GB-T-6283-2008化工產品中水分含量的測定卡爾·費休法(通用方法)

代替GB/T6283—1986化工產品中水分含量的測定卡爾·費休法(通用方法)Chemicalproducts—Determinationofwater(ISO760:1978,DeterminationofwaterKarl·fischermethod(generalmethod),NEQ)中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局發(fā)布I本標準與GB/T6283—1986相比主要有以下差異： 增加了“本標準不適用于能與卡爾·費休試劑的主要成分反應并生產水的樣品以及能還原碘——對標準的附錄順序進行了重新編排。本標準由中國石油和化學工業(yè)協(xié)會提出。本標準由全國化學標準化技術委員會(SAC/TC63)歸口。本標準由中國石油化工股份有限公司北京燕山分公司、中化化工標準化研究所負責起草。本標準所代替標準的歷次版本發(fā)布情況為：1化工產品中水分含量的測定卡爾·費休法(通用方法)本標準規(guī)定了用卡爾·費休目測法和電量法測定樣品游離水或結晶水含量的通用方法。本標準適用于大部分有機和無機固、液體化工產品中游離水或結晶水含量的測定。本標準不適用于能與卡爾·費休試劑的主要成分反應并生產水的樣品以及能還原碘或氧化碘化物的樣品中水分的測定。在某些情況下，樣品需要預處理措施，它們均在相應的國家標準中作了規(guī)定。當沒有電量法的儀器時，可使用目測法，它是一種直接滴定法，但只能用于無色的溶液。電量法包2規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內容)或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據(jù)本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。GB/T6682分析實驗室用水規(guī)格和試驗方法(GB/T6682—2008,ISO3696:1987,MOD)3原理存在于試樣中的任何水分(游離水或結晶水)與已知滴定度的卡爾·費休試劑(碘、二氧化硫、吡啶和甲醇組成的溶液)進行定量反應。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門技術下測定某些醛和酮類化工產品的水分。4反應式H?O+I?+SO?+3C?H?N-→2C?H?N·HI+C?H?N·SO?5試劑和材料實驗用水應符合GB/T6682中三級水規(guī)格。5.2甲醇分析純。如試劑中水的質量分數(shù)大于0.05%,于500mL甲醇中加入5A分子篩約50g,塞上瓶5.3乙二醇甲醚分析純。如試劑中水的質量分數(shù)大于0.05%,于500mL乙二醇甲醚中加入5A分子篩約50g,塞5.5吡啶分析純。如試劑中水的質量分數(shù)大于0.05%,于500mL吡啶中加入5A分子篩約50g,塞上瓶25.6冰乙酸(冰醋酸)5.7氯仿(三氯甲烷)分析純。如試劑中水的質量分數(shù)大于0.05%,于500mL氯仿中加入5A分子篩約50g,塞上瓶5.9無水亞硫酸鈉鋼瓶裝二氧化硫或用硫酸分解飽和亞硫酸鈉溶液制得的二氧化硫，均需經脫水干燥處理。二氧化硫發(fā)生裝置見附錄A。5.11樣品溶劑含4體積甲醇和1體積吡啶的混合物，或含4體積乙二醇甲醚和1體積吡啶的混合物(尤適用于某些含羰基化合物)。在特殊情況下，其他溶劑也能使用，如冰乙酸、吡啶或含1體積甲醇和3體積氯仿5.12干燥劑直徑3mm～5mm顆粒，用作干燥劑。使用前于500℃下焙燒2h并在內裝分子篩的干燥器中冷5.12.2活性硅膠用作填充干燥劑。5.13卡爾·費休試劑置670mL甲醇或乙二醇甲醚于干燥的1L帶塞的棕色玻璃瓶中，加約85g碘，塞上瓶塞，振蕩至碘全部溶解后，加入270mL吡啶，蓋緊瓶塞，再搖動至完全混合。用下述方法溶解65g二氧化硫于溶通入二氧化硫時，用橡皮塞取代瓶塞。橡皮塞上裝有溫度計、進氣玻璃管(離瓶底10mm,管徑約為6mm)和通大氣毛細管。將整個裝置及冰浴置于天平上，稱量，稱準至1g,通過軟管使二氧化硫鋼瓶(或二氧化硫發(fā)生器出口)與填充干燥劑的干燥塔及進氣玻璃管連接，緩慢打開進氣開關。隨著質量的緩慢增加，調節(jié)天平砝碼以維持平衡，并使溶液溫度不超過20℃,當質量增加達到65g迅速拆去連接軟管，再稱量玻璃瓶和進氣裝置，溶解二氧化硫的質量應為60g～70g。稍許過量無用樣品溶劑稀釋所制備的溶液，可以制得較低滴定度的卡爾·費休試劑。注：由于反應是放熱的，因此應從反應一開始就將棕色玻璃瓶冷卻，并保持溫度在0℃左右。例如，浸于冰浴或碎固體二氧化碳(干冰)中。在新制備試劑中，由于存在不甚明了的反應，使試劑的滴定度在開始時下降得很快，然后下降得極為緩慢。3也可依據(jù)樣品性質選用市場上其他配方的卡爾·費休試劑。選用后的測定結果應與本標準規(guī)定配制的卡爾·費休試劑測定結果一致。5.14酒石酸鈉(Na?C?H?O?·2H?O)5.15水-甲醇標準溶液(10g水/L)用微量滴定管或吸液管注入1mL純水于含約50mL甲醇之充分干燥的100mL容量瓶中，用同樣甲醇稀釋至刻度，混勻(用此溶液標定卡爾·費休試劑，見附錄B之B.1或B.2,可采用目測法或直接電1mL標準溶液含10mg水。用微量滴定管或吸液管注入1mL純水于含約100mL甲醇之充分干燥的500mL容量瓶中，用同樣甲醇稀釋至刻度，混勻(此溶液與卡爾·費休試劑體積之間的對應值按9.2.2測得)。1mL標準溶液含2mg水。5.17硅酮潤滑脂潤滑磨砂玻璃接頭用。6儀器所有使用的玻璃器皿在控制約130℃烘箱中預先干燥30min,然后在含干燥劑的干燥器中冷卻和6.1直接滴定(目測法或電量法)6.1.1本方法之儀器，見附錄C,此標準儀器由下述部分組成6.1.1.1自動滴定管：25mL,細尖端，分度0.05mL,連接填充干燥劑的保護管，防止大氣中濕氣進入管內。法時插人鉑電極用，另一支塞橡皮塞，以便在不打開容器情況下用注射器注入液體試樣。6.1.1.3鉑電極(見附錄C圖C.1、圖C.2),焊接鉑絲電極于玻璃管中，使其插到滴定容器底部，同時與終點電量測定裝置之兩根銅絲聯(lián)接(用目測法時可省略)。6.1.1.4電磁攪拌器，固定在可調高度的底座上，使用外包玻璃或聚四氟乙烯的軟鋼棒攪拌，轉速為150r/min～300r/min。6.1.1.5裝卡爾·費休試劑的試劑瓶，容量3L,棕色玻璃，通過磨砂塞插人自動滴定管的加料管。6.1.1.6雙連橡皮球，與填充干燥劑的干燥瓶相連，以便壓送干燥空氣至試劑瓶中，使試劑充滿滴定管。6.1.1.7終點電量測定裝置，見附錄C圖C.3(目測法時可省略)。6.1.3小玻璃管(稱樣管),一端封閉，另一端用橡皮塞密封，用于稱量試樣和加物料等到滴定容器中去，例如稱量標定卡爾·費休試劑所用的酒石酸鈉(約0.250g)或稱量固體試樣。6.2電量反滴定法6.2.1本方法之儀器，見附錄D,此標準儀器由下述部分組成：6.2.1.1兩支自動滴定管，25mL,細尖端，直接與加液容器聯(lián)接，供卡爾·費休試劑使用的是棕色滴極，另一支塞橡皮塞，使其在不打開容器情況下用注射器注入液體試樣。6.2.1.3干燥管，連接滴定管加料容器和滴定容器塞成閉路。4GB/T6283—20086.2.1.4鉑電極(見附錄D圖D.1、圖D.2),焊接鉑絲電極于玻璃管中，使其插到滴定容器底部，同時與終點電量測定裝置之兩根銅絲聯(lián)接。6.2.1.5電磁攪拌器，固定在可調高度的底座上，使用外包玻璃或聚四氟乙烯的軟鋼棒攪拌，轉速為150r/min～300r/min。6.2.1.6終點電量測定裝置，見附錄D中圖D.3。6.2.2醫(yī)用注射器，容量適宜，體積經校正。6.2.3小玻璃管(稱樣管),一端封閉，另一端用橡皮塞密封，用于稱量試樣和加物料等到滴定容器中去，例如稱量標定卡爾·費休試劑所用的酒石酸鈉(約0.250g)或稱量固體試樣。7.1終點測定原理卡爾·費休試劑中碘的顏色遇待測試樣中的水逐漸消失，過量第一滴試劑則顯示出顏色。7.2操作步驟7.2.1卡爾·費休試劑的標定7.2.1.1按附錄C所示裝配儀器。用硅酮潤滑脂潤滑接頭，用注射器經橡皮塞注入25mL甲醇到滴定容器中，打開電磁攪拌器，為了與存在于甲醇中的微量水反應，由自動滴定管滴加卡爾·費休試劑，至溶液呈現(xiàn)棕色。7.2.1.2在小玻璃管中，稱取約0.250g酒石酸鈉，稱準至0.0001g,移去橡皮塞，在幾秒鐘內迅速地將它加到滴定容器中，然后再稱量小玻璃管，通過減差確定使用的酒石酸鈉的質量(m?)。也可由滴瓶加入約0.040g水進行標定。稱量加到滴定容器前、后滴瓶的質量，通過減差確定使用的水質量(m?)。用水-甲醇標準溶液標定，見附錄B中B.1。用待標定的卡爾·費休試劑滴定加入的已知量水，到溶液呈現(xiàn)與7.2.1.1同樣棕色，記錄消耗卡爾·費休試劑的體積(V?)。7.2.2測定通過排泄嘴將滴定容器中殘液放完，用注射器經橡皮塞注人25mL(或按待測試樣規(guī)定的體積)甲醇或其他溶劑，打開電磁攪拌器，為了與存在于甲醇中的微量水反應，由自動滴定管滴加卡爾·費休試劑至溶液呈現(xiàn)棕色。試樣的加入，若是液體，用注射器注入；若是固體粉末，用小玻璃管加入，稱準至0.0001g,用卡爾·費休試劑滴定至溶液呈現(xiàn)同樣棕色，記錄測定時消耗卡爾·費休試劑的體積(V?)。7.3結果表示7.3.1卡爾·費休試劑的滴定度T,以mg/mL表示，按式(1)或式(2)計算：式中： (1) (2)m?——若用酒石酸鈉標定，表示所加入酒石酸鈉的質量，單位為毫克(mg);m?——若用水標定，表示所加入水的質量，單位為毫克(mg);V?標定時，消耗卡爾·費休試劑的體積，單位為毫升(mL);0.1566——酒石酸鈉的質量換算為水的質量系數(shù)。5GB/T6283—20087.3.2試樣水含量試樣水含量X以質量分數(shù)表示，按式(3)或式(4)計算：m?——試樣的質量(固體試樣),單位為克(g);V?——試樣的體積(液體試樣),單位為毫升(mL); (3) (4)p——20℃時試樣的密度(液體試樣),單位為克每毫升(g/mL);T——按7.3.1計算的卡爾·費休試劑的滴定度，單位為毫克每毫升(mg/mL)。8直接電量滴定法8.1終點測定原理使浸入溶液中的兩鉑電極有一電位差，當溶液中存在水時，陰極極化反抗電流通過，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。8.2操作步驟8.2.1卡爾·費休試劑的標定8.2.1.1按附錄C圖C.1所示裝配儀器，用硅酮潤滑脂潤滑接頭，用注射器經橡皮塞注入25mL甲醇調節(jié)儀器，使電極間有1V～2V電位差，同時電流計指示出低電流，通常為幾個微安。為了與存在于甲醇中的微量水反應，加入卡爾·費休試劑，直到電流計指示電流突然增加至約10μA～20μA,并至少保持穩(wěn)定1min。8.2.1.2在小玻璃管中，稱取約0.250g酒石酸鈉，稱準至0.0001g,移去橡皮塞，在幾秒鐘內迅速地將它加到滴定容器中，然后再稱量小玻璃管，通過減差確定使用的酒石酸鈉質量(m?)。也可由滴瓶加入約0.040g水進行標定。稱量加到滴定容器前、后滴瓶的質量，通過減差確定使用的水質量(m?)。用待標定的卡爾·費休試劑滴定加入的已知量水，到電流計指針達到同樣偏斜度，并至少保持穩(wěn)定1min,記錄消耗卡爾·費休試劑的體積(V?)。8.2.2測定通過排泄嘴將滴定容器中殘液放完，用注射器經橡皮塞注入25mL(或按待測試樣規(guī)定的體積)甲醇或其他溶劑(吡啶或樣品),打開電磁攪拌器，為了與存在于甲醇中的微量水反應，按8.2.1規(guī)定加入卡爾·費休試劑，直到電流計指針產生突然偏斜，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，用小玻璃管稱取適量試樣加入，稱準至0.0001g。使用同樣終點電量測定的操作步驟，用卡爾·費休試劑滴定至終點，記錄測定時消耗卡爾·費休試劑的體積(V)。8.3結果表示8.3.1卡爾·費休試劑的滴定度T,以mg/mL表示，按式(5)或式(6)計算：6GB/T6283—2008……………………m?——若用酒石酸鈉標定，表示所加入酒石酸鈉的質0.1566——酒石酸鈉質量換算為水的質量系數(shù)。8.3.2試樣水含量…………………(8)m?——試樣的質量(固體試樣),單位為克(g);V?——試樣的體積(液體試樣),單位為毫升(mL);p——20℃時試樣的密度(液體試樣),單位為克每毫升(g/mL);T——按8.3.1計算的卡爾·費休試劑的滴定度，單位為毫克每毫升(mg/mL)。9電量反滴定法9.1終點測定原理足以引起電流計指針的大偏轉，通過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。9.2操作步驟9.2.1卡爾·費休試劑的標定9.2.1.1按附錄D所示裝配儀器，用硅酮潤滑脂潤滑接頭，由一自動滴定管加過量卡爾·費休試劑到9.2.1.2在小玻璃管中，稱取約0.250g酒石酸鈉，稱準至0.0001g,移去橡皮塞，在幾秒鐘內迅速地將它加到滴定容器中，然后再稱量小玻璃管，通過減差確定使用的酒石酸鈉質量。也可由滴瓶加入約0.040g水進行標定。稱量加到滴定容器前、后滴瓶的質量，通過減差確定使用的水質量(mg)。然后加入已知過量體積(Vs)卡爾·費休試劑，至溶液變棕色為止，等待30s,用標準9.2.2卡爾·費休試劑與標準水-甲醇溶液之間的對應值部分地放空滴定容器，使電極仍淹沒在按9.2.1所述的液體中。由第一支滴定管加入待測定的20mL卡爾·費休試劑，用第二支滴定管中的水-甲醇標準溶液滴7GB/T6283—20089.2.3測定通過排泄嘴將滴定容器中殘液放完，用注射器經橡皮塞注入25mL(或按待測試樣規(guī)定的體積)甲醇，打開電磁攪拌器，為了與存在于甲醇中的微量水反應，加入稍過量(約2mL)的卡爾·費休試劑，然后滴加水-甲醇標準溶液，到電流計指針突然回到零。試樣的加入，若是液體，以注射器注人；若是固體粉末，用小玻璃管稱取適量試樣加入，稱準至0.0001g。加入已知過量體積(V?)卡爾·費休試劑，至溶液變?yōu)樽厣珵橹梗却?0s,用水-甲醇標準溶液反滴定過量的試劑，直到電流計的指針突然回到零。記錄消耗此標準溶液的體積(V?)。9.3結果表示9.3.1卡爾·費休試劑的滴定度T,以mg/mL表示，按式(9)或式(10)計算： (9) (10)式中：ms——若用酒石酸鈉標定，表示所加入酒石酸鈉的質量，單位為毫克(mg);ms——若用水標定(9.2.1.2),表示所加入水的質量，單位為毫克(mg);V?——在9.2.1.2中加入的已知過量卡爾·費休試劑的體積，單位為毫升(mL);V?——在9.2.1.2反滴定消耗水-甲醇標準溶液的體積，單位為毫升(mL);V?——在9.2.2(同卡爾·費休試劑對應值)中消耗水-甲醇標準溶液的體積，單位為毫升(mL);0.1566——酒石酸鈉質量換算為水的質量系數(shù)。9.3.2試樣水含量試樣水含量X用質量百分數(shù)表示，按式(11)或式(12)計算：式中：m?——試樣的質量(固體試樣),單位為克(g);V?——試樣的體積(液體試樣),單位為毫升(mL); (11) (12)p——20℃時試樣的密度，g/mL(液體試樣)g;V?——同9.3.1;V?——在9.2.3中所加入的已知過量卡爾·費休試劑的體積，單位為毫升(mL);V?——在9.2.3中反滴定消耗水-甲醇標準溶液的體積，單位為毫升(mL);T——按9.3.1計算，卡爾·費休試劑的滴定度，單位為毫克每毫升(mg/mL)。8(規(guī)范性附錄)二氧化硫發(fā)生裝置A.1二氧化硫發(fā)生裝置見圖A.1所示。圖A.1二氧化硫氣體發(fā)生裝置9GB/T6283—2008(規(guī)范性附錄)水-甲醇標準溶液標定卡爾·費休試劑B.1.1如用水-甲醇標準溶液代替酒石酸鈉標定卡爾·費休試劑，有關目測滴定的7.2.1.2修改用注射器注10.0mL甲醇于滴定容器中，用卡爾·費休試劑滴定到溶液呈現(xiàn)7.2.1.1同樣棕色，記錄消耗試劑的體積(Vio)。溶液呈現(xiàn)同樣棕色，記錄消耗試劑的體積(Vn)。B.1.2此外，7.3.1修改如下：卡爾·費休試劑的滴定度T,以mg/mL表示，按式(B.1)計算：……………(B.1)100——10mL水-甲醇標準溶液所含水的質量，單位為毫克(mg);V??——滴定10mL甲醇消耗卡爾·費休試劑的體積，單位為毫升(mL);V?——滴定10mL水-甲醇標準溶液消耗卡爾·費休試劑的體積，單位為毫升(mL)。B