苯乙烯-丁二烯生橡胶 皂和有机酸含量的测定-自动电位滴定法

GB/T 8657-2014 苯乙烯-丁二烯生橡胶 皂和有机酸含量的测定

范围
本标准规定了测定苯乙烯-丁二烯生橡胶中皂和有机酸含量的两种方法: A法为指示剂法，B法为自动电位滴定法。
本标准适用于乳液聚合型苯乙烯-丁二烯生橡胶。对于使用芳烃填充油和(或)对苯二胺类防老剂的苯乙烯-丁二烯生橡胶，宜采用B法。

方法概要
将样品制备成条状，用溶剂萃取出橡胶中的皂和有机酸，然后通过酸碱滴定测定皂和有机酸含量。
A法采用指示剂法，用盐酸标准滴定溶液滴定以测定皂含量，用氢氧化钠标准滴定溶液滴定以测定有机酸含量。
B法采用电位滴定法，通过电位突跃点判定滴定等当点。采用返滴定方法，加过量酸用氢氧化钠标准滴定溶液滴定以测定皂和有机酸含量。

仪器
天平: 精度为1mg。
加热器: 恒温水浴、沙浴或电加热套。
广口锥形瓶: 400mL~500mL。
回流冷凝器: 球形或蛇形冷凝器。
容量瓶: 250mL。
移液管: 100mL。
移液管: 2mL。
锥形瓶: 250mL。
滴定管: 1mL。
滴定管: 25mL。
烧杯: 150mL。
自动电位滴定仪: 带有非水电极，具有磁力搅拌功能、动态pH滴定模式、计算机数据处理系统和曲线评估功能。

试样制备
按 GB/T 15340 规定的方法制备试样，并剪成长不超过10mm，宽不超过5mm的细条。称取约2g试样，至1mg。

分析步骤
试液的制备
将一张圆形滤纸放入广口锥形瓶底部，并加入100mL萃取剂。
注: 一般使用乙醇-甲苯共沸液，对矾凝聚的橡胶，用乙醇-甲苯-水混合液。
将制备好的试样逐一放入广口锥形瓶内，每次加入后旋转广口锥形瓶，使萃取剂*浸润试样，减少粘连。将回流冷凝器装在广口锥形瓶上，用加热器加热。在回流条件下，缓慢煮沸1h后，将萃取液转移至容量瓶内。重新加入100mL萃取剂，再缓慢煮沸1h，将此萃取液也转移至容量瓶内。分别用10mL萃取剂洗涤试样3次，洗涤液均转移至容量瓶中。待冷却至室温后，用萃取剂定容至250mL，混匀待用。

B法: 自动电位滴定法
仪器准备
在滴定开始之前检查和排空滴定管路中的气泡，按表1设置自动电位滴定仪的参数，按规定的分析步骤进行滴定即可得到试液滴定曲线和空白滴定曲线。实验人员也可以根据自己的经验设置自动电位滴定仪的参数进行滴定，得到试液滴定曲线和空白滴定曲线。


试液分析步骤
用移液管吸取100mL试液于烧杯中，用移液管加入2mL盐酸标准滴定溶液。向烧杯中放一磁力搅拌子，置于自动电位滴定仪的测定台上，将电极插入盛有试液的烧杯中，开启搅拌，搅拌2min后将滴定头插入试液中，用氢氧化钠标准滴定溶液进行滴定。

空白分析步骤
用移液管吸取100mL萃取剂于烧杯中，用移液管加入2mL盐酸标准滴定溶液，用与分析试液时*相同的滴定方法进行滴定。

确定滴定等当点
按照得到的滴定曲线进行评估，确定滴定等当点，并记录等当点处氢氧化钠标准滴定溶液的体积，其中试液滴定曲线的等当点EP1和EP2分别对应V₅和V₆，空白滴定曲线的等当点EP1和EP2分别对应V₇和V₈。

结果计算
皂含量计算
皂含量ω_S以质量分数(%)表示，A法测定的皂含量按式(1)计算，B法测定的皂含量按式(2)计算:

式中:
V₁——A法滴定试液时消耗盐酸标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL)；
V₂——A法滴定空白时消耗盐酸标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL)；
V₅——B法滴定试液时，等当点EP1对应的氢氧化钠标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL)；
V₇——B法滴定空白时，等当点EP1对应的氢氧化钠标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL)；
c₁ ——盐酸标准滴定溶液的实际浓度，单位为摩尔每升(mol/L)；
c₂ ——氢氧化钠标准滴定溶液的实际浓度，单位为摩尔每升(mol/L)；
m ——试样质量，单位为克(g)。
K_S 值从下列数值中选用或由橡胶样品的生产厂家提供:
——306，当皂为硬脂酸钠时；
——368，当皂为松香酸钠时;；
——337，当皂为50∶50的硬脂酸钠与松香酸钠的混合物时；
——322，当皂为硬脂酸钾时；
——384，当皂为松香酸钾时；
——353，当皂为50∶50的硬脂酸钾与松香酸钾的混合物时；
——345，当皂为50∶50的硬脂酸钠与松香酸钾或硬脂酸钾与松香酸钠的混合物时。
当皂含量低于0.05%时,计算结果有可能出现负值，此时应将结果记为0。
所得结果保留至小数点后两位。

有机酸含量计算
有机酸含量ω_O以质量分数(%)表示，A法测定的有机酸含量按式(3)计算，B法测定的有机酸含量按式(4)计算:

式中:
V₃——A法滴定试液时消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL);
V₄——A法滴定空白时消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL);
V₆——B法滴定试液时，等当点EP2对应的氢氧化钠标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL)；
V₈——B法滴定空白时，等当点EP2对应的氢氧化钠标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL)；
c₂ ——氢氧化钠标准滴定溶液的实际浓度，单位为摩尔每升(mol/L)；
m ——试样质量,单位为克(g)。
K_O值从下列数值中选用或由橡胶样品的生产厂家提供:
——284，当酸为硬脂酸时；
——346，当酸为松香酸时；
——315，当酸为50∶50的硬脂酸与松香酸混合物时。
所得结果保留至小数点后两位。


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