液体二氧化硫 - 水分质量分数的测定

GB/T 3637-2021 液体二氧化硫

范围
本文件规定了液体二氧化硫的技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输、贮存和健康与安全。
本文件适用于工业用液体二氧化硫。

术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。

技术要求
液体二氧化硫按产品质量等级分为A、B级和C级，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，连接处不应漏气。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，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窄颈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:


自动微量水分测定仪法(仲裁法)
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12h以上，吸取上层清液使用。
无水乙醇。
水-无水乙醇标准溶液: 表观浓度1mg/mL~4mg/mL。称取0.1g~0.4g(精确至0.0001g)水于约含50mL无水乙醇的清洁干燥的100mL容量瓶中，用同样的无水乙醇稀释至刻度，摇匀，贮于带胶塞的小口试剂瓶中，使用时与填充活性硅胶的干燥管相连。
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。
硅酮润滑脂。
干燥剂。可选用以下任一种:
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。
仪器
天平: 精确到0.01g。
分析天平: 精确到0.0001g。
自动微量水分测定仪，精度: 0.005mL。
锥形瓶: 100mL。
注射器: 容量适宜，体积经校正。
卡尔·费休试剂的标定
按仪器说明书的要求连接好仪器，开启仪器。
待仪器稳定后，注入适量甲醇到滴定容器中，打开电磁搅拌器，由自动滴定仪自动调节仪器至待进样状态。
用注射器吸取(3.0~10.0)mL 的水-无水乙醇标准溶液，控制水的量为0.01g~0.04g，针头穿过硅胶塞，迅速将水-无水乙醇标准溶液注入到滴定容器中，用待标定的卡尔·费休试剂滴定，记录消耗的卡尔·费休试剂的体积(V₁)。用同样体积的与配制水-无水乙醇标准溶液相同的无水乙醇做空白试验，记录消耗的卡尔·费休试剂的体积(V₀)。
测定
通过排泄嘴将滴定容器中的残液排泄完，注入适量的甲醇到滴定容器中，打开电磁搅拌器，由向动滴定仪向动调节仪器至待进样状态。
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试样于废液杯中，然后迅速称取30g~35g液体二氧化硫试样(精确至1.0g)于清洁干燥的100mL锥形瓶中，并立即将试样移入滴定容器中，塞上滴定容器的胶塞。
用卡尔·费休试剂滴定试样中的水，记录消耗的卡尔·费休试剂的体积(V₂)。

非自动微量水分测定仪法
试剂和材料
本方法所用试剂材料同上。
仪器
天平: 精确到0.01g。
分析天平: 精确到0.0001g。
锥形瓶: 100mL。
注射器: 容量适宜，体积经校正。
本方法所用仪器见 GB/T 6283-2008 附录C， 由下述部分组成:
a) 自动滴定管: 25mL或10mL，细顶端，分度0.05mL，连接填充干燥剂的保护管，防止大气中温气进入管内；
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，另一支塞硅胶塞，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。
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，注入适量的甲醇到滴定容器中，打开电磁搅拌器，并连接终点电量测定装置。
调节仪器，使电量测定装置显示初始值，由自动滴定管滴加卡尔·费休试剂，直到电量测定装置显示值突然增加至某一特定值，并保持1min不变。
用注射器吸取3.0mL~10.0mL的水-无水乙醇标准溶液，控制水的量为0.01g~0.04g，针头穿过硅胶塞，迅速将水-无水乙醇标准溶液注入到滴定容器中，由自动滴定管滴加卡尔·费休试剂，直到电量测定装置显示值突然增加至与上次同样的特定值，并保持1min不变为终点，记录消耗的卡尔·费休试剂的体积(V₁)。用同样体积的与配制水-无水乙醇标准溶液相同的无水乙醇做空白试验，记录消耗的卡尔·费休试剂的体积(V₀)。
测定
通过排泄嘴将滴定容器中的残液排泄完，注入适量的甲醇到滴定容器中，打开电磁搅拌器，使电量测定装置显示初始值，由自动滴定管滴加卡尔·费休试剂，直到电量测定装置显示值突然增加至与上次同样的特定值，井保持1min不变。
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试样于废液杯中，然后迅速称取约30g~35g液体二氧化硫(精确至1.0g)试样置于已干燥并已恒量(精确至0.1g)的100mL锥形瓶中，并立即将试样移入到滴定容器中，塞上滴定容器的胶塞，由自动滴定管滴加卡尔·费休试剂， 直到电量测定装置显示值突然增加至与上次同样的特定值，并保持1min不变为终点，记录消耗的卡尔·费休试剂的体积(V₂)。

结果计算
卡尔·费休试剂的滴定度(T)，以mg/mL表示，按公式(1)计算:

式中:
T 一一卡尔·费休试剂的滴定度，单位为毫克每毫升(mg/mL)；
α 一一水-无水乙醇标准溶液表现浓度的数值，单位为毫克每毫升(mg/mL)；
V 一一水-无水乙醇标准溶液体积的数值，单位为毫升(mL)；
V₁一一滴定时消耗的卡尔·费休试剂体积的数值，单位为毫升(mL)；
V₀一一空白试验时消耗的卡尔·费休试剂体积的数值，单位为毫升(mL)。
水分(H₂O)的质量分数(ω₁)，按公式(2)计算:

式中:
ω₁ 一一水分(H₂O)的质量分数；
V₂ 一一测定时消耗的卡尔·费休试剂体积的数值，单位为毫升(mL)；
T  一一按公式(1)计算所得的卡尔· 休试剂滴定度的数值，单位为毫克每毫升(mg/mL)；
m 一一试样质量的数值，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: A和B级应不大于0.002%，C级应不大于0.02%。