
1 前言
羥值是衡量非離子表面活性劑中羥基含量的重要指標(biāo),定義為中和 1g 試樣中的羥基所消耗的氫氧化鉀毫克數(shù)。羥值直接影響表面活性劑的親水親油平衡值(HLB 值)、反應(yīng)活性及產(chǎn)品性能,是生產(chǎn)控制、質(zhì)量檢驗(yàn)和研發(fā)應(yīng)用中的關(guān)鍵參數(shù)。
本方案利用電位滴定儀依據(jù)《GB/T 7383-2020 非離子表面活性劑 羥值的測(cè)定》,提供鄰苯二甲酸酐法(方法 A,仲裁法)測(cè)定方法。電位滴定法(基于方法 A/B)自動(dòng)化程度高、終點(diǎn)判斷準(zhǔn)確,適用于脂肪族和脂環(huán)族聚烷氧基化合物(如脂肪醇、烷基酚、脂肪酸的環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷加成物)中羥值的批量檢測(cè)。

2 儀器與試劑
2.1 儀器
優(yōu)云譜電位滴定儀(配 pH 復(fù)合電極);分析天平(精確至 0.001g);堿式滴定管(50 mL);磨口平底燒瓶(250 mL,具錐形磨口玻璃接頭);空氣冷凝管(有效長(zhǎng)度≥600mm);25 mL 單刻度移液管;恒溫油浴或加熱裝置;電磁攪拌器
圖 1 電位滴定儀
2.2 試劑
吡啶:沸點(diǎn) 114℃~116℃,色度≤110 Hazen 單位(Pt-Co 色號(hào))。
鄰苯二甲酸酐:純度≥99.5%,熔點(diǎn) 130℃~132℃。
氫氧化na標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液:c(NaOH)=0.5 mol/L,按 GB/T 601 配制。酚酞指示劑:1g 酚酞溶于 100 mL 吡啶中。
不含二氧化碳的水。
3 實(shí)驗(yàn)方法
3.1 試樣制備
按 GB/T 6372 規(guī)定制備和貯存樣品。根據(jù) GB/T 11275 測(cè)定樣品含水量。若樣品中存在游離環(huán)氧乙烷(濃度>0.5%),需在低溫真空蒸餾除去。樣品若含游離酸或堿,需按 GB/T 6365 測(cè)定酸值或堿值進(jìn)行校正。
3.2 鄰苯二甲酸酐法(仲裁法)
3.2.1 原理
在吡啶溶液中,鄰苯二甲酸酐與羥基酯化,水解過(guò)量酐后,用氫氧化na標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的鄰苯二甲酸。
3.2.2 試樣稱(chēng)量
將試樣按以下計(jì)算量稱(chēng)入預(yù)先稱(chēng)量的干燥燒瓶中(精確至 0.001g)當(dāng)含水量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))小于 1%,按下式估計(jì)羥值 I(OH)
m?= 365 / I(OH).
若含水量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))大于 1%,小于 40%,需調(diào)整稱(chēng)樣量。
圖 2 樣品稱(chēng)量過(guò)程展示圖
3.2.3 酯化
移取 25.0 mL 鄰苯二甲酸酐吡啶溶液加入含有試樣的燒瓶中,將預(yù)先用吡啶淋洗過(guò)的冷凝管與燒瓶連接,緩慢回流 1h(113℃~117℃),冷卻。
圖 3 樣品酯化及滴定過(guò)程
3.2.4 水解與滴定
用吡啶淋洗冷凝管,加入 50.0 mL 氫氧化na標(biāo)準(zhǔn)溶液及 4~5 滴酚酞指示劑,用氫氧化na標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至粉紅色(維持 15 s 不褪)。同時(shí)做空白試驗(yàn)。
圖 4 空白實(shí)驗(yàn)滴定曲線
3.3 電位滴定儀參數(shù)設(shè)置
4 結(jié)果與討論
4.1 計(jì)算公式(方法 A/B)
試樣的羥值 I(OH)按下式計(jì)算
I(OH)= (V? ? V?) × c × 56.10 / m + X
其中:I(OH) --- 羥值,mg KOH/g;
V? --- 空白試樣耗用氫氧化na標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積,單位為毫升(mL);V? --- 試樣消耗 NaOH 體積,mL;
c --- 氫氧化na標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度,單位為摩爾每升(mol/L);m --- 試樣質(zhì)量,單位為克 g;
56.10 --- 氫氧化鉀的相對(duì)分子質(zhì)量;
X --- 試樣的正酸值或負(fù)堿值(若≤0.3 可忽略)。
4.2 測(cè)試結(jié)果
圖 5 羥值滴定曲線圖
4.3 方法精密度
4.3.1 重復(fù)性
本方法的相對(duì)偏差應(yīng)小于 1.5%,測(cè)定結(jié)果按 GB/T 8170 的規(guī)定進(jìn)行。
4.3.2 再現(xiàn)性
表 1 中數(shù)值是在 21 個(gè)實(shí)驗(yàn)室里取得的,每個(gè)實(shí)驗(yàn)室里有一個(gè)分析人員至少給出兩個(gè)結(jié)果。
表 1 方法再現(xiàn)性評(píng)價(jià)
5 結(jié)論
本方案提供了基于 GB/T 7383-2020 的非離子表面活性劑羥值完整檢測(cè)方案。仲裁法精度高、可靠性強(qiáng);本電位滴定儀,可滿足研發(fā)、質(zhì)檢及生產(chǎn)控制的多層次需求。
6 參考文獻(xiàn)
[1] GB/T 7383-2020 非離子表面活性劑 羥值的測(cè)定[S].
[2] GB/T 601 化學(xué)試劑 標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的制備[S].
[3] GB/T 6365 表面活性劑 游離堿度或游離酸度的測(cè)定[S].
[4] GB/T 29858 分子光譜多元校正定量分析通則[S].