ГОСТ 15874-81
Группа Л29
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ПОЛИВИНИЛАЦЕТАЛИ
Методы определения ацетальных и ацетатных групп
Polyvinylacetals.
Methods for determition of acetal and acetate groups
ОКСТУ 2209
Дата введения 1982-07-01
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством химической промышленности СССР
РАЗРАБОТЧИКИ
С.С.Иванчев, Г.С.Попов, В.М.Южин, Г.В.Худобина, Е.И.Новикова, Н.Б.Каширина
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 07.12.81 N 5265
3. ВЗАМЕН ГОСТ 15874-70
4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка | Номер пункта |
ГОСТ 1625-89 | 1.2 |
ГОСТ 1770-74 | 2.2 |
ГОСТ 2603-79 | 2.2 |
ГОСТ 3118-77 | 2.2 |
ГОСТ 4204-77 | 1.2 |
ГОСТ 4328-77 | 1.2, 2.2 |
ГОСТ 4658-73 | 1.2 |
ГОСТ 5456-79 | 1.2 |
ГОСТ 6709-72 | 1.2, 2.2 |
ГОСТ 8595-83 | 1.2 |
ГОСТ 10930-74 | 1.2 |
ГОСТ 11293-89 | 1.2 |
ГОСТ 14043-78 | 1.5.1, 1.5.2 |
ГОСТ 18300-87 | 2.2 |
ГОСТ 25336-82 | 1.2, 2.2 |
5. Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта от 27.06.91 N 1050
6. ПЕРЕИЗДАНИЕ (май 1999 г.) с Изменениями N 1, 2, утвержденными в июне 1986 г., июне 1991 г. (ИУС 9-86, ИУС 10-91)
Настоящий стандарт распространяется на поливинилацетали и устанавливает методы определения ацетальных и ацетатных групп в поливинилформальэтилале и поливинилбутиральфурфурале.
1. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЦЕТАЛЬНЫХ ГРУПП
1. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЦЕТАЛЬНЫХ ГРУПП
1.1. Сущность метода
Сущность метода заключается в полярографическом определении формальдегида, ацетальдегида и фурфурола, отогнанных с водяным паром после кислотного гидролиза поливинилацеталей. Масляный альдегид определяют по разнице между суммой альдегидов, определенной методом оксимирования, и фурфуролом, определенным полярографически.
1.2. Аппаратура, посуда, реактивы
Полярограф электронный, чувствительностью (10-10
) А.
рН-метр - милливольтметр типа рН-340, рН-121.
Ультратермостат жидкостный любого типа, поддерживающий температуру (22,5±2,5) °С с погрешностью не более 0,5 °С.
Мешалка магнитная.
Электроплитка закрытого типа мощностью 400-500 Вт.
Прибор для перегонки с водяным паром (см. чертеж).
Установка для перегонки с водяным паром
1 - колба-приемник П-2-1000-42 ТС по ГОСТ 25336; 2 - трубка для сообщения с атмосферой;
3 - холодильник ХСН-16 по ГОСТ 25336 с удлиненной трубкой, доходящей почти до дна приемника;
4 - переходная трубка; 5 - резиновые трубки; 6 - сдвоенный каплеуловитель КО-60 по ГОСТ 25336;
7 - колба для перегонки КГУ-2-2-1000-34 ТС по ГОСТ 25336; 8 - трубка для ввода пара;
9, 9' - винтовые зажимы; 10 - тройник; 11 - парообразователь
Бюретка 7-2-10 по НТД.
Пипетки 7-1-5, 7-1-10, 2-1-20, 2-1-25 по НТД.
Колбы К-1-250-29/32 ТХС, К-1-1000-29/32 ТХС по ГОСТ 25336.
Стаканы В-1-600 ТХС, В-1-4-100 ТХС по ГОСТ 25336.
Кислота серная по ГОСТ 4204, х.ч., ч.д.а., 20%-ный раствор.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, х.ч., ч.д.а., 0,5 моль/дм раствор.
Гидроксиламина гидрохлорид по ГОСТ 5456, ч.д.а., 1 моль/дм раствор.
Формалин технический по ГОСТ 1625, высший сорт, свежеперегнанный.
Альдегид уксусный технический, первый сорт, свежеперегнанный.
Фурфурол по ГОСТ 10930, ч.д.а., свежеперегнанный.
Альдегид масляный, свежеперегнанный.
Желатин пищевой по ГОСТ 11293, 0,05%-ный раствор.
Лития гидроокись, безводная, х.ч., 1 моль/дм раствор по ГОСТ 8595.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
Ртуть по ГОСТ 4658.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
1.3. Подготовка к анализу
1.3.1. Гидролиз поливинилацеталей и перегонка с водяным паром образующихся альдегидов (получение отгона)
Гидролиз и перегонку с водяным паром проводят на установке, изображенной на чертеже.
0,7-0,8 г поливинилацеталя, взвешенного с погрешностью не более 0,0002 г, помещают в двугорлую круглодонную колбу вместимостью 1000 см и приливают 80 см
раствора серной кислоты. В приемник наливают 50 см
дистиллированной воды и помещают его в баню со льдом.
Содержимое колбы при закрытом зажиме нагревают 5-10 мин на электроплитке, находящейся на расстоянии 4-5 мм от дна колбы, затем открывают зажим и в колбу пускают водяной пар при непрекращающемся нагревании колбы. Перегонку ведут 2 ч со скоростью 7-7,9 см/мин (собирают 840-950 см
отгона). После окончания перегонки содержимое приемника переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см
, термостатируют при (22,5±2,5) °С с погрешностью не более 0,5 °С, а затем доводят объем отгона до метки дистиллированной водой.
1.3.2. Приготовление растворов сравнения альдегидов
Растворы сравнения альдегидов с концентрацией 0,001 г/см готовят растворением свежеперегнанных реактивов в дистиллированной воде. Точную концентрацию альдегидов в растворах определяют методом оксимирования. Раствор формальдегида или ацетальдегида наливают в мерную колбу вместимостью 100 см
, раствор фурфурола или масляного альдегида - в мерную колбу вместимостью 200 см
. Раствор количественно переносят в колбу с пришлифованной пробкой вместимостью 250 см
, для чего мерную колбу промывают 2-3 раза небольшими порциями дистиллированной воды общим объемом 25 см
. К раствору приливают пипеткой 25 см
гидрохлорида гидроксиламина и выдерживают в течение 1 ч.
В аналогичных условиях с тем же объемом дистиллированной воды и гидроксиламина готовят контрольный раствор.
Растворы сравнения и контрольный раствор после оксимирования переносят в химические стаканы. На рН-метре замеряют рН контрольного раствора по инструкции, прилагаемой к прибору. Растворы сравнения титруют потенциометрически при включенной мешалке до рН контрольного раствора. Титрование проводят по каплям 0,5 моль/дм раствором гидроокиси натрия из бюретки.
Концентрацию альдегидов () в растворах сравнения в г/см
вычисляют по формуле
,
где - объем раствора сравнения альдегида, взятый на оксимирование, см
;
- объем точно 0,5 моль/дм
раствора гидроокиси натрия, израсходованный на титрование пробы, см
;
- масса анализируемого альдегида, соответствующая 1 см
точно 0,5 моль/дм
раствора гидроокиси натрия, г, равная
для формальдегида - 0,015;
ацетальдегида - 0,022;
масляного альдегида - 0,036;
фурфурола -0,048.
Растворы сравнения сохраняют свою концентрацию в течение месяца при хранении в холодильнике.
(Измененная редакция, Изм. N 1)
1.4. Проведение анализа
1.4.1. Определение массовой доли ацетальных групп методом оксимирования
500 см отгона, полученного по п.1.3.1, помещают в колбу с пришлифованной пробкой. Для контрольного опыта в другую колбу наливают 500 см
дистиллированной воды с тем же значением рН. В обе колбы добавляют пипеткой 25 см
гидрохлорида гидроксиламина и выдерживают в течение 1 ч. Затем растворы переносят в химические стаканы вместимостью 600 см
и титруют оксимированный отгон 0,5 моль/дм
раствором гидроокиси натрия до значения рН контрольного раствора, как описано в п.1.3.2.
1.4.2. Определение массовой доли ацетальных групп полярографическим методом
В мерную колбу вместимостью 50 см помещают 40 см
термостатированного отгона, полученного по п.1.3.1, и добавляют 5 см
раствора желатина и 5 см
1 моль/дм
раствора гидроокиси лития, также предварительно термостатированных при (22,5±2,5) °С с погрешностью не более 0,5 °С. Содержимое колбы тщательно перемешивают и сразу переносят в термостатируемый электролизер с ртутным капельным электродом-катодом и насыщенным каломельным полуэлементом-анодом. Электролизер должен быть размещен на эмалированном противне в вытяжном шкафу с нижней вытяжкой.
Раствор полярографируют 2-3 раза при наложении напряжения от минус 1,2 В до минус 2,2 В со скоростью поляризации 100-200 мВ/мин. На полярограмме получают две волны. Восстановление фурфурола происходит в интервале напряжения от минус 1,4 В до минус 1,5 В, формальдегида - от минус 1,6 В до минус 1,8 В, а ацетальдегида и масляного альдегида - от минус 1,9 В до минус 2,1 В.
При определении формальдегида и фурфурола чувствительность измерительного устройства полярографа должна быть примерно в 5 раз больше, чем при определении ацетальдегида и масляного альдегида.
В тех же условиях полярографируют две смеси растворов сравнения. Для поливинилформальэтилаля берут смеси, состоящие из равных количеств формальдегида и ацетальдегида: по 0,0035 г - в первой смеси и по 0,0040 г - во второй смеси. Для поливинилбутиральфурфураля берут 0,0025 г фурфурола и 0,0080 г масляного альдегида для первой смеси, 0,0030 г фурфурола и 0,012 г масляного альдегида для второй смеси. Для приготовления этих смесей необходимые объемы термостатированных растворов наливают пипеткой в мерную колбу вместимостью 50 см, добавляют 5 см
раствора желатина и 5 см
1 моль/дм
раствора гидроокиси лития и общий объем доводят до метки дистиллированной водой.
На полученных полярограммах замеряют высоту волн, соответствующую альдегидам, в миллиметрах и находят ее среднее значение в отгоне () и в смеси растворов сравнения (
).
При продувании полярографируемого раствора инертным газом получается более четко выраженная полярографическая волна со стабильной высотой волны, не изменяющейся от времени стояния раст
вора.
1.4.1, 1.4.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).
1.5. Обработка результатов
1.5.1. Массовую долю ацетальных групп в процентах в поливинилформальэтилале в пересчете на этилальные группы () и в поливинилбутиральфурфурале в пересчете на бутиральные группы (
) вычисляют по формулам:
,
,
где - объем точно 0,5 моль/дм
раствора гидроокиси натрия, израсходованный на титрование оксимированного отгона, см
;
- масса навески поливинилацеталя, взятая для гидролиза, г;
- массовая доля воды в поливинилацетале, определенная для поливинилформальэтилаля, поливинилбутиральфурфураля по ГОСТ 14043,%;
0,030 и 0,044 - масса этилальных и бутиральных групп, соответствующая 1 см точно 0,5 моль/дм
раствора гидроокиси натрия, г.
Результат вычисляют до первого десятичного знака.
За результат анализа принимают среднее арифметическое двух параллельных определений, допускаемое расхождение между которыми не должно превышать 0,6% при доверительной вероятности =0,95.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2
1.5.2. Массовую долю формальдегидных (), этилальных (
) и фурфуральных (
) групп в процентах вычисляют по формуле
,
где - среднее значение высоты волны альдегида в анализируемой пробе, мм;
- среднее значение высоты волны альдегида в смеси растворов сравнения, мм;
- масса поливинилацеталя, взятая для гидролиза, г;
- масса альдегида в смеси растворов сравнения, г;
- коэффициент пересчета от альдегида к ацетальной группе, равный 1,5333 - для формальдегида; 1,3636 - для ацетальдегида; 1,1666 - для фурфурола;
- массовая доля воды в поливинилацетале, определенная для поливинилформальэтилаля, поливинилбутиральфурфураля по ГОСТ 14043,%.
Результат вычисляют до первого десятичного знака.
За результат анализа принимают среднее арифметическое двух параллельных определений, допускаемое расхождение между которыми не должно превышать для формальных групп 1,0%, для этилальных 0,8% и для фурфуральных групп 0,6% при доверительной вероятности =0,95.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
1.5.3. Массовую долю бутиральных групп () в процентах вычисляют по формуле
,
где - массовая доля ацетальных групп в поливинилбутиральфурфурале в пересчете на бутиральные группы, %;
- массовая доля фурфуральных групп в поливинилбутиральфурфурале, определенная полярографически, %;
0,7857 - коэффициент пересчета от фурфуральных групп к бутиральным группам.
Результат вычисляют до первого десятичного знака.
За результат анализа принимают среднее арифметическое двух параллельных определений, допускаемое расхождение между которыми не должно превышать 0,8% при доверительной вероятности =0,95.
1.5.4. Результаты анализа записывают в протокол, который должен содержать следующие данные:
наименование и марку анализируемого поливинилацеталя;
номер партии;
наименование предприятия-изготовителя;
результат анализа;
обозначение настоящего стандарта;
дату проведения анализа.
2. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЦЕТАТНЫХ ГРУПП
2.1. Сущность метода
Сущность метода заключается в щелочном омылении ацетатных групп с последующим титрованием избытка щелочи соляной кислотой.
2.2. Аппаратура, посуда, реактивы
Баня водяная.
Электроплитка закрытого типа.
рН-метр - милливольтметр типа рН-121 или другого типа.
Мешалка магнитная ЗМА или другого типа.
Колба К-1-100-29/32 ТХС по ГОСТ 25336.
Холодильник ХШ-1-6-39/32 ХС по ГОСТ 25336.
Бюретка 3-2-25-0,1 по НТД.
Пипетка 2-1-20 по НТД.
Цилиндр 1-100 по ГОСТ 1770-74.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, х.ч., 0,1 моль/дм раствор.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, х.ч., 0,1 моль/дм раствор.
Ацетон по ГОСТ 2603, ч.д.а.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
2.3. Проведение анализа
В колбу вместимостью 100 см наливают смесь, состоящую из 50 см
спирта, 10 см
0,1 моль/дм
раствора гидроокиси натрия и 5 см
дистиллированной воды. Затем в нее помещают (1±0,2) г поливинилбутиральфурфураля или (3±0,2) г поливинилформальэтилаля, взвешенных с погрешностью не более 0,01 г. Колбу с содержимым присоединяют к обратному холодильнику и кипятят на водяной бане или на плитке с воздушной подушкой в течение 1 ч. После этого нагревание прекращают и по истечении 4-5 мин через верх холодильника осторожно вводят 15 см
ацетона и, не охлаждая, содержимое колбы перемешивают до получения однородной массы.
Затем колбу ставят на магнитную мешалку, опускают в раствор стеклянный и хлорсеребряный электроды сравнения и проводят потенциометрическое титрование 0,1 моль/дм раствором соляной кислоты при интенсивном перемешивании.
В начале титрования титрант прибавляют по 1 см, каждый раз записывая показания прибора по шкале милливольтметра после установления равновесия. Вблизи точки эквивалентности, которая наступает в области от минус 650 до минус 50 мВ, титрант приливают по 0,5 см
. После скачка потенциала приливают еще 2-3 см
титранта, каждый раз записывая показания прибора. Точку эквивалентности находят графически. В некоторых случаях в области от минус 100 до минус 250 мВ может наблюдаться дополнительный скачок, связанный с выпадением сополимера. В этом случае титрование продолжают, как указано выше, и точку эквивалентности находят с учетом суммарного скачка в области от минус 650 до минус 50 мВ. В тех же условиях и с теми же количествами реактивов проводят контрольный опыт.
(Измененная редакция, Изм. N
1).
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю ацетатных групп () в процентах вычисляют по формуле
,
где и
- объем точно 0,1 моль/дм
раствора соляной кислоты, израсходованный на титрование контрольной и анализируемой проб, см
;
0,0059 - масса ацетатных групп, соответствующая 1 см точно 0,1 моль/дм
раствора соляной кислоты, г;
- масса поливинилацеталя, г.
Результат вычисляют до второго десятичного знака.
За результат анализа принимают среднее арифметическое двух параллельных определений, допускаемое расхождение между которыми не должно превышать 0,1% для поливинилбутиральфурфураля и 0,05% для поливинилформальэтилаля при доверительной вероятности =0,95.
(Измененная редакция, Изм. N 1
2.4.2. Результаты анализа записывают в протокол, который должен содержать данные, указанные в п.1.5.4.