Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11052:2015 (ISO 2270:1989) về Chất hoạt động bề mặt không ion - Dẫn xuất polyetoxylat - Xác định các nhóm oxyetylen bằng phương pháp chuẩn độ iôt

TIÊU\r\nCHUẨN QUỐC GIA

TCVN\r\n11052:2015

ISO\r\n2270:1989

CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT KHÔNG ION - DẪN XUẤT POLYETOXYLAT -\r\nXÁC ĐỊNH NHÓM OXYETYLEN BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ IÔT

Non-ionic surface\r\nactive agents - Polyethoxylated derivatives - Iodometric\r\ndetermination of oxyethylene groups

Lời nói đầu

TCVN 11052:2015 hoàn toàn\r\ntương đương với ISO 2270:1989.

TCVN 11052:2015 do Ban kỹ\r\nthuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC91 Chất hoạt động bề mặt biên soạn, Tổng\r\ncục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ\r\nMẶT KHÔNG ION - DẪN XUẤT POLYETOXYLAT - XÁC\r\nĐỊNH NHÓM OXYETYLEN BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ IÔT

Non-ionic\r\nsurface active agents - Polyethoxylated derivatives - Iodometric\r\ndetermination of oxyethylene groups

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định\r\nphương pháp chuẩn độ iôt để\r\nxác định các nhóm oxyetylen trong chất hoạt động bề mặt không ion polyetoxylat.

Phương pháp này được áp dụng để phân\r\ntích các dẫn xuất polyetoxylat của:

- Các ancol béo bão hòa bậc một;

- Ancol oleyl;

- Các axit béo bão hòa;

- Các alkylphenol mạch thẳng và mạch\r\nnhánh.

Tiêu chuẩn này cũng có thể áp dụng trong\r\ntrường hợp có mặt của các ancol chưa phản ứng, axit béo hoặc\r\nalkylphenol của các loại đề cập ở trên.

Phương pháp này không áp dụng được nếu\r\ncó sự xuất hiện\r\ncủa:

- Hợp chất có chứa lưu huỳnh\r\nhoặc nitơ;

- Hợp chất có chứa các nguyên tử oxy\r\nhoặc halogen trên các nguyên tử cacbon\r\nliền kề ngoại trừ\r\ncác nhóm oxyetylen, ví dụ hợp chất\r\ncó chứa nhôm\r\noxypropylen;

- Các aldehyt hoặc axetal;

- Các sterol và dẫn xuất.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau đây rất\r\ncần thiết cho\r\nviệc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản\r\nđược nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng\r\nphiên bản mới nhất,\r\nbao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 7149 (ISO 385), Dụng cụ thí nghiệm bằng\r\nthủy tinh - Buret

ISO 383:1976, Laboratory glasswares -\r\nInterchangeable conical ground glass joint (Dụng cụ thủy tinh phòng thí nghiệm\r\n- Mối ghép thủy\r\ntinh nhám hình nón có thể thay\r\nthế được).

3  Nguyên tắc

Thủy phân các nhóm oxyetylen bằng axit\r\niodhydric mới sinh.

Chuẩn độ iôt được giải phóng ra bằng\r\ndung dịch chuẩn độ tiêu chuẩn natri thiosulfat.

4  Phản ứng

Phản ứng hóa học cơ bản\r\nlà sự chuyển đổi của từng nhóm (CH₂-CH₂O) thành etylen\r\ndi-iodua (ICH₂-CH₂l), theo phương trình

RO-(CH₂-CH₂O)_nH + 2nHI → nlCH₂-CH₂l\r\n+ ROH + nH₂O

Etylen di-iodua không bền khi đó bị\r\nphân hủy dưới tác động của\r\nnhiệt:

ICH₂-CH₂I → C₂H₄\r\n+ l₂

CHÚ THÍCH: Nếu R là gốc\r\nalkyl, ROH sẽ được chuyển\r\nthành RI. Một số\r\nnhóm etylen (và\r\ntất cả các loại ancol oleyl\r\nnào có mặt) sẽ phản ứng với\r\nHI để tạo thành dạng iodua bền vững.

5  Thuốc thử

Trong quá trình phân tích, chỉ sử dụng\r\nthuốc thử có cấp độ phân\r\ntích đã được công nhận và chỉ sử dụng nước cất hoặc nước có độ tinh khiết tương\r\nđương.

5.1  Nitơ hoặc cacbon dioxit.

5.2  Kali iodua, tinh thể, độ\r\ntinh khiết tối thiểu 99,5 %

5.3  Axit phosphoric, khối lượng\r\nriêng ở 20\r\n^oC (ϱ₂₀)\r\nxấp xỉ 1,70 g/mL.

5.4  Metanol, khối lượng riêng\r\nở 20 ^oC (ϱ₂₀) là 0,79 g/mL.

5.5  Kali iodua, dung dịch\r\n100 g/L.

5.6  Natri thiosulfat, dung dịch chuẩn\r\nđộ tiêu chuẩn, c(Na₂S₂O₃) = 0,1\r\nmol/L.

5.7  Hồ tinh bột, dung dịch chỉ\r\nthị

Trộn 5 sg tinh bột và 10 g thủy\r\nngân iodua với 30 mL nước; cho hỗn hợp này vào 1 L nước sôi và đun sôi trong 3 min.

6  Thiết bị, dụng cụ

Thiết bị, dụng cụ thông thường\r\ntrong phòng thí nghiệm và thiết bị, dụng cụ sau

6.1  Bình đáy tròn (xem Hình 1 và Hình\r\n2), dung tích 50 mL, có phần cổ ở giữa vừa với ống nối thủy tinh nhám\r\nhình côn 19/26\r\nvà phần cạnh cổ vừa với ống nối thủy tinh nhám hình côn 14/23. Các\r\njoăng thủy tinh nhám hình côn phải phù hợp với ISO 383.

6.2  Ống nạp khí (xem Hình 1 và Hình 2), có cổng côn thủy\r\ntinh nhám hình côn 14/23 chiều dài ống ít nhất 20 mm, đường kính trong 1,5\r\nmm. Khi lắp với bình (6.1), ống sẽ cách đáy bình khoảng 10 mm.

6.3  Ống sinh hàn\r\nlàm mát bằng nước (xem Hình 1 và Hình\r\n2), có chiều dài danh định 200 mm đến 500 mm, côn thủy tinh nhám hình côn 19/26\r\ntại đáy và ống nối thủy tinh\r\nnhám hình côn 14/23, được gắn tại đỉnh, góc 45⁰ (xem Hình\r\n1). Các joăng thủy tinh nhám hình côn phải phù hợp với ISO 383.

6.4  Bầu hấp thụ (xem Hình 1\r\nvà 2), có dung tích 7 mL\r\nđến 10 mL.

6.5  Que lấy mẫu (xem Hình\r\n1), bao gồm que thủy tinh cứng có một đầu hình côn rỗng miệng rộng.

6.6  Bồn chứa dầu, có khả năng\r\nduy trì tại nhiệt độ\r\n165 ^oC ± 1 ^oC.

6.7  Lưu lượng kế, có khả năng\r\nđo tốc độ dòng chảy trong khu vực 0,5 mL/s.

6.8  Buret, dung tích 50 mL, phù hợp loại A\r\nquy định trong\r\nTCVN\r\n7149 (ISO 385).

7  Cách tiến hành

7.1  Phần mẫu thử

Cân, chính xác đến 0,1 mg,\r\nvào côn của que lấy mẫu (6.5)

- 60 mg đến 300 mg mẫu trong trường hợp\r\nsản phẩm có chứa ít hơn 33 % (theo khối lượng) etylen oxit;

- Lượng mẫu đủ để chứa 20 mg đến\r\n100 mg etylen oxit trong trường hợp sản phẩm có chứa nhiều hơn 33 % (theo khối\r\nlượng) etylen oxit.

Kích thước tính bằng milimet

CHÚ DẪN:

Hình 1 - Chi\r\ntiết dụng cụ thủy tinh

CHÚ DẪN: Xem Hình 1.

Hình 2 - Thiết\r\nbị đã lắp ráp

7.2  Phép xác định

Lật ngược bình (6.1) lên phía trên\r\nque lấy mẫu có chứa phần mẫu thử (xem 7.1), sau đó cho bình về tư thế thẳng, để\r\nque trượt trong bình sao cho đầu\r\nrỗng về phía đáy bình.

Cho 3 g kali iodua (5.2).

Gắn ống nạp (6.2) và ống sinh hàn vào\r\nbình, sử dụng một\r\nít axit\r\nphosphoric (5.3) để làm trơn các\r\njoăng thủy tinh nhám.

Cho dòng khí nitơ hoặc\r\ncacbon dioxit (5.1) đi vào bình với tốc độ dòng chảy lớn hơn 0,5 mL/s trong ít nhất 20\r\nmin.

Không làm gián đoạn dòng khí hoặc lấy\r\nống sinh hàn ra, đặt bình trong bồn\r\nchứa dầu (6.6) duy\r\ntrì tại nhiệt độ 165 ^oC ± 1 ^oC. Giảm tốc độ dòng khí xuống\r\nkhoảng từ 0,1 mL/s đến 0,5 mL/s. Qua ống sinh hàn, cho 5 mL axit phosphoric\r\n(5.3) vào bình. Đổ vào bầu\r\nhấp thụ (6.4) một lượng thích hợp (7 mL đến 10 mL) dung dịch kali iodua (5.5) và\r\nlắp bầu vào ống\r\nsinh hàn.

Để cho phản ứng xảy ra\r\ntrong 30 min, đảm bảo rằng bồn dầu không vượt quá nhiệt độ quy định trong suốt 20 min\r\ncuối.

Lấy bình ra khỏi nguồn nhiệt, không\r\nlàm gián đoạn dòng khí, và để nguội xuống dưới 80 ^oC.

Ngừng dòng khí nitơ hoặc cacbon đioxit.

Nhanh chóng xoay bầu hấp thụ theo trục\r\ncủa joăng sao cho chất trong bầu\r\nchảy xuống ống sinh hàn vào bình. Quay bầu trở lại vị trí ban đầu. Cho 7 mL đến 10 ml dung\r\ndịch kali iodua vào bầu\r\nhấp thụ và lại xoay sao cho chất bên trong chảy xuống ống sinh hàn vào bình. Lấy bầu hấp thụ\r\nra. Rửa ống sinh hàn và joăng ở phía dưới bằng một vài mililit dung dịch kali iodua, thu\r\nnước rửa trong bình và tháo ống sinh\r\nhàn ra.

Tương tự, rửa và tháo ống nạp khí\r\nra.

Chuyển định lượng các chất trong bình đáy tròn\r\nsang bình tam giác\r\ndung tích 250 mL, rửa bằng nước và một vài mililit dung dịch kali iodua. Nếu còn một ít cặn có thể hòa tan\r\nđược, thì hòa tan cặn\r\nvới một vài mililit metanol (5.4).

Chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn độ tiêu chuẩn natri\r\nthiosulfat (5.6), khi\r\nmàu của iot gần biến mất, cho thêm\r\ndung dịch chỉ thị hồ tinh bột\r\n(5.7).

7.3  Phép thử trắng

Thực hiện phép thử trắng song song với\r\nphép xác định, sử dụng cùng loại\r\nthuốc thử và tuân thủ quy trình giống như cho phép xác định, nhưng\r\nkhông có phần mẫu thử.

8  Biểu thị kết quả

8.1  Tính toán

Hàm lượng oxyetylen, tính bằng phần\r\ntrăm theo khối lượng, theo công thức

trong đó

V₀ là thể tích của\r\ndung dịch natri thiosulfat (5.6), được sử dụng cho phép thử trắng\r\n(xem 7.3), tính bằng mililit;

V₁ là thể\r\ntích của dung dịch\r\nnatri thiosulfat (5.6), được sử dụng cho phép xác định (xem 7.2), tính bằng\r\nmililit;

c là nồng độ chính xác\r\ncủa dung dịch natri thiosulfat\r\n(5.6), tính bằng mol Na₂S₂O₃ trên lít;

m là khối lượng của phần\r\nmẫu thử (7.1), tính bằng gam;

0,022 là khối lượng của oxyetylen\r\ntương ứng với 1,00 mL dung dịch natri thiosulfat, c(Na₂S₂O₃) = 1,000\r\nmol/L, tính bằng gam.

8.2  Độ chụm

8.2.1  Độ lặp lại

Chênh lệch lớn nhất được thấy giữa các kết quả của hai\r\nphép xác định được thực hiện đồng thời trên cùng sản phẩm bởi cùng nhà phân tích sử\r\ndụng cùng loại thiết bị không được\r\nvượt quá\r\n1,5\r\n% giá trị trung bình đối với\r\ncác dẫn xuất có chứa hơn 10 % (theo khối lượng) của etylen oxit.

8.2.2  Độ tái lập

Chênh lệch giữa các kết quả đạt được với\r\ncùng mẫu trong hai phòng thí nghiệm\r\nkhác nhau không được quá 3 % giá trị trung bình đối với\r\ncác dẫn xuất có chứa hơn\r\n10 % (theo khối lượng) của etylen oxit.

9  Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm các thông tin sau:

a) Tất cả các thông tin cần\r\nthiết để nhận biết đầy\r\nđủ mẫu;

b) Viện dẫn phương pháp được sử dụng\r\n(viện dẫn tiêu chuẩn này);

c) Kết quả thử nghiệm\r\nvà đơn vị tính được sử dụng;

d) Điều kiện thử nghiệm;

e) Chi tiết thao tác bất kỳ không được\r\nquy định trong tiêu chuẩn này hoặc trong tiêu chuẩn viện dẫn, và bất kỳ thao\r\ntác nào được coi là tùy chọn cũng như bất kỳ sự cố nào ảnh hưởng đến các kết quả.