ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СТАНДАРТОВ СОВЕТА МИНИСТРОВ СССР

СВЕРДЛОВСКИЙ ФИЛИАЛ ВСЕСОЮЗНОГО ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ИНСТИТУТА МЕТРОЛОГИИ им. Д. И. МЕНДЕЛЕЕВА (СФ ВНИИМ)

МЕТОДИКА

ПОВЕРКИ ЛАБОРАТОРНЫХ ТИТРАТОРОВ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ВОДЫ В ОРГАНИЧЕСКИХ РАСТВОРИТЕЛЯХ МИ 13—74

МОСКВА — 1975

РАЗРАБОТАНА

Руководитель темы Э. М. Малкова Исполнители С. Н. Мяконьких и Т. Г. Наумова

ПОДГОТОВЛЕНА К УТВЕРЖДЕНИЮ

Руководитель подразделения Э. М. Малкова Исполнитель С. Н. Мяконьких

УТВЕРЖДЕНА научно-техническим советом Свердловского филиала Всесоюзного ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательского института метрологии им. Д. И. Менделеева (СФ ВНИИМ) 14 июня 1972 г. (протокол № 13)

УДК 543.24.08 : 543.712.3 389

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ ЛАБОРАТОРНЫХ ТИТРАТОРОВ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ВОДЫ В ОРГАНИЧЕСКИХ РАСТВОРИТЕЛЯХ МИ 13—74

Настоящая методика устанавливает методы и средства поверки вновь изготовляемых, -выпускаемых из ремонта и находящихся в обращении лабораторных титраторов для определения содержания воды в органических растворителях в пределах от 0,001 до 0,5%, оаиованных на применении метода К. Фишера.

1. НАЗНАЧЕНИЕ И УСТРОЙСТВО

1.1.    Тлтратор «Влага» представляет собой полуавтоматический лабораторный прибор, предназначенный для определения 0,001 — 0,5% воды в органических растворителях (этаноле, .метаноле, толуоле, бензоле, дихлорэтане и др.).

Действие прибора основано на методе объемного титрования пробы анализируемого раствора реактивом К. Фишера. Точка конца титрования определяется бипотеициометрическим методом с платиновыми поляризованными электродами. В конечной точке титрования имеет место быстрое изменение (скачок) разности потенциалов электродной шары. В момент достижения заранее заданного оператором значения «потенциала электронная схема автоматически отключает подачу титрующего раствора, и титрование прекращается. Для повышения точности и «исключения -перетигро-вывания титратор «Влага» имеет устройство для замедления подачи титрующего раствора вблизи конечной точки.

В комплект титратора входят блок определения эквивалентной точки БОЭТ, автоматическая бюретка и прибор для записи кривых титрования.

Основная относительная погрешность титратора не превышает ±il0%; сходимость результатов наблюдений 3%.

1.2.    Тлтратор ЛТВ-375 представляет собой полуавтоматический лабораторный прибор, предназначенный для определения 0,001 — 0,5% воды в органических растворителях (бензоле, петролейном

© Издательство стандартов, 1975

3

эфире, этаноле, метаноле, этилацетате и др.). Действие прибора основано на использовании «метода объемного нитрования реактивом К- Фишера. Метод индикации точки конца титрования — ам-перометрмчеакий с помощью двух поляризованных платиновых электродов. При «появлении в растворе свободного йода в цени возникает ток, измеряющийся контактным миюроампермстром. Подача титрующего раствора в ячейку автоматически прекращается после полною оттитровывашия поды в анализируемом растворителе.

В комплект титратора входят: блок «индикации, автоматическая бюретка, магнитная мешалка, ячейка, основание «с баком для слива оттитрованного раствора.

Основная относительная погрешность титратора не превышает ±10%; сходимость результатов наблюдений 3%.

2. ОПЕРАЦИИ, ПРОВОДИМЫЕ ПРИ ПОВЕРКЕ,

И ПРИМЕНЯЕМЫЕ СРЕДСТВА

2.1.    При поверке лабораторных тит.раторов для определения содержания .воды в органических растворителях с -помощью рсак-тиза Фишера устанавливают: комплектность прибора, герметичность жидкостных линий .и ячейки, соответствие показаний счетчика величине дозы, основную относительную погрешность прибора и сходимость результатов наблюдений.

2.2.    При поверке необходимо «.меть следующее оборудование и материалы:

весы лабораторные аналитические модели ВЛА-200-М

(АДВ-200М)    —1    шт.;

весы лабораторные микроаналитические модели

ВЛМ-20г-М (ВМ-20М)    —1    шт.;

цгприц медицинский стеклянный на 20 мл по ТУ-С49—Ы

— 1 шт.;

шприц медицинский стеклянный на 1 мл (МРТУ-42-2095—62)

метиловый спирт (метанол)-яд по ГОСТ 6995-67, с содержанием зоды не более 0,05%;

этиловый спирт (этанол) по ГОСТ 5962-67, с содержанием воды не более 0,05%;

воду дистиллированную по ГОСТ 6709-72; енл'ик а гель-индикатор по ГОСТ 8984-59; смазку Циатим-205 по ГОСТ 8551-74 или смазку вакуумную по ГОСТ 9645-61;

стандартный раствор воды в спирте (приложения 1, 2).

3. ПОВЕРКА

3.1.    Титраторы, поступившие *в поверку, не должны иметь следов коррозии и загрязнении, трещин и сквозных раковин в корпусе, повреждений стекла и шкалы, влаги и посторонних предметов внутри прибора.

3.2.    Комплект тптратора должен удовлетворять -комплектности прибора, указанной -в техническом описании на прибор.

Примечание. Допускается представлять в поверку титратор «Влага*

без самопишущего прибора.

3.3. ' Шкала показывающего прибора должна быть градуирована в единицах, указанных в техническом описании на прибор.

Са1МОП1Ишущий прибор, подключаемый к титратору, должен иметь согласованные со шкалами показывающего прибора пределы измерения.

3.4.    Прибор готовят к поверке в соответствии с техническим описанием п инструкцией по эксплуатации.

3.5.    Температура воздуха з помещении, где проводится позерка, должна быть 20±5°С; относительная влажность не более 80%; напряжение питания 220В±2%, частота переменного тока 50 Ги± ±2%.

3.6.    Проверку герметичности жидкостных линий прибора проводят следующим образом. Жидкостные линии прибора заполняют реактивом Фишера (7'=0,1*10“³ — 0,5 -10"³ г/«мл) и оставляют на 12—24 ч. Прибор считается герметичным, если по истечении этого времени не наблюдается появления течи в местах соединения шлангов.

3.7.    Для проверки герметичности ячейки автоматическую бюретку заполняют реактивом Фишера с титром, равным примерно 0,5*10^-3 г/мл. В ячейку заливают 20 мл раствора метанола, содержащего около 0,001% золы. Раствор оттитровывают. Через 10 мин титрование повторяют. Количество влаги (а), проникшей в ячейку в течение 10 мин, определяют по формуле

а—Т • (v₂ — Vi),

•где Т — титр реактива Фишера, г/мл;

i>i — показание счетчика автоматической бюретки, мл; v₂ — показание счетчика автоматической бюретки при -повторном измерении, мл.

Количество воды, попадающей в титровальную ячейку из окружающего воздуха в течение 10 мин, не должно превышать 0,0001 г.

3.8.    Соответствие показаний счетчика величине дозы прозеря-ют сравнением показаний счетчика в миллилитрах с объемом дистиллированной воды, поданной автоматической бюреткой в сухой, чистый предварительно «взвешенный бюкс. Объем дистиллированной воды определяют весовым методом с учетом температурной поп равней на удельный объем -воды. Проверку проводят в трех точках, соответствующих 20, 50 и 80% объема шприц-бюретки.

5

В каждом случае проводят не менее трех взвешиваний. Погрешность дозирования титрующего раствора нс должна превышать величины, указанной в техническом описании на прибор.

3.9.    Прозсрку основной относительной погрешности прибора проводят на растворах этилового спирта, содержащих примерно 0,5: 0,01 и 0,001% йоды в ячейке. Для приготовления поверочных растворов требуемой концентрации в ячейку дозируют шприцем стандартный раствор этилового опирта, содержащий около 20% воды (приложения 1 и 2).

В качестве титрующего раствора используют реактив Фишера с титром 2 • 10~³ — 4 • 10“³ г/мл; 0,5 • 10~³— 1 • 10~³ г/мл; 0,1 • 10~³— 0,5* 10“³ г/мл соответственно (приложение 3).

Определение ооновной относительной погрешности прибора проводят при следующих условиях: температура окружающего воздуха 20±5°С; относительная влажность окружающего воздуха не более 80%; напряжение питания 220 В ±2%; частота переменного тока 50 Гц±2%.

Концентрацию воды в ячейке (с) в процентах рассчитывают по формуле

Ь-а ⁰⁼¹ d-v ’

где b — масса стандартного раствора, взятого для титрования, г;

а — концентрация стандартного раствора воды в этиловом спирте, %;

d— плотность метилового спирта три заданной температуре, г/ом³;

v — общий объем раствора в ячейке, .мл.

Примечания:

1.    В случае отсутствия этилового спирта допускается использование метилового спирта.

2.    При работе необходимо иметь в виду токсичность и взрывоопасность метилового спирта и реактива Фишера.

3.10.    Для поверки титраторов на диапазоне примерно 0,5% воды в ячейку, содержащую оттитрованный реактивом Фишера метиловый спирт, с немощью ш трин а на 1 1.мл вводят 0,2 мл стандартного раствора. Шприц заранее калибруют на этой отметке, для чего заполняют ого стандартным раствором до отметки 0,2 мл и взвешивают до и после дозирования стандартного раствора с точностью до 0,0002 г. Массу стандартного раствора b вычисляют как среднее из пяти взвешиваний.

3.11.    Для поверки титратора яга диапазонах примерно 0,01 и 0,001 % воды в ячейку, содержащую оттитрованный реактивом Фишера метиловый спирт, с помощью микро шприца на 10 мкл вводят стандартный раствор до отметок 10 и 5 соответственно. Микрошприц заранее калибруют па этих отметках, для чего заполняют микрошприц стандартным раствором до соответствующей отметки и взвешивают его до и после дозирования стандартного 6

Сходимость результатов наблюдений не должна превышать 3%.

4. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

4.1.    Все сведения о приборе заносят -в протокол поверки, результаты ловерки — в таблицы 1 и 2 (приложение 4). На основании результатов поверки делают вывод о соответствии приборов предъявляемым требованиям.

4.2.    На приборы, удовлетворяющие требованиям настоящей методики, ставят клеймо и выдают свидетельство о поверке установленной формы.

4.3.    Приборы, не удовлетворяющие требованиям настоящей методики, к применению не допускаются.

е

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

МЕТОДИКА ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ЭТИЛОВОГО СПИРТА

Для приготовления стандартного раствора воды в этиловом спирте необходимо иметь обезвоженный этиловый спирт. В зависимости от степени очистки выпускают этиловый ректификованный спирт различной квалификации с содержанием основного вещества (этилового спирта) по объему, в % ;:е менее: «Экстра» — %,5, высшей очистки — 96,2, 1-го сорта—96,0.

Для обезвоживании этилового спирта применяют сернокислую мель, содержащую кристаллизационную воду в виде кристаллов голубого цвета. Сернокислую медь прокаливают при температуре 200—2о0°С до получения Созподпой соли желтого цвета. Зная содержание воды в этиловом спирте, можно рассчитать количество сернокислой меди, необходимое для обезвоживания спирта.

Пример. Имеется 500 г 96%-ного этилового спирта. Считаем, что воды в

1-500

нем содержится около 4%. Содержание воды в 500 г спирта равно —=20 г.

Рассчитаем, сколько грамм безводной сернокислой меди нужно взять для извлечения воды из спирта. Одна молекула сернокислой меди присоединяет две молекулы воды. Молекулярный вес безводной соли равен 159,61. Для соя-

15961 • 20

зыванкя 20 г воды нужно взять -^- «86,7 г безводной соли. Обычно бе

рут некоторый избыток (~'10О г).

После добавления к спирту сернокислой меди колбу несколько раз встряхивают и нагревают на водяной бане с обратным холодильником до тех пор. пока соль не примет светло-голубой цвет. Затем соль отделяют фильтрованием, спирт переливают в колбу и перегоняют два-три раза с чистой прокаленной окисью кальция. Приемник при этом должен быть плотно соединен с холодильником и снабжен хлеркальцневой трубкой с сухим хлористым кальцием. После этого в спирте остается около 0.5% воды.

Дальнейшее обезвоживание этилового спирта проводят следующим образом. В круглодонную колбу емкостью 1.5 л с обратным холодильником насыпают 5 г стружек магния, наливают 65—70 мл спирта, прибавляют 0.5 г йода (катализатор) и нагревают до тех пар, пока весь магний не превратится в этилат магния.

При этом происходят следующие реакции:

Мк+асяшон-* Mgr(oc₂H₅),+H,

Mg (ОС2Н5) 221 bO-^-Mg (OHb+2C₂H₅OH Когда процесс закончится, к раствору добавляют 8Э0—900 мл обезвоженного спирта, кипятят 30 мни в колбе с обратным холодильником, затем спирт отгоняют. Первые порции спирта необходимо отбрасывать. Обезвоженный спирт переливают в высушенную посуду и плотно закрывают, тщательно охраняя от действия влаги воздуха.

Данная методика позволяет получить этиловый спирт с содержанием влаги не более 0,05%.

Химическая промышленность выпускает метиловый спирт различной квалификации с содержанием влаги, в % не более: х. ч.—0.1; ч. д. а. — 0,15; ч.— —0,25. Безводный метиловый спирт получают обработкой его метилатом магния с последующей отгонкой. В круглодонную колбу вместимостью 1.5 л. снабженную обратным холодильником с хлоркальциевой трубкой, помещают 5 г измельченной магниевой стружки, 0,5 г иода и вливают через холодильник 200 мл метилового спирта. При этом происходит энергичное выделение водо-

9

рода. Если водород выделяется слабо, прибавляют еще 0,5 г йода, а смесь слегка нагревают на водяной бане до превращения всего магния в метилат магния, выделяющийся на стенках колбы в виде белого осадка. Затем через холодильник приливают в колбу еще 600 мл метанола и кипятят смесь о течение 30 мин. Обезвоженный метиловый спирт перегоняют, используя елочный Дефлегматор. В склянку, снабженную хлоркальцисвой трубкой, собирают фракцию, кипящую з пределах 64—65,5°С (при давлении 760 мм рт. ст.). При перегонке принимают все меры предосторожности против попадания влаги воздуха в метиловый спирт.

Получаемый метиловый спирт содержит не более 0,05% воды.

Ю