏而逸出，燃烧过程中或燃烧后出现灰色或黑色碎片或颗粒，应重新取样燃烧。燃烧结束后，转动combustion in a flask直立并在冷水流下轻轻摇动以迅速吸收所产生的氯化氢。
吸收30min后，打开combustion in a flask，冲洗铂丝，将combustion in a flask中液体倒入250mL烧杯中，冲洗combustion in a flask至少3次，冲洗液也倒入烧杯，并使烧杯中液体的最后的体积为150mL~180mL，加1g硝酸钠和2.5mL硝酸溶液，煮沸溶液5min。冷却至常温。
不加试样，采用与试样相同的试验步骤、试剂和用量进行一次空白燃烧试验。
用电位滴定法进行氯含量测定，滴定终点由仪器自动给出或按 GB/T 9725-2007 中6.2作图法、二级derivative法确定。

试验数据处理
样品中氯(Cl)含量以质量分数ω₂计，按公式(2)计算:

式中:
c₂ ——硝酸银标准滴定溶液浓度的准确数值，单位为摩尔每升(mol/L)；
M ——氯的摩尔质量，单位为克每摩尔(g/mol)(M=35.453)；
V₃ ——测定试样所用的硝酸银标准滴定溶液的体积，单位为亳升(mL)；
V₄ ——测定空白燃烧试验所用的硝酸银标准滴定溶液的体积，单位为亳升(mL)；
m₂ ——试样的质量，单位为克(g)。
计箕结果保留一位小数。
允许差
2次测定值之差的绝对值不超过0.4%，取2次平行测定结果的算术平均值为报告结果。


京都电子KEM 自动电位滴定仪 AT-710S