GB/T 2386-2014 染料及染料中間體 水分的測定

范圍
本標準規(guī)定了染料及染料中間體水分的測定方法。
本標準適用于各類染料、染料中間體水分的測定，其中卡爾·費休法及卡爾·費休改良法適用于染料及染料中間體中微量水分的測定，但不適用于能與卡爾·費休試劑的主要成分反應并生成水的樣品以及能還原碘或氧化碘化物樣品中水分的測定。

試驗方法
溶劑抽提法
烘干法
真空干燥法

卡爾·費休法及卡爾·費休改良法
原理
卡爾·費休試劑(碘、二氧化硫、吡啶和甲醇組成的溶液)能與試樣中的水分定量反應，反應式如下:
H₂O十I₂十SO₂十3C₅H₅N→2C₅H₅N·HI十C₅H₅N·SO₃
C₅H₅N·SO₃十CH₃OH→C₅H₅N·OSO₂·OCH₃
以合適的溶劑溶解樣品，用已知滴定度的卡爾·費休試劑滴定，即可測出樣品中的水分。
卡爾·費休試劑可購買無吡啶卡爾·費休試劑，也可按標準制備。

試劑與材料
甲醇
分析純。
乙二醇甲醚
分析純，500mL乙二醇甲醚中加入約50g分子篩，塞上瓶塞，放置過夜，吸取上層清液使用。
吡啶
分析純。
三氯甲烷
分析純。
樣品溶劑
樣品溶劑應符合如下要求：
a) 4體積甲醇和1體積吡啶混合；
b) 4體積乙二醇甲醚和1體積吡啶混合；
c) 1體積甲醇和3體積三氯甲烷混合。
除以上幾種混合溶劑外，還可根據(jù)具體樣品選擇適當?shù)娜軇?br/>卡爾·費休試劑
二氧化硫處理：用硫酸分解無水亞硫酸鈉制取或使用鋼瓶裝二氧化硫，均需經干燥脫水處理。
卡爾·費休試劑的制備：取85g碘于干燥的1L具塞棕色瓶中，加入670mL甲醇， 蓋上瓶塞，搖蕩至碘全部溶解，再加入270mL吡啶混勻，緩慢通入上述二氧化硫約65g于此溶液中(略有過量也無妨)，通二氧化硫時應用冰水浴冷卻，使溶液溫度不超過20°C。試劑應放置暗處至少24h后使用，應避免大氣中濕氣的影響。新配制的試劑滴定度為3mg/mL~4mg/mL。若使用甲醇制備，滴定度需使用前標定、當日有效；若使用乙二醇甲醚制備，可按時標定。
卡爾·費休改良試劑(改良法用)
取63g碘于干燥的1L具塞棕色瓶中，加入600mL甲醇，25g無水碘化鈉(于120°C烘箱中干燥2h)和85g無水乙酸鈉(在120°C烘箱中干燥2h)，蓋上瓶塞，搖蕩至碘及鹽類全部溶解(甲液)。
通二氧化硫于用冰水浴冷卻的甲醇中，使每升甲醇含有256g二氧化硫(乙液)，通二氧化硫時溶液溫度不超過20°C。
加90mL乙液(含23g二氧化硫)或直接通23g二氧化硫氣體于甲液中，再用甲醇稀釋至1L，置于暗處備用，應避免大氣中濕度的影響。
新配置好的試劑滴定度為3.5mg/mL~4.5mg/mL，需逐日標定。
干燥劑
干燥劑應符合如下要求：
a) 5A分子篩：Φmm~Φ5mm顆粒，在500°C下活化2h后，置干燥器中備用。
b) 活性硅膠：用作填充干燥劑。
c) 硅酮潤滑脂：潤滑磨砂玻璃接頭用。

儀器及裝置
水分測定儀：由以下各部件組成：
a) 自動滴定管：分度值為0.05mL；
b) 反應瓶；
c) 鉑電極；
d) 電磁攪拌器；
e) 微安計；
f) 磨口棕色玻璃貯瓶；
g) 終點電測裝置。
安裝前，玻璃器皿均應于110°C下烘干。安裝時應注意密封，凡與空氣相通處均應接上硅膠干燥管；磨砂玻璃接頭應涂上硅酮潤滑酯。
微量注射器: 10μL。

測定步驟
終點的確定
本標準規(guī)定用直流電量法確定終點，其原理為: 在浸入溶液中的兩鉑電極間加一電壓，若溶液中有水存在，則陰極極化，兩鉑電極間無電流通過。滴定至終點時，溶液中同時有碘及碘化物存在，陰極去極化，溶液導電，電流突然增加至一最大值并穩(wěn)定約1min，此時即為終點。
卡爾·費休試劑及卡爾·費休改良試劑滴定度的標定
用微量注射器吸取5μL水，稱取其質量(精確至0.0002g)，重復兩次，取算術平均值作為5μL水的質量。
加20mL甲醇于反應瓶中，使電極浸入甲醇，蓋上瓶塞，開動電磁攪拌器，用卡爾·費休試劑或卡爾·費休改良試劑滴定甲醇中水分至電流表指針產生較大偏轉并保持約1min不變?yōu)榭瞻椎味ńK點，不記錄耗用試劑的體積。
用微量注射器注入5μL水于反應瓶中，用卡爾·費休試劑或卡爾·費休改良試劑滴定至電流表指針偏轉停留在空白滴定時相同的位置并保持1min不變?yōu)榻K點，記錄耗用試劑的體積。
試劑滴定度按式(5)計算：

式中：
T 一一卡爾·費休試劑(或卡爾·費休改良試劑)的滴定度，單位為毫克每毫升(mg/mL)；
m 一一水的質量，單位為毫克(mg)；
V₁ 一一滴定耗用的卡爾·費休試劑(或卡爾·費休改良試劑)體積，單位為毫升(mL)。

樣品中水分的測定
在反應瓶中，加一定體積(浸沒電極)的樣品溶劑，在攪拌下用卡爾·費休試劑或卡爾·費休改良試劑滴定至電流表指針產生較大偏轉并保持1min不變?yōu)榭瞻椎味ńK點。液體試樣用吸量管定量吸取試樣迅速加入反應瓶中；固體試樣用玻璃稱樣管稱取試樣(精確至0.001g)迅速加入反應瓶中，蓋上瓶塞，用卡爾·費休試劑或卡爾·費休改良試劑滴定至電流表指針偏轉停留在空白滴定時相同的位置并保持1min不變?yōu)榻K點，記錄耗用試劑的體積。
樣品中水分ω 以質量分數(shù)計，數(shù)值用%表示，按式(6)或式(7)計算:

式中:
ω 一一試樣中水分質量分數(shù)，%；
T 一一卡爾·費休試劑(或卡爾·費休改良試劑)的滴定度，單位為毫克每毫升(mg/mL)；
m₂ 一一固體試樣的質量，單位為克(g)；
V₂ 一一滴定耗用的卡爾·費休試劑(或卡爾·費休改良試劑)體積，單位為毫升(mL)；
V₃ 一一液體試樣的體積，單位為毫升(mL)；
ρ 一一液體試樣的相對密度，單位為克每立方毫米(g/cm³)。
計算結果按 GB/T 8170-2008 中第3章的規(guī)定，修約到小數(shù)點后兩位。


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