衢州明鋒化工有限公司質量標準
氟代碳酸乙烯酯
1 范圍
本標準規定了氟代碳酸乙烯酯的規格要求、試驗方法、檢驗規則、標志、包裝、運輸及貯存的要求。
本標準適用于以一氯代碳酸乙烯酯、無水氟化鉀為主要原料，經反應、提純制得氟代碳酸乙烯酯，產品為鋰離子電池電解液中使用的添加劑。
分子式：C3H3O3F
相對分子質量：106.05(按2007年國際相對原子質量)
2 規范性引用文件
下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB/T 3143-1982 液體化學產品顏色測定法(Hazen單位-鉑-鈷色號)
GB/T 191-2008 包裝儲運圖示標志
GB/T 601-2002 化學試劑 標準滴定溶液的制備
GB/T 602-2002 化學試劑 雜質測定用標準溶液的制備
GB/T 603-2002 化學試劑 試驗方法中所用制劑及制品的制備
GB/T 3723-1999 工業用化學產品采樣安全通則
GB/T 6678-2003 化工產品采樣總則
GB/T 6682-2008 分析實驗室用水規格和試驗方法
GB/T 8170-2008 數值修約規則與極限數值的表示和判定
GB/T 9725-2007 化學試劑 電位滴定法通則
3 技術要求
3.1 外觀
應為無色透明液體，無懸浮物和機械雜質。
3.2 理化要求
鋰離子電池氟代碳酸乙烯酯的指標應符合表1的規定。
結構式：
        
　　　　


表 1 理化要求
項目                        規格要求
                         一般品      優等品
色度(Hazen)       ≤10         ≤10
主含量，%         ≥99.95    ≥99.97
水分，mg/kg      ≤20         ≤10
游離氯，mg/kg  ≤5           ≤5
游離酸，mg/kg  ≤30         ≤20
鉀離子，mg/kg        ≤2
鈣離子，mg/kg        ≤2
鈉離子，mg/kg        ≤2
鐵離子，mg/kg        ≤2
鉛離子，mg/kg        ≤2
4 試驗方法
4.1 一般規定
4.1.1 除非另有說明，在分析中僅使用確認為分析純的試劑和 GB/T 6682-2008 中規定的三級或以上的水。
4.1.2 試驗方法中所用標準滴定溶液、雜質測定用標準溶液、制劑及制品，在沒有注明其他要求時，均按 GB/T 601-2002、GB/T 602-2002 和 GB/T 603-2002 之規定制備。
4.2 外觀
取液體試樣，置于具塞比色管中，在日光燈或日光下目測。
4.3 色度
按GB/T9728的規定進行比色測定。試樣溶液的比濁度應不大于標準鉑-鈷比色溶液的色度值10 Hazen單位。
4.4 氟代碳酸乙烯酯含量
4.4.1 方法提要
在選定的工作條件下，使試樣氣化后經色譜柱分離，用火焰離子化檢測器檢測，采用校正面積歸一法定量。
4.4.2 儀器
安捷倫氣相色譜儀：配有氫火焰離子化檢測器，整機靈敏度和穩定性應符合GB/T 9722-2006中的有關規定，儀器的線性范圍應滿足定量要求。
4.4.3 試劑
4.4.3.1 高純氫氣：體積分數不低于 99.999%。經脫水裝置、硅膠等干燥、凈化處理。
4.4.3.2 高純氮氣：體積分數不低于 99.999%。經脫水裝置、硅膠等干燥、凈化處理。
4.4.3.3 空氣：無腐蝕性雜質。經脫油、脫水處理。
4.4.3.4 色譜數據處理機或色譜工作站。
4.4.3.5 進樣器：微量注射器。
4.4.4 色譜分析條件
色譜操作條件見表2。
表 2 色譜操作條件
色譜柱 DB-17
柱長/柱內徑/液膜厚度
30 m ×0.53 mm ×1.0 μm
柱溫/℃ 180
程序升溫 初始溫度 120℃，保持 2min，升溫速率 10℃/min，最終溫度 200℃，保持 5min
進樣器溫度/℃ 270
檢測器溫度/℃ 250
空氣流量/(mL/min) 400
氫氣流量/(mL/min) 40
載氣(N 2 )柱流量 3.5
分流比 30:1
進樣量/μL 0.4
4.4.5 分析步驟
在表2規定的試驗條件下，點燃氫火焰，待基線穩定后用微量進樣器在樣品瓶中抽取0.4μL 樣品進樣，保留時間20min,工作站自動記錄色譜峰，定量方法采用校正面積歸一化法。
4.4.6 結果計算
氟代碳酸乙烯酯的質量分數w1，數值以%表示，按公式(1)計算：
           A1×f1
w1=--------------------------………………………(1)
               ∑Ai×fi
式(1)中：
w1—試樣中氟代碳酸乙烯酯的質量分數，%；
A1 —氟代碳酸乙烯酯的峰面積；
f1 —氟代碳酸乙烯酯的相對校正因子；
4.4.7 分析結果
取二次重復測定結果的算術平均值作為分析結果，平均值不小于99.95%為一般品氟代碳酸乙烯酯；平均值不小于99.97%為一級品氟代碳酸乙烯酯；平均值不小于99.99%為優級品氟代碳酸乙烯酯。兩次測定結果的絕對差值不大于0.005%。其數值按GB/T 8170-2008的規定進行修約。
4.5 水分含量
4.5.1 原理方法
卡爾·費休試劑庫侖法。試樣中的水分與電解液中的碘和二氧化硫發生定量反應，反應式為：
    I2+SO2+H2O--2HI+SO3
  2I--2e--I2
參加反應的碘分子數等于水的分子數，電解生成的碘與所消耗的電量成正比，依據法拉第定律，用消耗的電量得出水的量。
4.5.2 儀器
4.5.2.1 卡爾·費休庫侖法微量水分測定儀：配有電解液電極和檢測電極等。
示值及誤差：10~1000ug H2O,大于1000ug  H2O,0.5%。
4.5.2.2 注射器：5 mL 。
4.5.3 分析步驟
加入電解液，按儀器說明調節儀器，當儀器進入工作狀態后，按儀器說明書要求進行標定。
用干燥的注射器稱量，用減量法去約(1~2) g 試樣，精確至 0.1mg ,注入水分測定儀的滴定池中，待反應完畢后直接讀取水的質量數值。
4.5.4 結果計算
水的質量分數w2，數值以mg/kg 表示，按式(2)計算：
              m1
w2=---------------- ………………(2)
               m2
式(2)中：
m1 —讀取的水的質量數值，單位為微克(ug)；
m —試樣的質量的數值，單位為克(g)
取兩次平行測定結果的算術平均值為報告結果。兩次平行測定結果的絕對差值不大于這兩個測定值
的算術平均值的 10%。
4.6 游離氯的測定(以Cl-計)
4.6.1 方法
以銀電極為指示電極，用硝酸銀標準滴定溶液滴定試樣中的氯離子，按照電位的突躍點判定其滴定終點。根據硝酸銀標準溶液的消耗量，計算出試樣中氯離子的含量。
4.6.2 儀器
4.6.2.1 自動電位滴定儀，帶有微量滴定管(5mL、10mL 或其他規格)，精度±2 mv
4.6.2.2 電極：銀復合電極。
4.6.3 試劑
4.6.3.1 丙酮
4.6.3.2 硝酸溶液
4.6.3.3 硝酸銀-乙醇標準滴定溶液： CAgNO3=0.001 mol/L 。
4.6.4 分析步驟
稱取試樣 20g ，精確至 0.001g ,加入硝酸溶液 0.2mL ,丙酮25 mL ，放入轉子進行攪拌。以銀復合電極作為指示電極，用硝酸銀-乙醇標準滴定溶液進行電位滴定，記錄滴定至終點時消耗硝酸銀-乙醇標準滴定溶液的體積。
在測定的同時，按與測定相同的步驟，對不加試樣而使用相同數量的試劑溶液作空白試驗。
4.6.5 結果計算
游離氯(以Cl-計)的質量分數w3，數值以mg/kg 表示，按式(3)計算：
      (v2-v1)×C×M
w3=------------------------- ×1000……………………(3)
                          m
式(3)中:
V1 空白消耗硝酸銀-乙醇標準滴定溶液的體積的數值，單位為毫升(mL);
V2 試樣消耗硝酸銀-乙醇標準滴定溶液的體積的數值，單位為毫升(mL);
C —硝酸銀-乙醇標準滴定溶液濃度的準確數值，單位為摩爾每升(mL);
M —氯的摩爾質量的數值，單位為克每摩爾(g/mol)(Μ =35.45);
m —試樣的質量的數值，單位為克(g)。
取兩次平行測定結果的算術平均值為報告結果，兩次平行測定結果的絕對差值不大于這兩個測定值的算術平均值的 20%。
4.7 酸度測定
4.7.1 方法
采用酸堿滴定方法，以酸堿滴定電極為指示電極，用氫氧化鈉溶液滴定試樣中的游離酸，按照點位的突躍點判定其滴定終點。根據氫氧化鈉標準滴定溶液的消耗量，計算出試樣中的酸值，結果以 HF 計。
4.7.2 儀器
4.7.2.1 自動電位滴定儀，帶有微量滴定管(5mL、10mL 或其他規格)，精度±2mv
4.7.2.2 電極：非水性玻璃復合電極。
4.7.3 試劑
氫氧化鈉標準溶液，CNaOH=0.01mol/L  。
4.7.4 分析步驟
稱取試樣 3~5 g ，精確至 0.001g ，加入5℃蒸餾水，稀釋至100mL ，滴定:Metrohm 848 電位滴定儀. 預先攪拌處理好的樣品,10 秒以 NaOH(0.01mol/L)標準溶液滴定以 6.0229.100 電極指示終點,過程中保持滴定容器內溫度在 4~6℃.采用 DET 法,結果以ppm 計算。
儀器讀數小于等于 20 ppm 為合格。
4.8 金屬離子(鉀、鈣、鈉、鐵、鉛)的測定
4.8.1 方法
將試樣稀釋后，用火焰原子吸收法測定，利用吸收定律計算出試樣中各元素的濃度。
4.8.2 試劑
4.8.2.1 無水乙醇
4.8.2.2 鉀標準溶液：0.1mg/mL
4.8.2.3 鈣標準溶液：0.1mg/mL
4.8.2.4 鈉標準溶液：0.1mg/mL
4.8.2.5 鐵標準溶液：0.1mg/mL
4.8.2.6 鉛標準溶液：0.1mg/mL
4.8.2.7 乙炔，體積分數不低于 99.999 %
4.8.2.8 壓縮空氣
4.8.3 儀器
4.8.3.1 火焰原子吸收分光計，按 GB/T 9723 規定。
4.8.3.2 鉀元素空心陰極燈。
4.8.3.3 鈣元素空心陰極燈。
4.8.3.4 鈉元素空心陰極燈。
4.8.3.5 鐵元素空心陰極燈。
4.8.3.6 鉛元素空心陰極燈。
4.8.4 標準溶液的配制
按照表 4 分別移取各元素標準溶液，并稀釋至100mL,配制各被測元素的系列標準溶液。
表 4 各被測元素標準溶液配制表被測元素 移取含被測元素 0.1mg/mL 溶液的量/mL
鉀 0.5 1.0 1.5 2.0
鈣 0.5 1.0 1.5 2.0
鈉 0.2 0.5 1.0 1.5
鐵 0.5 1.0 1.5 2.0
鉛 0.5 1.0 1.5 2.0
4.8.4 分析步驟
4.8.4.1 儀器準備
安裝儀器說明書調節儀器，將各元素的空心陰極燈預熱 10~20min。具體見表 5。
表 5 各元素對應的參數
元素  波長/ nm  乙炔和空氣流量/( min/L )
鉀    766.5     乙炔：空氣 2.0:15.0
鈣    422.7     乙炔：空氣 2.0:15.0
鈉    589.0     乙炔：空氣 2.0:15.0
鐵    248.3     乙炔：空氣 2.0:15.0
鉛    283.3     乙炔：空氣 2.0:15.0
4.8.4.2 試樣制備
稱取 20g 試樣，精確至 0.01 g ,于 100 mL 容量瓶中，加入 20 mL 無水乙醇，混合均勻，用蒸餾水稀釋至刻度。
4.8.4.3 測定方法
按照 GB/T 9723 中工作曲線法的規定進行。
4.8.4.4 結果計算
各被測元素的質量分數w4  ,數值以 mg/kg 表示，按式(4)計算：
           Ci×V
w4=--------------……………………………………………………………(4)
               m
Ci 根據標準曲線扣除空白后的試樣中所含被測元素的濃度，單位為微克每毫升(g/mL)；
V 試樣溶液體積的數值，單位為毫升( mL )；
m 試樣的質量，單位為克( g )。
取兩次平行測定的結果均值，兩次測定結果的絕對差值不大于1mg/kg 。
5 檢驗規則
5.1 組批規則
本產品以每次包裝的均勻產品為一批，每批產品不超過3噸。
5.2 采樣
采樣按GB/T 3723-1999和GB/T 6678-2003的規定進行。采樣在成品包裝桶內進行。采樣時，避免陽光直射。在采樣過程中，應用惰性氣體(氬氣或高純氮氣)進行保護，避免產品接觸空氣導致水分偏高。采樣時至少采取兩瓶試樣(每瓶100 mL ，氟化瓶包裝，鋁箔封口)，一瓶供檢驗用，一瓶留樣。
5.3 檢驗分類
本標準規定的所有項目為出廠檢驗項目。
5.4 出廠檢驗
本產品應由生產廠的質量監督檢驗部門按本標準的規定進行檢驗，檢驗合格后方可出廠。并應附有一定格式的質量證明書，其內容包括：產品名稱、標準號、生產廠名稱、注冊商標、批號、檢驗員代號等。
5.5 復檢
檢驗結果有一項指標不符合本標準要求時，應重新自兩倍量的包裝中采樣進行復驗，復驗的結果即使只有一項指標不符合本標準的要求時，則整批產品為不合格。
6 標志、包裝、運輸及貯存
6.1 標志
每個包裝桶上應有牢固清晰的標志，內容包括:生產廠名、廠址、產品名稱、商標、凈含量、批號或生產日期、本標準編號、保質期等信息，以及GB/T 191-2008所規定的“怕曬”、“怕雨”標志。
6.2 包裝
產品使用清潔、干燥、密封的不銹鋼包裝桶包裝，如客戶需要可充填惰性氣體(高純氮氣或氬氣)保護，客戶有特殊要求的按照合同執行。包裝規格為50 kg 、200 kg 。
6.3 運輸
本產品在運輸過程中應有遮蓋物，防止日曬、雨淋、受潮。運輸過程中應防止猛烈撞擊。
6.4 貯存
本產品應貯存在干燥、室溫不超過35℃的干燥庫房內。
6.5 保質期
在本標準規定的包裝貯存條件下，產品保質期為6個月，逾期檢驗合格仍可使用。