В оттитрованную смесь через штуцер 7 вносят точную навеску 2-водного виннокислого натрия или 3-водного уксуснокислого натрия или 1 каплю дистиллированной воды. Массу этих веществ берут в таком количестве, которое соответствует 5—8 см3 реактива Фишера и снова титруют, как указано в п. 1.3.3.1.
Фиксируют объем реактива Фишера (V), израсходованный на титрование. Объем реактива определяют по разности показаний микробюретки до и после титрования.
Массу капли воды т3 вычисляют по разности масс предварительно взвешенной капельницы с водой ткв и капельницы, взвешенной после истечения из нее в колбу для титрования одной капли воды Взвешивание проводят с погрешностью не более ±0,00005 г.
После введения навески штуцер 7 закрывают осушительной трубкой на шлифе 17.
Титр реактива Фишера (Ті) в мг/см3, по воде вычисляют по формуле
7 =1000_> (IX
где mE=mKB—тк— масса капли воды, г;
V—объем реактива Фишера, израсходованного на титрование, см3;
1000-- нормирующий коэффициент.
Титр реактива Фишера по 3-водному уксуснокислому натрию (Т2) в мг/см3, вычисляют по формуле
Т
(2)
— ^ун- ЮОО2 2,52ІГ’
где /nVH — масса уксуснокислого натрия, г;
V — объем реактива Фишера, израсходованного на титрование навески, см3;
2,52 и 1000 — нормирующие коэффициенты.
Титр реактива Фишера по 2-водному виннокислому натрию (Т3), в мг/см3, вычисляют по формуле
, 1000
3— 6,36Vгде твя—масса виннокислого натприя, г;
V — объем реактива Фишера, израсходованного на титрование навески, см3;
6,36 и 1000 —г ср пирующие коэффициенты.
-За результат определения 7, Т2 или принимают среднее арифметические результатов не менее трех параллельных соответствующих определений, допускаемые расхождения между которыми не должны превышать 0,005 мг/см3.
1.3.3 3. Титр реактива Фишера проверяют при непрерывной работе ежедневно перед применением (при использовании метил- целлозольва — один раз в трое суток).
Проведение испытаний.
Собирают прибор в соответствии с черт. 1. Через штуцер 7 вводят г сосуд 100 см3 растворителя и закрывают его осушительной трубкой. В полую трубку помещают навеску материала. Через трубку 10 и систему осушения азота в сосуд под давлением пропускают сухой азот. Оттитровывают воду, находящуюся в растворителе и на стенках сосуда, реактивом Фишера с помощью микробюретки в соответствии с п. 1.3.3.1. Поворотом полой пробки вводят навеску материала в сосуд и включают мешалку 4 на скорость 15000—18000 мин-1. Помол навески и растворение продолжают в течение 15 мин, после чего мешалку 4 переключают на скорость 300 мин'1 и проводят электрометрическое титрование воды, экстрагированной из образца, в соответствии с п. 1.3.3.1. Фиксируют объем реактива Фишера (т/, см3), израсходованного на титрование.
Для труднорастворкмых материалов продолжительность помола и экстрагирования возы устанавливают в предвари гель- ном эксперименте на нескольких параллельных пробах. Испытания проверят до тех пор, пока результаты дв^х последовательных измерений будут отличаться друг от друга не более чем на 5% отн.
Результаты испытаний записывают в протокол, форма которого приведена в приложении 3.
О
(АД) в процентах
(4)
бработка результатовМассовую долю воды (общее содержание) вычисляют по формуле
■ Т/-Г'1ОО
ос~ ™Пц-1000’
где V—объем реактива Фишера, израсходованного на титрование, по п. 1.4.1, см3;
Т (7Д Т2, Т3) — титр реактива Фишера, по п. 1.3.3.2, мг/см3;
^пм—масса образца, по п. 1.1.4, г;
100 и 1000 — нормирующие коэффициенты.
За результат определения принимают среднее арифметическое результатов всех параллельных проб. Допускаемое расхождение между результатами, полученными на параллельных пробах, и средним арифметическим не должно превышать 5% отн. Если расхождение более 5% отн., испытания повторяют.
ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЩЕГО
СОДЕРЖАНИЯ ВОДЫ КУЛОНОМЕТРИЧЕСКИМ СПОСОБОМ
Диапазон определяемого содержания воды 0,05—80 %.
Относительная погрешность определения составляет ±2% при содержании воды в материале 0,005—-0,01 %. При более высоком содержании воды точность определения возрастает. Относительная погрешность определения при содержании воды, близком к 80%, не более ±0,1 %.
Кулонометрический способ определения воды основан на том, что при нагревании из образца материала испаряется вода, пары которой с помощью нейтрального газа-носителя переносятся в электролитическую ячейку, в которой молекулы воды разлагаются на ионы, и определяют количество электричества, израсходованное на этот процесс.
Количество электричества, необходимое для электролиза 1 мкг воды, служит базой для расчета общего количества воды в образце.
Примечание Кулонометрический способ распространяется на материалы, в которых при нагревании при заданной температуре не происходят процессы, приводящие к образованию дополниіельного количества воды.
Отбор образцов
Образцами для испытаний являются навески, полученные из того места материала или изделий, влагосодержание которого необходимо определить. Навески скалывают или срезают с помощью любого режущего инструмента. Метод получения образца не должен вызывать изменения влагосодержания материала.
Количество параллельных образцов — в соответствии с п. 1.1.2.
Массу образцов определяют в соответствии с табл. 2 на основе предварительных испытаний.
Аппаратура, реактивы и растворы
Установка для определения массовой доли воды кулонометрическим способом, принципиальная схема которой приведена на черт. 2.
Установка состоит из узла подготовки газа-носителя (1, 2, 5), нагревательной печи (4), в которую вводят фарфоровую лодочку с образцом, электролитической ячейки (6) и измерительной электронной части для задней результатов испытаний.
Таблица 2
Предполагаемое содержание воды в образцах, %
Масса образца тпм, г
От о,с: 5 > 0,010 » 0,ЕС о » 1 000 > 5,000 » 10,000
Св 30,00
до 0 010 » 0,500 » 1,000 » 5,000 » 10,000 » 30,000
2,00 О,с О 0,15 0,08 0.04 0,02 0,01
Вода, испаряемая из образца, находящегося в фарфоровой лодочке, помещенной в печь, с помощью газа-носителя поступает в электролитическую ячейку, состоящую из U-образной трубки с платиновыми электродами, между которыми помещена пленка пятиокиси фосфора (Р2О5) толщиной (0,5±0,05) мм. При этом
Принципиальная схема установки для анализа содержания влаги кулонометрическим методом
1 — расходомер газа носителя; 2 — осушитель газа; 3 — редуктор, 4 — печь, 5 — нагреватель печи с регулятором температуры, 6 — электролитическая ячейка, 7 — источник питания электролитической ячейки, 8 — аналого-цифровой преобразователь, 9 — дисплей
Черт 2
пятиокись фосфора, являющаяся диэлектриком, превращается в фосфорную кислоту, являющуюся проводником. К платиновым электродахМ подводят постоянное напряжение 50—60 В, в результате чего происходит разложение молекул воды на продукты электролитического разложения воды Н+ и О—.
Блок-схема аналого-цифрового преобразователя (АЦП) приведена на черт. 3.
Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) с дисплеем
1 — электролитическая ячейка, 2 ~ интегратор; 3 — конденсатор; 4 — разрядное устройство;
5 — компаратор; 6 — мультивибратор; 7 — тригер; 8 — цифровой дисплей; 9 — сопротивление
Черт 3
АЦП установки для определения количества воды кулонометрическим способом функционирует следующим образом: через электролитическую ячейку протекает ток, пропорциональный количеству поглощенной воды, испаренной из образца. Он создает на сопротивлении падение напряжения.
В зависимости от количества воды и продолжительности ее разложения на конденсаторе интегратора образуется заряд, соответствующий количеству электричества, необходимого для разложения 0,1 мкг воды. Этот заряд формирует с помощью компара тора исходное напряжение прямоугольного вида для запуска мультивибратора. На выходе мультивибратора напряжение, полученное при разложении 0,1 мкг воды, формирует единичный импульс, который поступает как в счетчик дисплея 8, так и на тригер 7, управляющий транзистором разрядного устройства 4.
Сразу же после единичного импульса конденсатор разряжается и готов принять новый заряд, эквивалентный следующей порции воды в количестве 0,1 мкг.
Весы лабораторные аналитические одноплечные с предельно допустимой погрешностью взвешивания ±0,00005 г.
Азот по п. 1.2.2.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
Фосфора пятиокись по ТУ 09—4173, х. ч.
Капилляры стеклянные с внутренним диаметром 0,03— 0,04 мм, длиной (20 ± 1) мм.
Эксикатор по ГОСТ 25336.
Подготовка к испытаниям
Для проведения испытания составляют программу в соответствии с п. 1.3.1.
Установку для определения содержания воды в материале калибруют известным количеством воды. Для этою вместо образца в лодочку закладывают калиброванный капилляр, в котором содержится известное количество воды.
Лодочку для образцов предварительно тщательно моют и просушивают при температуре (150=г=2)оС, взвешивают до достижения постоянной массы с точностью ±0,00005 г. Между взвешиваниями лодочку охлаждают в эксикаторе, на дно которого уложен слой пятиокиси фосфора толщиной 2 см.
Высушивают капилляр диаметром 0,03—0,04 мм, длиной 20± 1 мм до постоянной массы т{ в соответствии с п. 2.3.3.
Наполняют капилляр дистиллированной водой, протирают фильтровальной бумагой, пинцетом переносят на чашку аналитических весов и определяют его массу т2 с точностью ±0,00005 г. Массу воды в миллиграммах вычисляют по формуле
(5)
В лодочку для образцов, подготовленную по п. 2.3.3, помещают капилляр с водой по и. 2.3.5 и в б едят ее в печь 4 установки. Включают подогрев до (12О±2)°С. После достижения этой температуры через установку в течение 30 мин пропускают осушенный газ-носитель со скоростью (70± 1) см3/мин. По дисплею определяют количество импульсов Ск, соответствующее количе т- ву воды в капилляре.
В
•100,
ычисляют постоянную установки (/Q в мкг-% по фор-(6)
где Ск— число импульсов, соответствующее количеству воды, содержащейся в капилляре, зарегистрированных по п. 2.3.6.
Проведение испытаний
Образец материала, отобранный по п. 2.1.3, взвешивают с предельно-допустимой погрешностью ±0,00005, помещают в предварительно высушенную по п. 2.3.3 лодочку для образцов и быстро вводят ее в печь 4. Включают подогрев печи и пропускают осушенный газ-носитель (азог) со скоростью (70±1) см3/мгн.
После достижения температуры (120±2)°С продувают установку газои-носителем в течение 30 мин.
По дисплею определяют количество импульсов С, соответствующее количеству воды в образце.
Результаты испытаний записывают в протокол, форма которого приведена в приложении 3.
Обработка результатов
М ассовую долю воды (Хос) в процентах вычисляют по 4 ормуле
(7)
где С—число импульсов, зарегистрированных на дисплее установки, по п. 2.4.2;
тпч—масса образца по п. 2.1.3, мг;
К — постоянная установки по п. 2.3.7.
За результат испытаний принимают среднее арифметическое результатов всех параллельных проб. Допускаемое расхождение рез льтатов, полученных на параллельных пробах, и средним арифметическим значением не должно превышать 5% отн. Если расхождение более 5% отн., испытания повторяют.
ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССОВОЙ ДОЛИ
ФИЗИЧЕСКИ СВЯЗАННОЙ ВОДЫ
Диапазон определяемого содержания воды 0,005—99%.
Отбор образцов
Отбор образцов — по пп. 1.1.1 —1.1.2.
Массу образца устанавливают по п. 1.1.3, табл. 1.
Аппаратура, материалы, реактивы
Установка для измельчения полимерных материалов при отрицательных температурах, рекомендуемая схема которой приведена на черт. 4.
Установка состоит из вибрационного узла 1 и разборной гильзы 2 на резьбе из нержавеющей стали, которая заполнена измельчающими телами в виде стальных шариков диаметром 5—6 мм. Размер гильзы должен обеспечивать размещение в ней навески образца и необходимого количества шариков для помола, при этом гильза должна быть заполнена не более чем на половину объема. Конструкция гильзы должна обеспечивать ее герметичность в процессе помола и разборку с выгрузкой продукта помола.
Холодильник, обеспечивающий возможность охлаждения установки для измельчения до температуры не менее пом на (10±2)°С ниже температуры стеклования материала (обычно не ниже чем до минус 50°С).
Установка для измельчения полимерных материалов
/ — вибрационный узел: 2 — разборная гильза, 3-- измельчающие тела, 4 — электромагнит, 5 — стержень, £ — пру жины
Черт 4
Весы лабораторные аналитические одноплечные с погрешностью взвешивания не более ±0,00005 г.
Фосфора пятиокись по ТУ 6—09—4173, х. ч
Силикагель по ГОСТ 3956.
