>

ГОСТ Р ИСО 4327-94

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВЕЩЕСТВА ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ НЕИОНОГЕННЫЕ. ПОЛИОКСИ АЛКИЛЬНЫЕ ПРОИЗВОДНЫЕ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГИДРОКСИЛЬНОГО ЧИСЛА.

МЕТОД ЭТЕРИФИКАЦИИ ФТАЛЕВЫМ АНГИДРИДОМ

Издание официальное

ГОССТАНДАРТ РОССИИ

Москва

ГОС I Р ИСО 4327-94

Предисловне

1 ПОДГОТОВЛЕН И ВНЕСЕН Технич^_{ским комитетом} ТК 193 «Кислоты жирные синтетические, высши_{е жирные спирть|}, _повер. хностно-активные вещества»

ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Установлением Госстан-дарта России от 30 июня 1994 г. № 185

Настоящий стандарт подготовлен на о^_{нове применения аутен}. тячного текста международного станда^_{та ИС}д 4327—79 «Неи оногенные поверхностно-активные вещ^_ства Полиоксиалкиль-Hhit производные. Определение гидрону _{ЬНОГ(> числа> Метод} этерификации фталевым ангидридом»

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

С 11зда^т_е1ьс._1П0 сгандартов, 1994 стандарт не может оыть полностью _{частично} воспроизведен, распространен й качестве официа_Ль_{ного издания без} разрешения

СОДЕРЖАНИЕ

О Введение …….

• 1 1 Назначение ………

• 2 Область применения

• 3 Нормативные ссылки …..

• 4 Определение …..

• 5 Сущность метода …….

• 6 Реакции…….-

• 7 Реактивы ……..

• 8 Аппаратура ….. .

• 9 Отбор проб ………. .

• 10 Проведение анализа

• 11 Обработка результатов …

• 12 Отчет об испытаниях…….. . . .

Пр иложенис Л Определение основного вещества во фталевом ангидриде .

Приложение Б Масса испытуемой пробы в зависимости от г дроксилыюго ₍

числа X (ОН) и массовой доли ноты

Приложение В Метсд, не требующий вытяжного шкафа

HI

• 2 Зак. 1452

ГОСТ Р ИСО 4327—94

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВЕЩЕСТВА ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ НЕИОНОГЕННЫЕ ПОЛ ИОКСИАЛ К ИЛЬНЫЕ ПРОИЗВОДНЫЕ

Определение гидроксильного числа. Метод этерификации фталевым ангидридом

Nou-ionic ыиГасг active agents. Po’ya’I-oxyhnet! dvriv.! .vcs.

Dolourj’Mio’i of hydroxy! xaluc.

Ph-Hdic anhydr.dc iiMhod

Дата введения 1995—07—01

0 ВВЕДЕНИЕ

В настоящем стандарте описывается классический метод определения Iлдроксильно!о числа, который вследствие токсичности пиридина и фталевого ангидрида предусматривает проведение всего анализа (в том числе и титрования) в вытяжном шкафу с хорошей вентиляцией.

В приложении В приведен метод, который уменьшает опасность отравления пиридилом и фталевым ангидридом.

I НАЗНАЧЕНИЕ

Настоящий стандарт описывает метод определения гидроксильного числа полиоксиалкильных продуктов конденсации путем этерификации iидроксильиых остатков фталевым ангидридом.

2 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Данный метод применяют для определения гидроксильного числа ог 10 до 1000 в полиоксиалкильных конденсатах алифатических и алициклических соединений (этоксилированных и про-поксилированпых производных или их смесях, первичных и вторичных спиртах жирного ряда, алкилфенолах и жирных кислотах),

Однако некоторые вещества, присутствующие в этих соедине ниях, могут реагировать с фталевым ангидридом или титрованным раствором гидроокиси натрия, что искажает результаты анализа:

Издание официальное

• — первичные и вторичные амины, амиды, третичные спирты и эпоксидные смолы вступают в побочные реакции;

• — жирные кислоты с длинными цепями и эфиры образуют ангидриды более устойчивые, чем фталевый ангидрид, не полностью разлагающиеся по окончании анализа;

• — другие свободные кислоты обусловливают ошибки результатов за счет взаимодействия с титрованным раствором гидроокиси натрия; основания (некоторые третичные амины) вступают в реакцию с образовавшейся фталевой кислотой. В этих случаях может быть внесена поправка на кислотность или щелочность (ГОСТ 22386).

Хотя эпоксидные смолы и искажают результаты анализа, метод применим, если их можно удалить путем вакуумной перегонки на холоде без изменения гидроксильного числа.

Присутствующая в пробе вода взаимодействует с фталевым ангидридом, тем не менее метод применять можно без риска, если учитывать предостережения, описанные в разделе 10.

• 3 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

ГОСТ 4255—75 Нефтепродукты. Метод определения температуры плавления по Жукову

ГОСТ 14870—77 Продукты химические. Методы определения воды

ГОСТ 22386—77 Кислоты и спирты жирные синтетические. Методы определения кислотного числа

ГОСТ 25644—88 Средства моющие синтетические порошкообразные. Общие технические требования

ГОСТ 29131—91 Продукты жидкие химические. Метод измерения цвета в единицах Хазена (платино-кобальговая шкала)

• 4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Гидроксильное число А'(ОН) — количество миллиграммов гидроокиси калия, необходимое для нейтрализации кислоты, образующейся при этерификации фталевым ангидридом 1 г вещества с гидроксильными группами, или количество миллиграммов гидроокиси калия, соответствующее числу гидроксильных групп в 1 г вещества.

Примечание — Количество молей гидроокиси калия, соответствующее гидроксильному числу, равно количеству гидроксильных групп, содержащихся в 1 кг продукта.

• 5 СУЩНОСТЬ МЕТОДА

Этерификация гидроксильных групп фталевым ангидридом в пиридиновом растворе. Гидролиз избытка фталевого ангидрида водой, выделяющейся при нейтрализации кислоты раствором гидроокиси натрия.

Нейтрализация раствором гидроокиси натрия в присутствии фенолфталеина в качестве индикатора кислоты, образующейся при этерификации, и фталевой кислоты, образующейся при гидролизе.

Вычисление гидроксильного числа по разности объемов раствора гидроокиси натрия, израсходованного на титрование в контрольном опыте и в спыте с пробой.

• 6 РЕАКЦИИ

При анализе последовательно протекают следующие реакции:

а) этерификация

б) гидролиз избытка фталевого ангидрида

СО\ У”, соо

⁺ ‘-СООН

в) нейтрализация кислоты, образующейся при этерификации

/^-COOR X4.-GOOR

COOH^+NaOH^ L, ■>’—COONa ‘^{f I,s}°

г) нейтрализация фталевой кислоты, образующейся при гидролизе

• 7 РЕАКТИВЫ

Для анализа применяют только реактивы квалификации ч.д.а. и дистиллированную воду или воду, равноценную ей по чистоте.

• 7.1 Пиридин, при необходимости должен быть перегнан в присутствии раствора фталевого ангидрида с массовой долей 5%. Температура кипения 114,5—115,5 °C.

• 7.2 Фталевый ангидрид, раствор в пиридине (фтало-ппридино-вь’й реактив).

  • 7.2.1 Приготовление

В сосуд из темного сгекла вместимостью 2 дм³ вносят (140± ±1) г фталевого ангидрида (температура плавления по ГОСТ 4255 — (131 ± 1) °C; минимальная массовая доля основного вещества, определенная методом, описанным в приложении А—99,5%). Прибавляют 1 дм³ пиридина (7.1), затем энергично размешивают до полного растворения. Если окраска раствора при оценке по пла-тинс-кобальтовой шкале превышает 200 единиц по Хазену (ГОСТ 29131), то применять этот раствор нельзя.

• 7.2.2 Проверка концентрации реактива

В коническую колбу вместимостью 250 см ’ пипеткой (8.4) вносят точно 25,0 см³ раствора (7.2).

Титруют титрованным раствором гидроокиси натрия (7.3) в присутствии раствора фенолфталеина (7.4). Должно быть израсходовано 83—87 см³ раствора гидроокиси натрия (7.3).

• 7.3 Гидроокись натрия, раствор молярной концентрации 0,5 моль/дм³ (0,5 и.).

• 7.4 Фенолфталеин, раствор в пиридине 10 г/дм³.

Растворяют 1 г фенолфталеина в 100 см³ пиридина (7.1).

• 8 АППАРАТУРА

Обычная лабораторная аппаратура и:

• 8.1 Бюретка вместимостью 50 см³.

• 8.2 Четыре плоскодонные колбы вместимостью 250 см³ каждая, с пришлифованной горловиной.

• 8.3 Четыре холодильника с прямой трубкой (полезная длина 400 мм), с коническими пришлифованными концами, пригодными для соединения с колбами (8.2).

• 8.4 Пипетки с одной отметкой вместимостью 25 см³.

• 9 ОТБОР ПРОБ

Лабораторные пробы полиоксиалкильных поверхностно-активных веществ готовят и хранят по ГОСТ 25644.

• 10 ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

Готовят чистую и сухую аппаратуру, необходимую для одновременного проведения анализа двух разных прсб, а также двух контрольных опытов.

• 10.1 Испытуемая проба

Необходимо определить массовую долю воды в пробе по ГОСТ 14870.

Пробу взвешивают с погрешностью не более 0,001 г в сухой предварительно взвешенной колбе (8.2).

При массовой доле воды ниже l%(m/m) массу пробы /п₀ в граммах вычисляют по формуле

365

^т° Л (O.i) ’

где Х(ОН) — предполагаемое гидроксильное число, мг КОН/г. Масса пробы должна быть не более 36.5 г, т. к. метод пригоден для гидроксильного числа не менее 10.

При массовой доле воды в пределах от 1 дс 40 % (т/т) массу пробы то в граммах вычисляют по формулам

_w 31000

1100-(г1.,0)1лХ(0.1)-1-740(₁1.₂0) 42000

^т°’^ [100-(il₂0)|xX(0,l)+1040(.<₂0) ’

где (Н₂О) — массовая доля воды в испытуемой пробе (по массе), Х(ОН) — предполагаемое гидроксильное число, мг КОН/г.

В таблице приложения Б даны предельные значения т₀ для массовой доли воды ст 1 до 40% (по массе) и предполагаемые гидроксильные числа от 10 до 1 100.

Предупреждение — Все последующие операции следует проводить в вытяжном шкафу с хорошей вентиляцией.

• 10.2 Определение

10 2.1 Этерификация

25 см¹ фтало-пиридинового реактива (7.2) пипеткой вносят в колбу, где уже находится испытуемая проба (10.1). Присоединяют один из холодильников (8.3) к колбе, предварительно сполоснув его пиридином (7.1). Взбалтывают для перемешивания содержимого. Выдерживают в течение 1 ч при слабом кипении. Охлаждают до комнатной температуры.

• 10.2.2 Гидролиз и титрование

Споласкивают холодильник пиридином (7.1). Отделяют колбу от холодильника и споласкивают пришлифованные места соединения водой из промывалки. Помещают стержень магнитной мешалки в колбу, устанавливают ее на электромагнитную мешалку и включают последнюю.

В колбу из бюретки (8.1) приливают точно 50,0 см³ раствора гидроокиси натрия (7.3).

Пипеткой вместимостью 1 см³ вносят 4 или 5 капель раствора фенолфталеина (7.4). Титрование раствором гидроокиси натрия (7.3) продолжают до тех пор, пока появившаяся розовая окраска не будет устойчивой в течение 15 с.

10,3 Контрольные опыты

Одновременно с анализом проб проводят два контрольных опыта, применяя при этом ту же методику определения и те же реактивы, но без испытуемых проб.

Примечание — Для получения приемлемых результатов необходимо, чтобы разность между объемом Vo* израсходованным на титрование в контрольном опыте, и объемом израсходованным на титрование каждой испытуемой пробы, составляла 10—15 см³

Если эта разность превышает 15 см³, значит испытуемая проба слишком большая. В этом случае следует повторить испытание, взяв меньшие пробы (гидроксильное число Л(ОН) Суде! больше предполагаемого сначала)

Если эта рашо’ть меньше 10 см³, значит испытуемая проба слишком мала. В этом случае анализ повторяют с большими пробами (гидроксильное число Л(ОН) буле! ниже предполагаемою сначала).

И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

• 11.1 Метод расчета

Гидроксильное число X (ОН), соответствующее испытуемой пробе, вычисляют по формуле

( о- НхГхббЛО где Vo — объем раствора гидроокиси натрия (7.3), израсходованный на титрование в контрольном опыте, см³;

Vi — объем раствора гидроокиси натрия (7.3), израсходован ный на титрование испытуемой пробы, см³;

Т — титр раствора гидроокиси натрия (7.3);

т₀— масса испытуемой пробы, г;

С — положительное значение кислотного числа или отрицательное значение щелочного числа (ГОСТ 22386); этим значением можно пренебречь, если оно равно или меньше 0,3.

За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельно проведенных определений.

• 11.2 Точность

Точность определения — 1,5 % (отн.) Результаты соответственно округляют.

• 11.3 Воспроизводимость

Приведенные данные являются результатами анализов, проведенных в 21 лаборатории, причем в каждой из них химик получал нс менее двух результатов

НjiiMcnoujiHie noKjtHL ip	14 \ пн а ы для обра ща
Л	Б
Среднее значение Х(ОН)	51,9	172,3
Стандартная погрешность при опрс-
делении воспроизводимости	1.15	3.83

12 ОТЧЕТ ОБ ИСПЫТАНИЯХ

Отчет об испытаниях должен содержать:

а) полную характеристику испытуемого образца;

б) ссылку на применяемый метод (ссылку на настоящий стандарт);

в) результаты анализа и использованный метод;

г) условия проведения испытания;

д) все подробности или особенности в проведении испытания, не предусмотренные настоящим стандартом или рассматриваемые как необязательные, а также способные влиять на результаты.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(обязательное)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНОГО ВЕЩЕСТВА ВО ФТАЛЕВОМ АНГИДРИДЕ

Вносят 1,5 I фталевого аж ядрица взвешенно!о с пшрсшностью нс более О в коничакхю колбу вместимостью 250 см³ Приливают ICO см³ <mc<i

50 пиридила (7 1) и ноты предварительно нешра 1изованнои расiвором пн роокисн натрия или соляной кислоты молярной концентрации 0,1 моль/дм³ в присутствии фенолфталеина (7 4) Титруют раствором гидроокиси натрия (7 3) до тех пор пока розовая окраска не станет устойчивой

Массовую дотю основного вещества в процентах вычисляют по формую

74X100

ЫООХя»! ’ (^{А 1})

где I — объем израсходованного на титрование раствора гидроокиси натрия (7 3), см³,

Т — титр раствора гидроокиси натрия (7 3),

Ш\ — масса испытуемой пробы фталевого ангидрида, г

74 переводной коэффициент означающий что для нейтрализации фтале вой кислоты (относительная молекулярная масса — 148), образовавшейся при гтдролизе одного моля фталевого ангидрида, необходимо 2 моля гидроокиси натрия (раздел 6)

П родолжение

Масса испытуемой пробы, г

7С)

83)

ЮС)

Х(ОН) лредполэ гаемое

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	15	20	25	30	35	40
0,44 0,59 0,39 0,52 •>,31 0,41 0 28 0,38	0.44 0,59 0,39 0,52 0.31 0,42 0,28 0,38	0,44 0,59 0,39 0,52 0,31 0,12 0,28 0,38	0 44 0,59 0, .9 0,52 0,31 0.42 0,23 0,38	0,44 0,59 0.39 0.52 0 31 0,42 0,28 0,33	0,44 0,58 0,39 0.52 0,31 0,42 0,29 0J8	0.44 0 58 0,39 0,51 0.32 0,42 0,29 0,38	0,44 0,58 0,39 0,51 0,32 0,42 0,30 0.-38	0,44 0,57 0,3) 0,51 0.32 0,42 0.29 0,38	0,44 0,57 0,39 0 51 0.32 0,42 0,29 0,38	0,44 0,56 0,39 0,5 * 0.32 0,12 0 29 0,38	0,55 0,39 0,49 0,33 0,42 0,10 0,38	0,49 0, 3 0,42 0.30 0,09 .	0,41 0, и 0.39	0 41 0 32 0, -9	0,41 и, 32 J, 9

ГОСТ Р ИСО 4327—94

133—230 .масса ее в

зависимости от мас-

_сово?^’™ _п“ ^Дг^{Я пробы С п}Р«^полага^ым ГИДРОКСИЛЬНЫМ числом ссвол доли воды будет следующая:

ПРИЛОЖЕНИЕ В

(рекомендуемое)

МЕТОД, НЕ ТРЕБУЮЩИЙ ВЫТЯЖНО1 О ШКАФА

В 0 Введение

В настоящем приложении дается описание специальной аппаратуры и особой методики определения гидроксильною числа, не требующей вытяжною шкафа

В 1 Аппаратура (рисунок В 1)

Обычная лабораторная аппаратура и

В I J Бюретка вместимостью ЕЭ см¹

В 1 2 Колбы плоскодонные вместимостью 250 см³ г аж щя е пришлифованной горловиной

В 1 3 Холодильники с прямой трубкой (полезная длина 400 мм) с кони ческими пришлифованными концами, пригодными для соединения с колбами (В 1 2), и отводами (рисунок В 2)

В 1 4 Пробки с шлифом, приюдныо ття колб (В 1 2)

В 1 5 Пробки с шлифом, пригодные для колб (В R2), с отверстием в центре (рисунок В 1а)

В 16 Пробки с шлифом, пригодные для колб (В 1 2), с отверстием в центре в боковым патрубком (рисунок В 16)

В 1 7 Специальная бюретка вместимостью 25 см³ (рисунск В 1в)

В 1 8 Промывалка вместимостью 20С см³ (рисунок В 1г)

В 2 Проведение анализа

В 2 1 Подготовка аппаратуры

Вся необходимая аппаратура должна быть совершенно чистой и сухой Промывают один за другим холодильники (В 1 3) из промывалки (В 1 8) примерно 10 см³ пиридина (7 1) который собирают в одну из колб (В.1 2) После промывания закрывают верхнюю часть холодильника пробкой (В 1 4) Вставляют пробку с отверстием в центре (В I 5) в кслбу (В 1 2), предназначенную для испытуемой пробы, и взвешивают с погрешностью не более 0,001 г

В 2 2 Испытуемая проба

Вынимают пробку (В 1 5) Вносят испытуемую пробу (10 1) в колбу (В 1 2), предназначенную для испытания Снова вставляют пробку (В 1 5) Взвешивают все с погрешностью не более 0,001 г Массу пробы в граммах обозначают ш₀,

В 2 3 Определение

В 2 3 1 Этерификация

Из специальной бюретки (В 1 7) приливают точно 25 0 см³ фтало-пириди-нового реактива (7 2) в колбу через отверстие в центре пробки (В 1 5) Присоединяют колбу к нижней части холодильника, т е устанавливают се вместо колбы, в которую поступал пг-ридин, применявшийся для промывания холодильника Затем колбу закрывают пробкой (В 14), находящейся в верхней части холодильника Нагрезают колбу в течение 1 ч при слабом кипении содержимого Охлаждают до комнатной температуры

В 2 3 2 Гидролиз и титрование

Споласкивают холодильник пиридином (7 1) из промывалки (В 1 8) Отделяют колбу от холодильника и споласкивают пришлифованные места соединения

/ — к (нсзьпая воронь i i i I» i f^j 2 < н ini и i ь f

it 1я отметка j качил 1яр«ая

ICMIlOtO В.Ч4Д 1IIMOI H J

n iac mi он «я tpyOKa, 4 hjjk трубк i 6 KI ГИЛЛ1 РИОС OiHCplJ Hl

P’hjjiox В 1 — Алвараj>pa

Рисунок В. 2 —► Примеры холодильников с прямой трубкой (В 1 3)

водой из промывалки Снова присоединяют колбу, содержащую пиридин от первого промывания, к холодильнику и закрывают его пробкой (В.1.4).

Помещают стержень магнитной мешалки в колбу и вставляют пробку с отверечнем в центре и боковым патрубком (В. 1.0). Присоединяют боковой патрубок к вентиляционной трубе каучуковой трубкой (для исключения нежелательного испарения пиридина). Устанавливают подготовленную таким образом колбу на электромагнитную мешалку и включают последнюю Через отверстие в центре пробки приливают в колбу из бюретки (ВЛ 1) точно 50,0 см³ раствора гидроокиси натрия (7.3).

Пипеткой вместимостью 1 см³ вносят 4 или 5 капель раствора фенолфталеина (7.4) через отверстие в центре пробки.

Продолжают титрование раствором гидроокиси натрия (7 3) до тех нор, пока появившаяся розовая окраска не будет устойчивой в течение 15 с.

Записывают объем раствора гидроокиси натрия (7.3), израсходованного на титрование раствора испытуемой пробы.

Прозодят одновременно два анализа двух разных испытуемых проб

В.2.4 Контрольные опыты — см. 10 3 настоящего стандарта

В.З Обработка результатов — см. раздел П настоящего стандарта.

УДК 661.185.001.4:006.354

Ключевые слова: поверхностно-активные вещества, неионогенные поверхностно-активные вещества, полиоксиалкнльные соединения, химический анализ, определение, гидроксильное число

ОКСТУ 2409

Редактор Р. С. Федорова

Техннчсчкий редан юр В Н. Прусакова Корректор Т /1. Васильева

Сдано в набор 22.07.94 Подл, в печ. 15 09.94. Усл. печ. л. 16. Уел. кр.-отт. 1,16. Уч.-и^д

__________________0,83. Тир. 353 экз С 1639. ‘______________________________ Ордена «Знак Почега> Издательство стандартов. 107076. Москва Кополе 1ный пер 14.

Калужская типография г”я«пяртоя ул Московская 2 6 Зак М52

11ЛР №01013*