GB/T 37191-2018 生橡(xiàng)膠 水分(fēn)含(hán)量的(dí)測(cè)定(dìng) 卡爾(ěr)費(fèi)休(xiū)法(fǎ)

範(fàn)圍
本標準(zhǔn)規定了(liǎo)采(cǎi)用卡(qiǎ)爾(ěr)費休庫(kù)侖滴定(dìng)法測定生橡(xiàng)膠和混(hùn)煉膠(jiāo)中(zhōng)水分含量的(dí)方法
。
本(běn)標準(zhǔn)適(shì)用(yòng)於(yú)水分含量在(zài)0.01%~1%的生(shēng)橡膠(jiāo)
。
注: 本方法是一(yī)種(zhǒng)非(fēi)常敏(mǐn)感的(dí)方法，盡(jìn)可(kě)能排除(chú)樣品接觸水(shuǐ)，包(bāo)括(kuò)與周(zhōu)圍(wéi)環(huán)境的(dí)接(jiē)觸
。

原理
樣品中的水與(yǔ)存在於低(dī)醇(chún)溶液例(lì)如(rú)甲醇(chún)和有機(jī)相(xiāng)中(zhōng)的二(èr)氧化硫與碘(diǎn)發生定(dìng)量反應，反應(yīng)方程(chéng)如(rú)下(xià):

卡爾(ěr)費休(xiū)庫侖(lún)滴(dī)定法(fǎ)中(zhōng)，碘離子(I^-)通(tōng)過(guò)電化學(xué)產生(shēng)碘(I₂)，產(chǎn)生的(dí)碘與樣品中水反(fǎn)應(yīng)，按(àn)照上述反應式進行滴(dī)定，直(zhí)至(zhì)所有的水發(fā)生反應(yīng)
。按(àn)下(xià)列反應(yīng)通(tōng)過測定(dìng)I^-生(shēng)成I₂需要的電量計(jì)算樣(yàng)品中的水(shuǐ)分含量(liáng)
。

根(gēn)據法拉第(dì)定律，產生(shēng)碘的物(wù)質的量與消(xiāo)耗的電(diàn)量(liáng)成正比
。在(zài)上(shàng)述方(fāng)程中(zhōng)，I₂和H₂O反應(yīng)比例是1：１，即1mol(18g)水相當於(yú)2×96500C電(diàn)量，或1mg的(dí)水(shuǐ)相當於10.72C電量(liáng)
。

試劑和(hé)材料
除非另有說(shuō)明(míng)， 在分(fēn)析中(zhōng)僅使用(yòng)確認為分(fēn)析(xī)純的試劑
。
卡爾費休(xiū)庫(kù)侖(lún)滴(dī)定標準水(shuǐ)樣: 1.00mg/g±0.05mg/g或0.10mg/g±0.01mg/g(可(kě)溯源(yuán))
。
陽(yáng)極溶液: 用(yòng)於有隔膜滴定(dìng)池
。
陰極溶液: 用於(yú)有隔膜滴定池
。
通(tōng)用試(shì)劑: 用於無隔膜滴(dī)定池
。
幹燥(zào)氮(dàn)氣(qì): 滿(mǎn)足儀(yí)器要求
。
幹燥(zào)劑: 氧化(huà)鋁(lǚ)或(huò)分(fēn)子篩
。
乙(yǐ)醇
。
濃(nóng)硝酸
。
正己(jǐ)烷
。

儀器(qì)
帶有(yǒu)蒸(zhēng)發(fā)器(qì)的(dí)卡(qiǎ)爾費(fèi)休(xiū)庫侖滴定(dìng)儀: 其組(zǔ)成見圖(tú)1
。
水蒸發器包(bāo)括(kuò)加(jiā)熱(rè)爐(能(néng)夠加熱(rè)樣品至250°C)，配套的樣品瓶，溫度(dù)控(kòng)製(zhì)單元，載氣(qì)流(liú)量(liáng)計和裝(zhuāng)有(yǒu)幹燥(zào)劑的載(zǎi)氣(qì)幹(gān)燥管
。
分(fēn)析天(tiān)平(píng): 能精(jīng).確(què)至(zhì)0.1mg
。
微量控(kòng)射(shè)器: 滿足(zú)儀器(qì)要(yào)求
。
樣品瓶: 配有(yǒu)鋁瓶蓋(gài)和矽(guī)隔(gé)墊
。
使(shǐ)用(yòng)前在溫(wēn)度(dù)為105°C±5°C的(dí)烘箱中幹燥1h，取出並放(fàng)入幹燥器中冷(lěng)卻(què)，備(bèi)用
。
烘箱(xiāng): 溫度(dù)能控製(zhì)在(zài)105°C±5°C
。



校(xiào)準(zhǔn)
用(yòng)可溯(sù)源標準水樣(yàng)校準儀器，測(cè)定標準水(shuǐ)含(hán)量的(dí)回(huí)收率(shuài)
。

取樣和製(zhì)樣(yàng)
按(àn)照 GB/T 15340 的(dí)規定取實驗室(shì)樣(yàng)品，從實(shí)驗室樣品中取(qǔ)0.5g~1g試樣，用(yòng)合(hé)適(shì)的工具(jù)如剪刀(dāo)或小刀將(jiāng)試(shì)樣切成小(xiǎo)粒
。
試樣的(dí)尺寸應盡量(liáng)小，並(bìng)在較短的(dí)時間(jiān)內(nèi)完成(chéng)滴定
。

操作步驟
打開(kāi)電源(yuán)
按照儀器說明書(shū)要求打(dǎ)開電(diàn)源
。
選擇(zé)發(fā)生(shēng)電(diàn)極(jí)
對於(yú)大多(duō)數應用而言，無(wú)隔膜發(fā)生(shēng)電極(jí)是(shì)最(zuì).佳(jiā)選擇(zé)
。但當(dāng)樣(yàng)品(pǐn)中(zhōng)含(hán)有(yǒu)酮(tóng)和醛(quán)基時，由於測定醛和酮的特(tè)殊(shū)試劑僅(jǐn)適用(yòng)於(yú)有(yǒu)隔膜發(fā)生(shēng)電極(jí)，應使(shǐ)用有隔膜發生(shēng)電(diàn)極(jí)
。如(rú)果(guǒ)由(yóu)於(yú)樣品的溶(róng)解度而使用(yòng)低電(diàn)導率(shuài)的溶劑(jì)如(rú)三氯(lǜ)甲烷，應首.選有隔膜的發(fā)生(shēng)電極
。
填充電解(jiě)池(chí)
無隔(gé)膜發(fā)生電極
按照儀(yí)器(qì)使(shǐ)用說明書(shū)要求填充(chōng)通用(yòng)試(shì)劑
。
有隔膜發生電極
按照(zhào)儀器使用(yòng)說明書要求分別用(yòng)陽極溶(róng)液和陰極(jí)溶(róng)液填(tián)充陽極(jí)電解(jiě)池(chí)和陰(yīn)極電解(jiě)池(chí)
。
檢(jiǎn)查設備(bèi)
更換試(shì)劑
有(yǒu)以(yǐ)下情(qíng)況(kuàng)，應更缺電解(jiě)液:
a) 電(diàn)解液(yè)已(yǐ)耗(hào)盡(jìn)；
b) 漂(piāo)移(yí)過高；
c) 在分析過程(chéng)中出現(xiàn)錯誤信息
。
指示電極
根據儀(yí)器使用說明書要求(qiú)清洗電板
。
清洗
有(yǒu)隔(gé)膜(mó)發生電極(jí):
a) 有時(shí)樹(shù)脂(zhī)類(lèi)材料會沉積在隔膜(mó)上，將發生(shēng)電極(jí)垂(chuí)直掛在(zài)支(zhī)撐架上(shàng)，充(chōng)入濃(nóng)硝(xiāo)酸(suān)，並靜(jìng)置過(guò)夜，用(yòng)水清(qīng)洗，再用乙(yǐ)醇(chún)清(qīng)洗
。
b) 如(rú)果(guǒ)電(diàn)極(jí)上有(yǒu)油(yóu)類汙染(rǎn)，用正(zhèng)己(jǐ)烷(wán)衝洗(xǐ)電極，再(zài)用(yòng)乙醇清洗幹淨(jìng)
。
c) 清(qīng)洗隔(gé)膜(mó)，將(jiāng)發(fā)生電(diàn)極的陰極(jí)室充入(rù)甲醇，然後排淨(jìng)，重復操作2次~3次(cì)
。
無隔膜發生電(diàn)極:
如果(guǒ)電(diàn)極上(shàng)有(yǒu)油類汙染，用(yòng)正己烷(wán)衝洗電(diàn)極(jí)，再(zài)用乙(yǐ)醇清洗(xǐ)幹(gān)淨
。
電(diàn)極清洗後*幹燥所有(yǒu)部(bù)件(jiàn)，可用熱吹風(fēng)機(jī)吹(chuī)掃
。如(rú)果用烘箱幹燥電極，幹燥溫(wēn)度(dù)不應(yīng)超(chāo)過70°C
。
檢(jiǎn)查儀(yí)器(qì)
用(yòng)水(shuǐ)含量為(wéi)1.00mg/g±0.05mg/g或0.10mg/g±0.01mg/g的(dí)標(biāo)準微量(liáng)水(shuǐ)溶液檢查儀器(qì)，目的是(shì)檢(jiǎn)查儀器是否(fǒu)工作(zuò)正(zhèng)常(cháng)
。
儀(yí)器穩定後，按下(xià)開始(shǐ)按鈕，用微量注射器(qì)向滴定池中(zhōng)注入少量(liáng)標準(zhǔn)水樣，分析結束(shù)後記(jì)錄讀數
。1g標準水(shuǐ)樣(yàng)的(dí)測定結(jié)果(guǒ)應在(zài)1.00mg±0.05mg或(huò)0.10mg±0.01mg之內(nèi)
。
分析
儀器(qì)穩(wěn)定至少(shǎo)30min，在穩(wěn)定期間，用幹燥氮氣吹(chuī)掃蒸發器和反應池(chí)，並使加熱爐保(bǎo)持(chí)高溫狀態
。
根據(jù)儀(yí)器(qì)使用說明(míng)書(shū)要(yào)求設(shè)定參數(shù)，開始(shǐ)漂移(yí)不大於(yú)20μg/min，停(tíng)止漂移(yí)不(bù)大於5μg/min，根據不同種類的(dí)橡(xiàng)膠(jiāo)， 推(tuī)薦按表(biǎo)1設定加熱(rè)爐的(dí)溫度(dù)
。


根(gēn)據水分含(hán)量(liáng)選(xuǎn)擇試樣量(liáng)，見(jiàn)表2
。


將空(kōng)樣品後放入加熱(rè)爐(lú)，重復(fù)測定空白(bái)2次(cì)~3次
。
按(àn)照表2的(dí)試樣量(liáng)，直接(jiē)稱取(qǔ)試(shì)樣，精.確至0.1mg
。
按(àn)照儀(yí)器使用說明(míng)書要求將樣品放入加(jiā)熱爐(lú)中
。
按下儀(yí)器(qì)的(dí)開始(shǐ)按(àn)鈕，載氣(qì)流量可(kě)根據(jù)儀(yí)器使(shǐ)用說明(míng)書(shū)要(yào)求(qiú)設定(dìng)
。
滴定直至測定結束
。
記(jì)錄(lù)水分含(hán)量(liáng)
。
水分(fēn)含量(liáng)M 按照式(shì)(1)計(jì)算，以質量分(fēn)數(%)計
。

式中(zhōng):
m _MO一一(yī)試樣(yàng)中水的質(zhì)量(liáng)，單(dān)位(wèi)為(wéi)微克(kè)(μg)；
m _TP  一一試(shì)樣(yàng)的(dí)質(zhì)量，單位(wèi)為(wéi)克(g)
。
用(yòng)儀(yí)器軟(ruǎn)件(jiàn)自(zì)動(dòng)或者(zhě)手動扣除漂移(yí)(空(kōng)白)或者其他(tā)影(yǐng)響因(yīn)素
。
取兩次測(cè)定結果的算(suàn)術(shù)平(píng)均(jūn)值作(zuò)為試驗(yàn)結果，表示至(zhì)小數點(diǎn)後(hòu)三位
。