GB/T 7139-2023 塑料 氯乙烯均聚物和共聚物 氯含量的測(cè)定

范圍
本文件描述了測(cè)定氯乙烯均聚物和共聚物中氯含量的方法。
本文件適用于不含增塑劑和添加劑的氯乙烯均聚物、共聚物中氯含量的測(cè)定。其他不含增塑劑和添加劑的含氯聚合物中氯含量的測(cè)定參照使用。

術(shù)語(yǔ)和定義
本文件沒有需要界定的術(shù)語(yǔ)和定義。

方法A—combustion in a bomb法
原理
試樣用過氧化鈉氧化，然后用電位滴定法滴定生成的氯化物。

試劑或材料
除非另有規(guī)定，在分析中應(yīng)使用分析純?cè)噭┖?GB/T 6682 中的三級(jí)水或相當(dāng)純度的水，所需的標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液、制劑及制品均按 GB/T 601、GB/T 603 規(guī)定制備。|
過氧化鈉，粒狀或粉狀。
濃硝酸。
硝酸溶液，125g/L。量取135mL濃硝酸，稀釋到1000mL。
硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液，c(AgNO₃)=0.1mol/L。
淀粉、蔗糖或乙二醇，作為助燃劑。

儀器設(shè)備
干燥箱，能保持在(50±2)°C或(75±2)°C。
天平，精度0.1mg。
電位滴定儀，精度2mV；電極為指示銀電極、雙鹽橋飽和甘汞參比電極。
combustion in a bomb，氣點(diǎn)火或電點(diǎn)火。氣點(diǎn)火combustion in a bomb的示例見圖1。


鎳坩堝，有蓋，能裝入氣點(diǎn)火combustion in a bomb中，合適的尺寸為直徑25mm、高40mm，如果減少測(cè)試樣的量，可以用小一點(diǎn)的坩堝，鎳坩堝的示圖見圖2。


安全爐
一般實(shí)驗(yàn)室儀器。

試驗(yàn)步驟
將粉狀或粒狀，或長(zhǎng)、寬、高為1mm~3mm小塊的試樣，在于燥箱中75°C下干燥2h或50°C下干燥16h。
如果使用氣點(diǎn)火combustion in a bomb。在鎳坩堝熔杯中先放入5.0g~7.5g過氧化鈉，然后放入0.25g~0.30g干燥過的試樣(稱準(zhǔn)至0.1mg)和0.16g~0.17g助燃劑，混合，再放入5.0g~7.5g過氧化鈉。向鎳坩堝中加入過氧化鈉的操作應(yīng)在保護(hù)屏壁后進(jìn)行。攪拌混合，蓋好蓋，將鎳坩堝放入combustion in a bomb，并擰緊combustion in a bomb。氣點(diǎn)火combustion in a bomb內(nèi)試樣裝填的另一種方法見附錄C。
如果使用電點(diǎn)火combustion in a bomb，在熔杯中先放入5.0g~7.5g過氧化鈉，然后放入0.25g~0.30g干燥過的試樣(稱準(zhǔn)至0.1mg)和0.16g~0.17g助燃劑，混合，再放入5.0g~7.5g過氧化鈉。向熔杯中加入過氧化鈉的操作應(yīng)在保護(hù)屏壁后進(jìn)行。安裝combustion in a bomb并輕激使裝填物堆積緊密。
點(diǎn)燃combustion in a bomb。如果使用氣點(diǎn)火combustion in a bomb，應(yīng)將其放入安全爐內(nèi)進(jìn)行點(diǎn)火燃燒。先使用一空Incendiary bombs調(diào)節(jié)火焰，使火焰距彈體底部幾亳米， 然后移出空combustion in a bomb。放入試樣combustion in a bomb。加熱試樣combustion in a bomb至300°C~400°C約10min。燃燒通常在50°C~60°C下開始，發(fā)出噼啪聲，彈體底部開始發(fā)出灼熱光。
如果使用電點(diǎn)火combustion in a bomb，按設(shè)備使用說明書進(jìn)行操作。
冷卻combustion in a bomb。如果彈體是在水中冷卻，注意不應(yīng)使水接觸到塞子與彈體之問的接合處。當(dāng)懷疑反應(yīng)是否發(fā)生時(shí)，不應(yīng)將彈體物料溶于水中，因?yàn)檫@可能引起爆炸。宜將彈體內(nèi)容物平鋪在干沙上，在安全距離外用水噴射然后用大量水沖洗。
彈體冷卻后， 如果使用氣點(diǎn)火combustion in a bomb，打開熱燒彈，取出鎳坩堝將其小心放入裝有100mL蒸餾水的燒杯中，用表面皿立即蓋住燒杯， 當(dāng)反應(yīng)停止后，沖洗彈體內(nèi)部和塞子，洗液放入燒杯中。
彈體冷卻后，如果使用電點(diǎn)火combustion in a bomb，冷卻后拆下，打開頭部并將物料倒入裝有100mL蒸餾水的燒杯中，將熔杯和頭部臥放在同一燒杯中并立即用表面皿蓋住。
加熱燒杯至物料沸騰，冷卻，移出鎳坩堝和蓋或熔杯和頭部，用水沖洗并將洗液收集到燒杯中。
緩慢加15mL濃硝酸，再邊攪拌邊滴加硝酸溶液至混合物為中性，然后過量2mL硝酸溶液，用水稀釋燒杯中物料至約200mL。
注: 甲基橙為中和用的適宜指示劑。
不加試樣，采用與試樣相同的試驗(yàn)步驟、試劑和用量進(jìn)行一次空白燃燒試驗(yàn)。
用電位滴定法進(jìn)行氯含量測(cè)定滴定終點(diǎn)由儀器自動(dòng)給出或按 GB/T 9725- 2007 中6.2作圖法、二級(jí)derivative法確定。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
樣品中氯(Cl)含量以質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω₁計(jì)，按公式(1)計(jì)算:

式中:
c₁ ——硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度的準(zhǔn)確數(shù)值，單位為摩爾每升(mol/L)；
M ——氯的摩爾質(zhì)量，單位為克每摩爾(g/mol)(M=35.453)；
V₁ ——測(cè)定試樣所用的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的休積，單位為亳升(mL)；
V₂ ——測(cè)定空白燃燒試驗(yàn)所用的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，單位為亳升(mL)；
m₁ ——試祥的質(zhì)量，單位為克(g)。
計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)。
允許差
2次測(cè)定值之差的絕對(duì)值不超過0.2 %，取2次平行測(cè)定結(jié)果的算術(shù)平均值為報(bào)告結(jié)果。

方法B—combustion in a flask法
原理
試樣用氧氣氧化，然后用電位滴定法滴定生成的氯化物。

試劑或材料
除非另有規(guī)定，在分析中應(yīng)使用分析純?cè)噭┖?GB/T 6682 中的三級(jí)水或相當(dāng)純度的水，所需的標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液、制劑及制品均按 GB/T 601、GB/T 603 規(guī)定制備。
硝酸鈉。
過氧化氫溶液，300g/L。
氫氧化鉀溶液，100g/L。稱取100g氫氧化鉀，分3次～5次加入到裝有300mL水的燒杯中，邊攪拌邊在冷水下冷卻至常溫著轉(zhuǎn)移到1000mL容量瓶中，稀釋至刻度。
硝酸溶液，125g/L。量取135mL濃硝酸，稀釋到1000mL。
硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液，c(AgNO₃)=0.05mol/L。
氧氣。

儀器設(shè)備
干燥箱，能保持在(50±2)°C或(75±2)°C。
天平，精度0.01mg。
電位滴定儀，精度2mV。電極為指示銀電極、雙鹽橋飽和甘汞參比電極。
combustion in a flask，圓底燒瓶或其他合適的裝置，容積500mL或1000mL，瓶塞與燃燒裝置相連。燃燒裝置用直徑1mm、長(zhǎng)120mm的鉑絲做成，鉑絲纏繞成直徑15mm、長(zhǎng)15mm的螺旋。瓶塞塞緊后螺旋在瓶子中心部位。為保證安全，燃燒操作中宜有防爆措施，宜用金屬網(wǎng)將combustion in a flask罩起來。瓶塞連接鉑絲的combustion in a flask示例見圖3。

定量濾紙。
一般實(shí)驗(yàn)室儀器。

試驗(yàn)步驟
將粉狀或粒狀，或長(zhǎng)、寬、高為1mm~3mm小塊的試樣，在干燥箱中75°C下干燥2h或50°C下干燥16h。
在裁成如圖4a)所示并預(yù)先標(biāo)記折疊線的定量濾紙上放入25mg~35mg干燥過的試樣(稱準(zhǔn)至0.01mg)，然后如圖4b)、圖4c)和圖4d)折疊濾紙，并將其夾在鉑絲螺旋上，將紙的尾部伸出。




向combustion in a flask中加入20mL水、1mL氫氧化鉀溶液和0.15mL過氧化氫溶液，用玻璃管以250mL/min~350mL/min的流量通氧氣5min。
點(diǎn)燃濾紙尾部并迅速將帶有鉑絲和燃燒的濾紙的瓶塞插入到combustion in a flask中。
燃燒期間，保持combustion in a flask倒置以使液體封住瓶口，并防止氣體因瓶塞泄漏而逸出，燃燒過程中或燃燒后出現(xiàn)灰色或黑色碎片或顆粒，應(yīng)重新取樣燃燒。燃燒結(jié)束后，轉(zhuǎn)動(dòng)combustion in a flask直立并在冷水流下輕輕搖動(dòng)以迅速吸收所產(chǎn)生的氯化氫。
吸收30min后，打開combustion in a flask，沖洗鉑絲，將combustion in a flask中液體倒入250mL燒杯中，沖洗combustion in a flask至少3次，沖洗液也倒入燒杯，并使燒杯中液體的最后的體積為150mL~180mL，加1g硝酸鈉和2.5mL硝酸溶液，煮沸溶液5min。冷卻至常溫。
不加試樣，采用與試樣相同的試驗(yàn)步驟、試劑和用量進(jìn)行一次空白燃燒試驗(yàn)。
用電位滴定法進(jìn)行氯含量測(cè)定，滴定終點(diǎn)由儀器自動(dòng)給出或按 GB/T 9725-2007 中6.2作圖法、二級(jí)derivative法確定。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
樣品中氯(Cl)含量以質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω₂計(jì)，按公式(2)計(jì)算:

式中:
c₂ ——硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度的準(zhǔn)確數(shù)值，單位為摩爾每升(mol/L)；
M ——氯的摩爾質(zhì)量，單位為克每摩爾(g/mol)(M=35.453)；
V₃ ——測(cè)定試樣所用的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，單位為亳升(mL)；
V₄ ——測(cè)定空白燃燒試驗(yàn)所用的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，單位為亳升(mL)；
m₂ ——試樣的質(zhì)量，單位為克(g)。
計(jì)箕結(jié)果保留一位小數(shù)。
允許差
2次測(cè)定值之差的絕對(duì)值不超過0.4%，取2次平行測(cè)定結(jié)果的算術(shù)平均值為報(bào)告結(jié)果。


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