碳酸乙烯亞乙酯
1 范圍
本標準規定了碳酸乙烯亞乙酯的要求、試驗方法、檢驗規則、標志、包裝、運輸和貯存。
本標準適用于由氯代碳酸乙烯酯、三乙胺合成的碳酸乙烯亞乙酯。產品主要用于有機合成中間體、鋰電池電解液添加劑。
分子式:C3H2O3
相對分子質量:86.05(按2016年國際相對原子質量)
2 規范性引用文件
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GB/T 601-2016 化學試劑 標準滴定溶液的制備
GB/T 605-2006 化學試劑 色度測定通用方法
GB/T 6678-2003 化工產品采樣總則
GB/T 8170-2008 數值修約規則與極限數值的表示和判定
GB/T 9722-2006 化學試劑 氣相色譜法通則
JJF 1070-2005 定量包裝商品凈含量計量檢驗規程
定量包裝商品計量監督管理辦法(國家質量檢驗檢疫總局 [2005]第75號令)
3 要求
3.1 質量指標應符合表1的規定。
表1
項 目 指 標
外觀 ≥20℃ 無色透明液體 <20℃ 無色固體
純度(不含BHT),% ≥ 99.99
水分, mg/kg ≤ 10
游離氯(以Clˉ計) , mg/kg ≤ 2
總氯,mg/kg ≤ 10
色度,Hazen ≤ 10
烘烤色度(60℃,24h,APHA) ≤ 30
2,6-二叔丁基對甲酚(BHT),mg/kg 70~110(或由供需方協商而定)
3.2 凈含量
應符合《定量包裝商品計量監督管理辦法》的規定。
4 試驗方法
4.1 一般規定
本試驗方法所采用的試劑和水除特殊說明外,均為分析純試劑和蒸餾水或同等統一純度的水。本試驗方法所采用的標準滴定溶液除特殊說明外,均按GB/T601-2016制備。
4.2 外觀
目測。
4.3 純度
4.3.1 方法提要
用氣相色譜法,在規定的色譜操作條件下,試樣經汽化使其中的各組分得到
分離,用火焰離子化檢測器(FID)檢測,以面積歸一法計算碳酸乙烯亞乙酯的
含量。
4.3.2 試劑
a) 氫氣 純度≥99.999%;
b) 氮氣 純度≥99.999%;
c) 空氣經活性炭和分子篩凈化
4.3.3 儀器
a) 氣相色譜儀:配有火焰離子化檢測器(FID)的氣相色譜儀,整機靈敏度
和穩定性符合GB/T9722-2006規定;
b) 記錄儀:與儀器配套色譜處理軟件。
4.3.4 色譜分析條件
推薦的色譜柱和典型色譜操作條件見表2。
表2
項目 試驗條件
色譜柱型號 HP-5
柱長/柱內徑/液膜厚度 30m×0.32mm×0.25μ m
檢測器類型 火焰離子化檢測器(FID)
氣化室溫度,℃ 250
程序升溫 初始60℃,保持5 min,以10℃/ min升溫到80℃,保持5 min,
以20℃/ min升到100℃,再以40℃/ min升到220℃,保持5min。
檢測器溫度,℃ 270
色譜柱流量, mL/min 1
空氣流量,mL/min 400
氫氣流量,mL/min 40
分流比 100:1
進樣量,μ L 0.2
4.3.5 試驗步驟
在表2規定的試驗條件下,注入試樣,工作站自動記錄色譜峰,以面積歸一法計算碳酸乙烯亞乙酯的含量。
4.4 水分
4.4.1 方法提要
用卡爾費休庫倫滴定法,在吡啶與甲醇存在的情況下,試樣中的水分與電解液中的碘和二氧化硫發生如下反應:
H2O+I2+3C5H5N→2C5H5N·HI+C5H5N·SO3
C5H5N·SO3+CH3OH→C5H5N·HSO4CH3
在電解過程中,電極反應如下:
陽極:2I- -2e→I2
陰極:2H+ + 2e→H2↑
陽極產生的碘又與水發生反應生成氫碘酸,直至全部水反應完畢為止,反應終點用一對鉑電極所組成的檢測單元指示。依據法拉第電解定律可知,參加反應的碘的分子數等于水的分子數,同電荷量成正比例的關系。
即:W=Q/10.722式中:W為樣品中水分含量 單位:μ g;
Q為電解電量 單位:毫庫倫
4.4.2 儀器
a) 庫倫水分測定儀,其他能滿足要求的庫倫法水分滴定儀也可使用;
b) 適宜容量注射器;
c) 電子秤,精度為0.0001g。
4.4.3 試劑
與水分儀相配套使用的醛酮試劑。
4.4.4 試驗步驟
4.4.4.1 加入卡爾費休試劑,按照儀器說明書調節水分測定儀至工作狀態后,按說明書標定,直到達到平衡。
4.4.4.2 用注射器抽取1g~2g待測樣品,將樣品注入電解池陽極室,等待結束后直接讀取水分測定儀的水分含量。
4.4.5 結果計算
水分X1以mg/kg表示,按式(1)計算:
X1=m/M×1000.....................(1)
式中:
m—讀取的水分含量,μ g;
M—試樣的質量,mg。
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2mg/kg。
4.5 游離氯(以Clˉ計)
4.5.1 方法提要
用電位滴定法,在硝酸溶液中,以硝酸銀標準溶液滴定試樣中的氯離子,用Ag電極作指示電極,甘汞電極為參比電極。在滴定過程中,隨著滴定劑的加入,電極電位E不斷發生變化,電極電位發生突躍時,說明滴定達到終點,用微分曲線確定滴定終點。
4.5.2 儀器
a) 微機自動電位滴定儀;
b) 記錄儀:與電位滴定儀配套的處理軟件;
c) 磁力攪拌器;
d) 電子秤,精度為0.0001g。
4.5.3 試劑
a) 0.001mol/L硝酸銀乙醇標準溶液;
b) 飽和KCl溶液;
c) 硝酸溶液(1+3)。
4.5.4 試驗步驟
4.5.4.1 打開電源,啟動自動電位滴定儀,預熱5min。
4.5.4.2 按儀器說明書把各項需設置的參數輸入到儀器工作軟件中。
4.5.4.3 用塑料杯稱取30g左右待測樣品,加入20mL無水乙醇,再加入0.5mL上述硝酸溶液,將電極浸入待測樣品中,打開磁力攪拌器,待穩定后開始滴定,等到出現滴定突躍后,停止滴定,記錄滴定至終點時消耗硝酸銀乙醇標準滴定溶液的體積。同時做空白試驗。
4.5.5 結果計算
游離氯(以Cl-計)X2以mg/kg表示,按式(2)計算:
X2=C×V×35.45×1000/M.................. (2)
式中:
C—硝酸銀乙醇標準溶液的摩爾濃度,mol/L;
V--消耗的硝酸銀乙醇標準溶液的體積,mL;
M—試樣的質量,g;
35.45—氯的摩爾質量,g/mol。
取二次平行測定結果的算術平均值為測定結果,二次平行測定結果的絕對差值不大于1mg/kg。
4.6 總氯含量
4.6.1 方法提要
當系統處于平衡狀態時,滴定池中保持恒定Ag+濃度,樣品經裂解后,有機氯轉化為氯離子,再由載氣帶入滴定池同銀離子反應:
Ag+ + Cl-→AgCl
滴定池中銀離子濃度降低,指示電極對即指示出這一信號的變化,并將這一變化的信號輸入庫侖放大器,然后由庫侖放大器輸出一相應的電流加到電解電極對上。電解陽極電生出被Cl-所消耗的Ag+,直至恢復原來的Ag+離子濃度,測出電生Ag+時所消耗的電量,據法拉第電解定律就可求得樣品中總氯的含量。
4.6.2 儀器
a) WKL-3000硫氯分析儀;
b) 與儀器配套使用處理軟件。
4.6.3 試劑
a) 氯標準樣品:100μ g/mL,稱取2,4,6-三氯酚(基準試劑)0.093g,精確至0.0001g,轉移至500mL容量瓶中,用甲醇稀釋至刻度;
b) 醋酸溶液(7+3)
4.6.4 試驗步驟
4.6.4.1 檢查電源線、 氣路連接是否正常,打開電源,按下列條件分析:
汽化端:600℃~750℃
燃燒端:800℃~900℃
氧氣:150mL/min~180mL/min
氮氣:150mL/min~180mL/min
偏壓:250mv~270mv
增溢:2400
4.6.4.2 按溫控參數設計設定“汽化”、“ 燃燒”、溫度“750℃”、850℃,點擊升溫,按“確定”后,儀器自動升溫。
4.6.4.3 待爐溫、氣量穩定后,連接電解池和石英管球磨接頭,并用銅夾子夾緊。
在平衡檔,電解池的偏壓高于260mv,否則要重新用新鮮的電解液沖洗電解池。
4.6.3.4 標樣測量:用10μ L注射器吸取與分析氯含量相近的標樣8μ L,然后回抽注射器注塞,小心除去氣泡使上彎月面對準1μ L刻度處,記下注射器體積,以每秒不大于0.5μ L速度進樣,進樣完畢,抽出注射器注塞使殘留液體上彎月面仍然位于1μ L處,記下殘留液體質量,兩質量讀數之差即為樣品注入量。每次校準至少重復3遍,通過調節偏壓、增益以得到滿意的對稱峰形和轉化率,并計算出平均轉化率,一般標樣轉化率在80%~120%,若低于80%應檢查儀器操作參數及氣量是否合適。
4.6.4.5 樣品分析:按“標樣測量”法,注入樣品體積,出峰后儀器自動計算出測量結果--待測樣品中的總氯含量(mg/kg)。重復測定二次,二次平行測定絕對誤差不大于2mg/kg。
4.7 色度
按GB/T 605-2006規定進行。
4.8 烘烤色度
4.8.1 方法提要
用具塞塑料瓶取100mL樣品,密閉狀態下,放入60℃的避光的恒溫水槽或恒溫烘箱中,觀察24h后色度的變化。
4.8.2 儀器
a) 數顯電熱恒溫水浴鍋或電熱恒溫鼓風烘箱;
b) 標準比色管;
c) 100mL塑料瓶。
4.8.3 試驗步驟
4.8.3.1 打開數顯電熱恒溫水浴鍋或電熱恒溫鼓風烘箱,把溫度恒溫至60℃。
4.8.3.2 把待測樣品密閉裝入塑料瓶中,穩固放置水浴鍋或烘箱中,避光。
4.8.3.3 記錄24h后樣品的色度,按GB/T 605-2006的規定進行。
4.9 2,6-二叔丁基對甲酚(BHT)
4.9.1 方法提要
用氣相色譜法,在規定的色譜操作條件下,試樣經汽化使其中的各組分得到分離,用火焰離子化檢測器(FID)檢測,采用外標法定量, 計算BHT的實際含量。
4.9.2 試劑
a) 碳酸乙烯亞乙酯(含量不低于99.95%);
b) BHT(含量不低于99.5%);
c) 其余同4.3.2。
4.9.3 儀器
同4.3.3。
4.9.4 色譜分析條件
同4.3.4。
4.9.5 試驗步驟
4.9.5.1 用潔凈具塞玻璃瓶分別配含BHT50mg/kg、70mg/kg、90mg/kg、110mg/kg的碳酸乙烯亞乙酯溶液(或根據指標進行調整),混勻備用。
4.9.5.2 按4.3.3和4.3.4色譜分析及操作條件進行分析,每個樣平行測定三遍,取平均值,以BHT的濃度為橫坐標,峰面積為為縱坐標,繪制標準曲線。
4.9.5.3 在與標準樣品相同條件和相同進樣體積注入色譜儀,測量BHT的峰面積 。
4.9.6 結果計算
2,6-二叔丁基對甲酚(BHT)y以mg/kg表示,按式3計算:
A-b
y = ——————............(3)
k
式中:
A—譜圖中BHT峰面積;
b—標準曲線截距;
k—標準曲線斜率;
取兩次平行測定結果的算術平均值為測定結果,兩次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%。
5 檢驗規則
5.1 每批產品應有公司質檢部門按本標準要求檢驗合格后方可出廠,并附合格證書。
5.2 產品以每釜為一批,每批產品不超過2t,抽樣按GB/T 6678-2003規定進行。
5.3 采樣過程中要用惰性氣體(氮氣、氬氣等)保護,將所采樣品裝于兩個清潔、干燥的試劑瓶中,塑封,瓶上貼標簽,注明產品名稱、生產日期、生產批號、采樣日期和采樣人姓名,一瓶供質量檢驗用,另一瓶密封保存留樣,以備查驗。
5.4 檢驗結果按GB/T 8170中的修正值比較法進行,檢驗結果若有一項指標不符合準標準要求時,則應重新取兩倍數量進行復檢,復檢仍不符合本要求則判該批產品為不合格。
6 標志、包裝、運輸、貯存
6.1 標志
產品包裝容器上應有牢固清晰的標志,內容包括:產品名稱、生產廠名、凈重、毛重、生產批號、生產日期、產品規格等。
6.2 包裝
產品用帶快速接頭的不銹鋼桶包裝,并用氮氣或惰性氣體密封保護。
6.3 運輸
產品在運輸過程中注意防潮防曬,避免劇烈震動撞擊。
6.4 貯存
產品應貯存在通風、干燥、陰涼的庫房內。
6.5 保質期
產品保質期為6個月。逾期檢驗合格仍可使用。