TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 11052:2015 (ISO 2270:1989) VỀ CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT KHÔNG ION – DẪN XUẤT POLYETOXYLAT – XÁC ĐỊNH CÁC NHÓM OXYETYLEN BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ IÔT

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 11052:2015

ISO 2270:1989

CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT KHÔNG ION – DẪN XUẤT POLYETOXYLAT – XÁC ĐỊNH NHÓM OXYETYLEN BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ IÔT

Non-ionic surface active agents – Polyethoxylated derivatives – Iodometric determination of oxyethylene groups

Lời nói đầu

TCVN 11052:2015 hoàn toàn tương đương với ISO 2270:1989.

TCVN 11052:2015 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC91 Chất hoạt động bề mặt biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT KHÔNG ION – DẪN XUẤT POLYETOXYLAT – XÁC ĐỊNH NHÓM OXYETYLEN BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ IÔT

Non-ionic surface active agents – Polyethoxylated derivatives – Iodometric determination of oxyethylene groups

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp chuẩn độ iôt để xác định các nhóm oxyetylen trong chất hoạt động bề mặt không ion polyetoxylat.

Phương pháp này được áp dụng để phân tích các dẫn xuất polyetoxylat của:

– Các ancol béo bão hòa bậc một;

– Ancol oleyl;

– Các axit béo bão hòa;

– Các alkylphenol mạch thẳng và mạch nhánh.

Tiêu chuẩn này cũng có thể áp dụng trong trường hợp có mặt của các ancol chưa phản ứng, axit béo hoặc alkylphenol của các loại đề cập ở trên.

Phương pháp này không áp dụng được nếu có sự xuất hiện của:

– Hợp chất có chứa lưu huỳnh hoặc nitơ;

– Hợp chất có chứa các nguyên tử oxy hoặc halogen trên các nguyên tử cacbon liền kề ngoại trừ các nhóm oxyetylen, ví dụ hợp chất có chứa nhôm oxypropylen;

– Các aldehyt hoặc axetal;

– Các sterol và dẫn xuất.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau đây rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 7149 (ISO 385), Dụng cụ thí nghiệm bằng thủy tinh – Buret

ISO 383:1976, Laboratory glasswares – Interchangeable conical ground glass joint (Dụng cụ thủy tinh phòng thí nghiệm – Mối ghép thủy tinh nhám hình nón có thể thay thế được).

3  Nguyên tắc

Thủy phân các nhóm oxyetylen bằng axit iodhydric mới sinh.

Chuẩn độ iôt được giải phóng ra bằng dung dịch chuẩn độ tiêu chuẩn natri thiosulfat.

4  Phản ứng

Phản ứng hóa học cơ bản là sự chuyển đổi của từng nhóm (CH₂-CH₂O) thành etylen di-iodua (ICH₂-CH₂l), theo phương trình

RO-(CH₂-CH₂O)_nH + 2nHI → nlCH₂–CH₂l + ROH + nH₂O

Etylen di-iodua không bền khi đó bị phân hủy dưới tác động của nhiệt:

ICH₂-CH₂I → C₂H₄ + l₂

CHÚ THÍCH: Nếu R là gốc alkyl, ROH sẽ được chuyển thành RI. Một số nhóm etylen (và tất cả các loại ancol oleyl nào có mặt) sẽ phản ứng với HI để tạo thành dạng iodua bền vững.

5  Thuốc thử

Trong quá trình phân tích, chỉ sử dụng thuốc thử có cấp độ phân tích đã được công nhận và chỉ sử dụng nước cất hoặc nước có độ tinh khiết tương đương.

5.1  Nitơ hoặc cacbon dioxit.

5.2  Kali iodua, tinh thể, độ tinh khiết tối thiểu 99,5 %

5.3  Axit phosphoric, khối lượng riêng ở 20 ^oC (ϱ₂₀) xấp xỉ 1,70 g/mL.

5.4  Metanol, khối lượng riêng ở 20 ^oC (ϱ₂₀) là 0,79 g/mL.

5.5  Kali iodua, dung dịch 100 g/L.

5.6  Natri thiosulfat, dung dịch chuẩn độ tiêu chuẩn, c(Na₂S₂O₃) = 0,1 mol/L.

5.7  Hồ tinh bột, dung dịch chỉ thị

Trộn 5 sg tinh bột và 10 g thủy ngân iodua với 30 mL nước; cho hỗn hợp này vào 1 L nước sôi và đun sôi trong 3 min.

6  Thiết bị, dụng cụ

Thiết bị, dụng cụ thông thường trong phòng thí nghiệm và thiết bị, dụng cụ sau

6.1  Bình đáy tròn (xem Hình 1 và Hình 2), dung tích 50 mL, có phần cổ ở giữa vừa với ống nối thủy tinh nhám hình côn 19/26 và phần cạnh cổ vừa với ống nối thủy tinh nhám hình côn 14/23. Các joăng thủy tinh nhám hình côn phải phù hợp với ISO 383.

6.2  Ống nạp khí (xem Hình 1 và Hình 2), có cổng côn thủy tinh nhám hình côn 14/23 chiều dài ống ít nhất 20 mm, đường kính trong 1,5 mm. Khi lắp với bình (6.1), ống sẽ cách đáy bình khoảng 10 mm.

6.3  Ống sinh hàn làm mát bằng nước (xem Hình 1 và Hình 2), có chiều dài danh định 200 mm đến 500 mm, côn thủy tinh nhám hình côn 19/26 tại đáy và ống nối thủy tinh nhám hình côn 14/23, được gắn tại đỉnh, góc 45⁰ (xem Hình 1). Các joăng thủy tinh nhám hình côn phải phù hợp với ISO 383.

6.4  Bầu hấp thụ (xem Hình 1 và 2), có dung tích 7 mL đến 10 mL.

6.5  Que lấy mẫu (xem Hình 1), bao gồm que thủy tinh cứng có một đầu hình côn rỗng miệng rộng.

6.6  Bồn chứa dầu, có khả năng duy trì tại nhiệt độ 165 ^oC ± 1 ^oC.

6.7  Lưu lượng kế, có khả năng đo tốc độ dòng chảy trong khu vực 0,5 mL/s.

6.8  Buret, dung tích 50 mL, phù hợp loại A quy định trong TCVN 7149 (ISO 385).

7  Cách tiến hành

7.1  Phần mẫu thử

Cân, chính xác đến 0,1 mg, vào côn của que lấy mẫu (6.5)

– 60 mg đến 300 mg mẫu trong trường hợp sản phẩm có chứa ít hơn 33 % (theo khối lượng) etylen oxit;

– Lượng mẫu đủ để chứa 20 mg đến 100 mg etylen oxit trong trường hợp sản phẩm có chứa nhiều hơn 33 % (theo khối lượng) etylen oxit.

Kích thước tính bằng milimet

CHÚ DẪN:

Hình 1 – Chi tiết dụng cụ thủy tinh

CHÚ DẪN: Xem Hình 1.

Hình 2 – Thiết bị đã lắp ráp

7.2  Phép xác định

Lật ngược bình (6.1) lên phía trên que lấy mẫu có chứa phần mẫu thử (xem 7.1), sau đó cho bình về tư thế thẳng, để que trượt trong bình sao cho đầu rỗng về phía đáy bình.

Cho 3 g kali iodua (5.2).

Gắn ống nạp (6.2) và ống sinh hàn vào bình, sử dụng một ít axit phosphoric (5.3) để làm trơn các joăng thủy tinh nhám.

Cho dòng khí nitơ hoặc cacbon dioxit (5.1) đi vào bình với tốc độ dòng chảy lớn hơn 0,5 mL/s trong ít nhất 20 min.

Không làm gián đoạn dòng khí hoặc lấy ống sinh hàn ra, đặt bình trong bồn chứa dầu (6.6) duy trì tại nhiệt độ 165 ^oC ± 1 ^oC. Giảm tốc độ dòng khí xuống khoảng từ 0,1 mL/s đến 0,5 mL/s. Qua ống sinh hàn, cho 5 mL axit phosphoric (5.3) vào bình. Đổ vào bầu hấp thụ (6.4) một lượng thích hợp (7 mL đến 10 mL) dung dịch kali iodua (5.5) và lắp bầu vào ống sinh hàn.

Để cho phản ứng xảy ra trong 30 min, đảm bảo rằng bồn dầu không vượt quá nhiệt độ quy định trong suốt 20 min cuối.

Lấy bình ra khỏi nguồn nhiệt, không làm gián đoạn dòng khí, và để nguội xuống dưới 80 ^oC.

Ngừng dòng khí nitơ hoặc cacbon đioxit.

Nhanh chóng xoay bầu hấp thụ theo trục của joăng sao cho chất trong bầu chảy xuống ống sinh hàn vào bình. Quay bầu trở lại vị trí ban đầu. Cho 7 mL đến 10 ml dung dịch kali iodua vào bầu hấp thụ và lại xoay sao cho chất bên trong chảy xuống ống sinh hàn vào bình. Lấy bầu hấp thụ ra. Rửa ống sinh hàn và joăng ở phía dưới bằng một vài mililit dung dịch kali iodua, thu nước rửa trong bình và tháo ống sinh hàn ra.

Tương tự, rửa và tháo ống nạp khí ra.

Chuyển định lượng các chất trong bình đáy tròn sang bình tam giác dung tích 250 mL, rửa bằng nước và một vài mililit dung dịch kali iodua. Nếu còn một ít cặn có thể hòa tan được, thì hòa tan cặn với một vài mililit metanol (5.4).

Chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn độ tiêu chuẩn natri thiosulfat (5.6), khi màu của iot gần biến mất, cho thêm dung dịch chỉ thị hồ tinh bột (5.7).

7.3  Phép thử trắng

Thực hiện phép thử trắng song song với phép xác định, sử dụng cùng loại thuốc thử và tuân thủ quy trình giống như cho phép xác định, nhưng không có phần mẫu thử.

8  Biểu thị kết quả

8.1  Tính toán

Hàm lượng oxyetylen, tính bằng phần trăm theo khối lượng, theo công thức

trong đó

V₀ là thể tích của dung dịch natri thiosulfat (5.6), được sử dụng cho phép thử trắng (xem 7.3), tính bằng mililit;

V₁ là thể tích của dung dịch natri thiosulfat (5.6), được sử dụng cho phép xác định (xem 7.2), tính bằng mililit;

c là nồng độ chính xác của dung dịch natri thiosulfat (5.6), tính bằng mol Na₂S₂O₃ trên lít;

m là khối lượng của phần mẫu thử (7.1), tính bằng gam;

0,022 là khối lượng của oxyetylen tương ứng với 1,00 mL dung dịch natri thiosulfat, c(Na₂S₂O₃) = 1,000 mol/L, tính bằng gam.

8.2  Độ chụm

8.2.1  Độ lặp lại

Chênh lệch lớn nhất được thấy giữa các kết quả của hai phép xác định được thực hiện đồng thời trên cùng sản phẩm bởi cùng nhà phân tích sử dụng cùng loại thiết bị không được vượt quá 1,5 % giá trị trung bình đối với các dẫn xuất có chứa hơn 10 % (theo khối lượng) của etylen oxit.

8.2.2  Độ tái lập

Chênh lệch giữa các kết quả đạt được với cùng mẫu trong hai phòng thí nghiệm khác nhau không được quá 3 % giá trị trung bình đối với các dẫn xuất có chứa hơn 10 % (theo khối lượng) của etylen oxit.

9  Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm các thông tin sau:

a) Tất cả các thông tin cần thiết để nhận biết đầy đủ mẫu;

b) Viện dẫn phương pháp được sử dụng (viện dẫn tiêu chuẩn này);

c) Kết quả thử nghiệm và đơn vị tính được sử dụng;

d) Điều kiện thử nghiệm;

e) Chi tiết thao tác bất kỳ không được quy định trong tiêu chuẩn này hoặc trong tiêu chuẩn viện dẫn, và bất kỳ thao tác nào được coi là tùy chọn cũng như bất kỳ sự cố nào ảnh hưởng đến các kết quả.