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溴化聚苯乙烯中溴、氯含量连续测定方法

2013-05-10舒畅于海滨王日杰杨晓霞

天津化工 2013年2期
关键词:卤素聚苯乙烯联苯

舒畅 ,于海滨 ,王日杰 ,杨晓霞

(1.中海油天津化工研究设计院,天津 300131;2.天津大学化工学院,天津 300072)

溴化聚苯乙烯为高分子型溴系阻燃剂,可用于尼龙、聚酯、ABS等耐高温树脂的阻燃处理,目前已成为国内外中高档阻燃尼龙主打阻燃剂。溴含量是衡量其阻燃性能的主要指标,采用氯化溴法生产的溴化聚苯乙烯中不可避免地含有杂质氯,一般来说,有机卤素含量的测定步骤是先将有机卤素变成无机卤素离子,然后滴定。国内报道的脱有机卤素的方法包括氧瓶燃烧法[1]、碱熔法[2],这两种方法不仅繁琐而且存在吸收上的误差,本文采用一种新的脱有机卤素方法,即将溴化聚苯乙烯溶于无卤溶剂中,然后加入一种高效的脱有机卤素试剂——联苯钠[3],该法快速简便,可适用于广泛的有机卤素向无机卤素离子的转化。景丽洁[4]曾报道了无机溴、氯连续测定的方法,本文在其基础上加以改进,参比电极改用玻璃电极,减小了分析误差,而且不需额外加入中性电介质NaNO3。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

联苯钠,美国进口;AgNO3标准溶液,0.5mol/L;ZD-2自动电位滴定仪,上海精密科学仪器有限公司。

1.2 原理

联苯钠试剂是一种高效、灵敏的脱有机卤素试剂,比其他脱有机卤素的方法快速灵敏,而且操作简便,目前国内尚未发现相关报道,适用于广泛有机卤素的脱除。在溶剂中,联苯钠脱除样品中的有机卤素,加水转化成卤素离子,采用电位滴定法滴定。

无机溴、氯混合测定采用硝酸银标准溶液电位滴定,因其电位分别在溴、氯的等当点发生突变,因而可以测出E-V数据,以△E/△V代替E对滴定剂体积V作图,△E/△V极大处即为滴定终点,分别测出溴、氯的等当点。

1.3 方法

精确称量0.1~0.15g样品置于烧杯中;加入30mL四氢呋喃搅拌溶解;向烧杯中加入联苯钠试剂(大约15mL),应确保联苯钠过量,过量标志是混合液呈深蓝绿色,用玻璃表面皿盖住,静止3min;加入10mL甲醇,将杯壁和表面皿冲洗干净,然后加水稀释到100mL,并放入磁搅拌子;加入0.5mL甲基橙指示液,并滴加稀硝酸直至溶液呈红色;将烧杯置于搅拌器上,浸入银电极和玻璃电极,并搅拌;用AgNO3标准溶液滴定,记录滴定终点;分别按式(1)、(2)计算 Br、Cl含量:

N:AgNO3标准溶液的浓度,mol/L;W:BPS样品的质量,g;V1:第一滴定终点耗用AgNO3标准溶液的体积,mL。

N:AgNO3标准溶液的浓度,mol/L;W:BPS样品的质量,g;V2:第二滴定终点耗用AgNO3标准溶液的体积,mL。

2 实验结果与讨论

2.1 分析条件

2.1.1 杂质

所用试剂包括蒸馏水应不含卤素,否则会干扰测定结果。

2.1.2 温度

整个测定过程在室温下进行,温度波动范围不大,而且只是测定突变点,所以温度几乎没有什么影响。

2.1.3 pH值

测定应在酸性条件下进行,pH值在3~5之间,酸性条件对测定非常有利,玻璃电极的使用需要酸性条件,此外在滴定过程中,pH值变大,参比电极电位变小,测量电极电位变大,从而放大了测定值,有利于电位突变的分析,减小了误差。

2.2 分析结果

用本方法测定的溴化聚苯乙烯样品的溴、氯含量,见表1。测定已知溴、氯含量的标准溶液,结果见表2。

表1 精密度的测定

表2 准确度的测定

可见,溴含量的精密度和准确度均很好,低于0.5%,不过在聚苯乙烯样品中,氯含量本来甚微(1%~2%),因而相对误差较高,达到了2%。

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