液体二氧化硫 - 水分质量分数的测定(直接电量滴定法)

GB/T 3637-2011 液体二氧化硫

范围
本标准规定了液体二氧化硫的要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输、贮存和安全。
本标准适用于工业用液体二氧化硫。

要求
液体二氧化硫按产品质量分为优等品、一等品和合格品, 其技术指标应符合表1的规定。


采样
用钢瓶取样(仲裁法)
从液体二氧化硫钢瓶中取样
用容量为1L的采样小钢瓶连接到液体二氧化硫钢瓶出口处的采样管线上，连接处不得漏气。 然后打开阀门，用二氧化硫气把小钢瓶中余气全部置换，置换出的气体用碳酸钠溶液(200g/L)吸收后放空，再继续通气约10min后取下钢瓶。
取下的钢瓶拧上直角 弯管(见图1)。每次取样前，将带有螺帽的直角弯管放在100°C~110°C烘箱里烘干。
注: 在实际工作中，可根据取样小钢瓶的准确尺寸确定直角 弯管的长度与直径的尺寸，使小钢瓶与直角 弯管匹配。


从罐车灌装线上取样
液体二氧化硫用罐车装运时，可在生产厂灌装线上取样，取样装置按图2所示安装。


图2所示是从贮罐往采样小钢瓶内取样的装置，是由B1、B2和B3组成，B4和B5也接在管线内。装置在不工作时，B1、B2和B3应关闭。
当准备取样时，按图2所示的线路连接好小钢瓶。取样前先把B4和B5关闭，然后依次打开B3、B2和B1，将管内残余气体用贮罐里的二氧化硫置换完，然后关闭B2，再打开钢瓶B4、B5，约10min后(可见到钢瓶外白霜或水珠)依次关闭B5、B4和B1，打开B2抽去管内剩余气体，再关闭B2、B3，卸下小钢瓶。
小钢瓶取下后应固定于水平的位置，拧上带有螺帽的直角 弯管(见图1)。每次取样前，将带有螺帽的直角弯管放在100°C~110°C烘箱里烘干。
用玻璃瓶取样
打开钢瓶或罐车取样口，放掉取样管上的余气，放出的气体用碳酸钠溶液(200g/L)吸收后放空，排气数分钟后，用已烘干的500mL*磨口玻璃瓶直接取样，当试样充满瓶子后迅速用磨口瓶盖盖好，置于冰水中，防止二氧化硫逸出 。

试验方法
水分质量分数的测定

原理
存在于试料中的任何水分(游离水或结晶水)与已知滴定度的卡尔·费休试剂(碘、二氧化硫、吡啶和甲醇组成的溶液)进行定量反应。反应式为:


试剂和材料
甲醇。如试剂中水的质量分数大于0.05%，于500mL甲醇中加入5A分子筛约50g，塞上瓶塞，放置过夜，吸取上层清液使用。
卡尔·费休试剂: 按照 GB/T 6283-2008 中5.13的方法用甲醇制备。也可选用市场上其他配方的卡尔·费休试剂，但应保证选用后的测定结果应与按 GB/T 6283-2008 中5.13的方法用甲醇制备的卡尔·费休试剂测定结果一致。
干燥剂。 可选用下面任一种:
a) 5A分子筛: 颗粒直径为 3mm~5mm，使用前于 500°C下焙烧2h，并在内装分子筛的干燥器中冷却。使用过的分子筛可用水洗涤、烘干、焙烧再生后备用。
b) 活性硅胶: 用作填充干燥剂。
硅酮润滑脂。

仪器
所有使用的玻璃器皿在100°C~110°C烘箱中预先干燥30min，然后在含干燥剂的干燥器中冷却和贮存。
本标准所用仪器见 GB/T 6283-2008 附录C，由下述部分组成:
a) 自动滴定管: 25mL或10mL，分度0.05mL，连接填充干燥剂的保护管，防止大气中湿气进入管内。
b) 滴定容器: 有效容量100mL，以磨砂玻璃接头与自 动滴定管相连，并有二个支管，一支供电量测定法时插入铂电极用，另一支塞橡皮塞，以便在不打开容器的情况下用注射器注入液体试样。
c) 铂电极: 焊接铂丝电极于玻璃管中，使其插到滴定容器底部，同时与终点电量测定装置的两根铜丝连接。
d) 电磁搅拌器: 固定在可调高度的底座上，使用外包玻璃或聚四氟乙烯的软钢棒搅拌，转速为150r/min~300r/min。
e) 装卡尔·费休试剂的试剂瓶: 容量3L或1L，要求与滴定管容量相匹配，棕色玻璃，通过磨砂塞插入自动滴定管的加料管。
f) 双连橡皮球: 双连橡皮球与填充干燥剂的干燥瓶相连，以便压送干燥空气至试剂瓶中，使试剂充满滴定管。
g) 终点电量测定装置: 见 GB/T 6283-2008 附录C图C.3。
h) 医用注射器: 容量适宜，体积经校正。
注: 目测法测定时，省略铂电极和终点电量测定装置。

分析步骤
直接电量滴定法(仲裁法)
卡尔·费休试剂的标定
按 GB/T 6283-2008 附录C图C.1所示装配好仪器，用硅酮润滑脂润滑接头，用注射器经橡皮塞注入25mL甲醇到滴定容器中，打开电磁搅拌器，并连接终点电量测定装置。
调节仪器，使电极间有1V~2V电位差，同时电位计指示出低电流, 通常为几微安。 为了与存在于甲 醇中的微量水反 应，由自动滴定管滴加卡尔·费休试剂，直到电流计指示电流突然增加至约10μA~40μA，并至少保持稳定1min。
用滴瓶或注射器移取约0.01g~0.04g(精确至0.0001g)的水，迅速加入到滴定容器中，用待标定的卡尔·费休试剂滴定加入的已知量的水(m₁)，到电流计指针达到与上次同样的偏斜度，并至少保持稳定1min，记录消耗的卡尔·费休试剂的体积(V₁)。
测定
通过排泄嘴将滴定容器中的残液放完，用注射器经橡皮塞注入25mL甲醇到滴定容器中，打开电磁搅拌器，由自动滴定管加入卡尔·费休试剂，直到电流计指示电流突然增加至约10μA~40μA，并至少保持稳定1min。
将采样小钢瓶的一头接上已经干燥处理的直角 弯管，打开小钢瓶阀门，放出少量液体二氧化硫样品于废液杯中，然后迅速称取约40g液体二氧化硫(精确至1.0g)置于已干燥并已恒量(精确至0.1g)的100mL锥形瓶中，并将其立即移入到滴定容器中，塞上滴定容器的橡皮塞，由自动滴定管滴加卡尔·费休试剂，到电流计指针达到与上次同样的偏斜度, 并至少保持稳定1min，记录消耗的卡尔·费休试剂的体积(V₂)。

结果计算
卡尔·费休试剂的水当量T，数值以毫克每毫升(mg/mL)表示，按式(2)计算:


式中:
m₁——加入水的质量数值, 单位为毫克(mg)；
V₁——标定时消耗卡尔·费休试剂体积的数值，单位为毫升(mL)。
水分的质量分数ω₂，按式(3)计算:

式中:
V₂——滴定试料消耗的卡尔·费休试剂体积的数值，单位为毫升(mL)；
T ——卡尔·费休试剂水当量的数值，单位为毫克/毫升(mg/mL)；
m ——试料质量的数值, 单位为克( g )。
取两次平行测定结果的算术平均值为测定结果。
两次平行测定结果的绝对差值: 优等品和一等品不大于0.002%，合格品不大于0.02%。