GB/T 45128-2025 塑料 含水量的測(cè)定

范圍
本文件描述了六種檢測(cè)塑料粉末、顆粒和制品含水量的方法。方法A、方法B、方法C和方法E適用于所有類型的塑料，方法D適用于聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、環(huán)氧樹(shù)脂、聚酯、聚四氟乙烯(PTFE)、聚氯乙烯(PVC)、聚乳酸(PLA)、聚酰胺二胺(PAI)，不適用于可釋放NH₃ 的樣品。
方法A(無(wú)水甲醇提取法)，適用于所有尺寸小于4mm×4mm×3mm且含水量大于或等于0.1%的測(cè)定，方法準(zhǔn)確至0.1%。該方法也可用于不溶于甲醇的粉末預(yù)聚物材料的測(cè)定。
方法B1(管式爐蒸發(fā)法)，適用于所有尺寸小于4mm×4mm×3mm且含水量大于或等于0.01%的測(cè)定。
方法B2(樣品瓶蒸發(fā)法)，適用于所有尺寸小于4mm×4mm×3mm且含水量大于或等于0.01%的測(cè)定。
方法C(壓力測(cè)量法)，適用于含水量大于或等于0.01%的測(cè)定。該方法不適用于含有揮發(fā)性化合物(水除外)的塑料樣品，揮發(fā)性化合物在室溫下對(duì)壓力有顯著影響。使用方法C時(shí)，采用氣相色譜法等方法定期檢查樣品(尤其是新類型或牌號(hào)樣品)中是否含有揮發(fā)性化合物。
方法D[五氧化二磷(P₂O₅)電量法]，適用于含水量大于或等于0.01%的測(cè)定。本方法不適用于含有揮發(fā)性化合物(水除外)的塑料樣品，揮發(fā)性化合物[尤其是能與五氧化二磷酸性涂層反應(yīng)的揮發(fā)性成分(如氨或胺類)]對(duì)測(cè)試有顯著影響。定期檢查樣品(尤其是新類型或牌號(hào)樣品)中是否含有揮發(fā)性化合物。
方法E(氫化鈣測(cè)試法)，適用于含水量大于或等于0.001%的測(cè)定。

術(shù)語(yǔ)和定義
本文件沒(méi)有需要界定的術(shù)語(yǔ)和定義。

試樣的制備與儲(chǔ)存
試樣可是塑料粉末、粒料和制品等任意形式。
將大尺寸試樣快速切割為尺寸小于4mm×4mm×3mm的碎片。取一定量具有代表性的試樣放入干燥至恒重的燒瓶或密封袋中，立即密封瓶口。
大多數(shù)情況下，試樣的含水量較低，試樣容器、大氣、試樣轉(zhuǎn)移、儲(chǔ)存和/或測(cè)試設(shè)備中的水均會(huì)對(duì)測(cè)試結(jié)果造成影響。試樣切割和儲(chǔ)存條件不同，會(huì)對(duì)測(cè)試結(jié)果造成影響。

方法A——無(wú)水甲醇提取法
原理
采用無(wú)水甲醇提取試樣中的水分，通過(guò)卡爾·費(fèi)休滴定法測(cè)試其含水量。
試驗(yàn)試劑
除另有規(guī)定外，使用分析純?cè)噭?br style="padding: 0px; margin: 0px;"/>滴定介質(zhì): 含水量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))小于0.1%的無(wú)水甲醇或其他具有同等作用的試劑。
卡爾·費(fèi)休試劑: 水的當(dāng)量系數(shù)大約為3mg/mL~5mg/mL。預(yù)備好的試劑應(yīng)按 GB/T 6283 提供的方法檢測(cè)其當(dāng)量系數(shù)。
試驗(yàn)儀器
玻璃燒瓶: 容量為250mL，配有合適的蓋子，防止水分吸收或散失。
錐形瓶: 容量為150mL，帶標(biāo)準(zhǔn)磨砂頸，并配有磨砂玻璃塞。
回流冷凝器: 兩端的磨砂口能分別與錐形瓶和干燥管相匹配。
帶磨砂接口的干燥管: 填充氯化鈣或其他干燥劑。
加熱器: 用于加熱錐形瓶。
干燥器: 含有合適的干燥劑。
分析天平: 最小分度值0.1mg。
卡爾·費(fèi)休滴定儀: 滿足 GB/T 6283 要求的組裝儀器或現(xiàn)代集成儀器。
試驗(yàn)步驟
一般要求
由于測(cè)試試樣的絕對(duì)水質(zhì)量很小，試驗(yàn)過(guò)程中試樣容器、空氣或轉(zhuǎn)移設(shè)備中水分均會(huì)影響測(cè)試結(jié)果。吸濕性試樣應(yīng)放入干燥器或其他適合的密閉容器中。
實(shí)驗(yàn)室用玻璃器皿應(yīng)預(yù)先干燥至恒重備用。
試樣準(zhǔn)備
根據(jù)預(yù)估含水量，稱取絕對(duì)水含量為10mg~20mg的試樣。
現(xiàn)代庫(kù)侖卡爾·費(fèi)休滴定儀若能夠達(dá)到更高的測(cè)試精度，也可使用絕對(duì)水含量小于10mg的試樣。
測(cè)試
將稱取好的試樣(精確到1mg)放入錐形瓶中，用磨口玻璃塞密封。錐形瓶瓶中移入50mL無(wú)水甲醇，用磨口玻璃塞密封，作為空白試驗(yàn)。將錐形瓶置于干燥器中。
取下錐形瓶的玻璃塞，立即將錐形瓶與配有干燥管的回流冷凝器相連。加熱回流3h，然后自然冷卻至室溫。立即分離錐形瓶和回流冷凝器，用磨口玻璃塞密封瓶口，并將錐形瓶置入干燥器中。
使用卡爾·費(fèi)休滴定儀和卡爾·費(fèi)休試劑滴定兩個(gè)錐形瓶中的溶液。
注: 附錄B中給出了等效的試樣制備方法和滴定方法。
結(jié)果計(jì)算和表示
按照公式(1)計(jì)算試樣的含水量:

式中:
ω ——試樣含水量，%；
V₁ ——滴定試樣所消耗的卡爾·費(fèi)休試劑的體積，單位為毫升(mL)；
V₂ ——滴定空白試驗(yàn)所消耗的卡爾·費(fèi)休試劑的體積，單位為毫升(mL)；
T ——水的當(dāng)量系數(shù)，是消耗1mL卡爾·費(fèi)休試劑所需的水的克數(shù)，單位為克每毫升(g/mL)；
m ——測(cè)試試樣的質(zhì)量，單位為克(g)。
注: 部分設(shè)備，V₂可能無(wú)法獨(dú)立顯示，而是以V₁-V₂的形式用于儀器內(nèi)部計(jì)算。這種情況下，公式(1)簡(jiǎn)化為V×T。
該方法檢出限為0.1%，檢出限還與稱樣量的多少有關(guān)。

方法B1——管式爐蒸發(fā)法
原理
將稱量后的試樣置于加熱爐內(nèi)，試樣中的水分經(jīng)高溫蒸發(fā)后，以干燥的氮?dú)鉃檩d氣將水蒸氣轉(zhuǎn)移至滴定池中，采用庫(kù)侖卡爾·費(fèi)休滴定法測(cè)試水分。該方法中二氧化硫和試樣中的水將碘還原，生成三氧化硫和HI，反應(yīng)式如下:

I₂+SO₂+H₂O →2HI+SO₃
與含碘的傳統(tǒng)卡爾·費(fèi)休試劑不同，庫(kù)侖法是從碘化物電解產(chǎn)生的碘。根據(jù)法拉第原理，產(chǎn)生碘的物質(zhì)的量與消耗的電量成正比，即1mg水消耗10.71C電量，從而通過(guò)消耗的總電量計(jì)算出水分含量。
反應(yīng)式如下:
2I^-→I₂+2e^-
試驗(yàn)試劑
除另有規(guī)定外，僅使用分析純?cè)噭?br style="padding: 0px; margin: 0px;"/>陽(yáng)極電解液: 根據(jù)設(shè)備使用說(shuō)明選擇的能在反應(yīng)中生成碘的碘離子溶液。
陰極電解液: 根據(jù)設(shè)備使用說(shuō)明選擇的含有可溶解鹽的甲醇溶液(或者是其他有機(jī)溶劑)。
通用單陽(yáng)極試劑: 根據(jù)設(shè)備使用說(shuō)明選擇的能反應(yīng)中生成碘的碘離子溶液用于無(wú)隔膜滴定池。
注: 無(wú)隔膜滴定池使用通用單陽(yáng)極試劑。有隔膜的滴定池使用單獨(dú)的陽(yáng)極和陰極溶液。
中性電解液: 由含水量約為4mg/mL的碳酸丙烯酯、乙二醇單甲醚(2-甲氧基乙醇)或甲基溶纖劑組成。
氮?dú)?N₂): 含水量小于5μg/g。
試驗(yàn)儀器
卡爾·費(fèi)休庫(kù)侖滴定儀: 由控制單元和滴定池組成，滴定池配備電解池、雙鉑傳感電極和磁力攪拌器(見(jiàn)圖1)。

滴定儀電解產(chǎn)生的碘與滴定池中的水分發(fā)生化學(xué)計(jì)量反應(yīng)，將產(chǎn)生碘所消耗的電量轉(zhuǎn)化為水分的量，并直接以數(shù)字讀出，單位為毫克(mg)。
注: 無(wú)隔膜的滴定池，能滿足大多數(shù)測(cè)試的精度要求；有隔膜的滴定池，能實(shí)現(xiàn)更高的測(cè)試精度。
水蒸發(fā)器: 包含至少能使試樣加熱到300℃的加熱管(見(jiàn)圖2)、溫控單元、氣體流量計(jì)和裝有干燥劑的氣體干燥管。



微量注射器: 10μL。
樣品舟: 樣品舟足以盛裝試樣并能放入加熱管中。可用鋁箔折疊成合適大小的樣品舟，也可使用其他材質(zhì)的樣品舟。
干燥劑: 置于水蒸發(fā)器中的氣體干燥管中。
分子篩: 孔徑0.3nm，氮?dú)飧稍飫?br style="padding: 0px; margin: 0px;"/>聚四氟乙烯套管: 用于維持系統(tǒng)磨砂玻璃接頭處氣密性。也可使用含水量很少或不含水且吸水率低的潤(rùn)滑脂進(jìn)行密封。
試驗(yàn)步驟
一般要求
由于測(cè)試試樣的絕對(duì)水質(zhì)量很小，試驗(yàn)過(guò)程中試樣容器、空氣或轉(zhuǎn)移設(shè)備中水分均會(huì)影響測(cè)試結(jié)果。吸濕性試樣應(yīng)放入干燥器或其他適合的密閉容器中。
儀器準(zhǔn)備
按儀器說(shuō)明書(shū)安裝卡爾·費(fèi)休庫(kù)侖滴定儀和水蒸發(fā)器，將干燥劑填入氣體干燥管，裝置圖見(jiàn)圖1。
按照儀器說(shuō)明書(shū)的要求向陽(yáng)極電解池中加入適宜體積的陽(yáng)極電解液，將10mL陰極溶液倒入陰極電解池中，陰極液面應(yīng)低于陽(yáng)極液面。
注: 一般情況下，無(wú)隔膜的滴定池使用通用單陽(yáng)極庫(kù)侖試劑；有隔膜的滴定池使用單獨(dú)的陽(yáng)極和陰極溶液。
打開(kāi)電源，啟動(dòng)滴定儀。若電位顯示為負(fù)值，則表示陽(yáng)極電解液中碘含量過(guò)高，加入50μL~200μL的中性電解液。
連接水蒸發(fā)器和滴定池間的管路，調(diào)節(jié)氣體流量計(jì)，設(shè)置氮?dú)鈿怏w流速為200mL/min~300mL/min。將加熱爐升至規(guī)定試驗(yàn)溫度，以驅(qū)除水蒸發(fā)器中的殘留水分。
抬起滴定池并輕輕搖動(dòng)，以去除瓶壁上的殘留水。在滴定模式下攪拌溶液1min，干燥并穩(wěn)定內(nèi)部環(huán)境。
重新連接蒸發(fā)器和滴定池間的連接管，確保載氣在整個(gè)滴定過(guò)程中流通。此時(shí)儀器準(zhǔn)備完畢。
設(shè)備檢查
使用已知量的水，檢查卡爾·費(fèi)休庫(kù)侖滴定儀是否正常工作:
當(dāng)設(shè)備穩(wěn)定并且在“就緒"位置時(shí)，用10μL的微量注射器小心地向滴定池內(nèi)注入5μL蒸餾水進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試完成后，結(jié)果示數(shù)應(yīng)為(5000±250)μg。
為了檢測(cè)整個(gè)系統(tǒng)是否工作正常，可用卡爾·費(fèi)休加熱爐法測(cè)試任意的有證含水標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。例如:
——含水量為15.6%±0.5%的二水酒石酸鈉；
——含水量為3.8%±0.2%的半水酒石酸鉀；
——含水量為1.00%±0.03%的鎢酸鈉稀釋液。
測(cè)試
將加熱爐升溫至規(guī)定溫度，將樣品舟放入加熱爐內(nèi)，并將其推入加熱爐中干燥。采用反吹的方式除去加熱管入口處的殘余水分。
加熱溫度與使用設(shè)備和實(shí)際環(huán)境有關(guān)，可參考相關(guān)材料的標(biāo)準(zhǔn)中的溫度要求并按附錄C中描述的方法優(yōu)化最佳加熱溫度。如沒(méi)有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，也可采用附錄C中提到的方法選擇最佳加熱溫度。
待儀器背景漂移穩(wěn)定，將樣品舟移到樣品入口處冷卻。
根據(jù)表1的推薦稱取試樣，將稱量的試樣直接加入樣品舟內(nèi)。
若樣品舟是由玻璃或其他并非一次性的材料制成，可使用鋁箔包住試樣，確保熔融試樣不粘黏樣品舟或試樣移入加熱管過(guò)程中不灑落。
如果直接用樣品舟稱量試樣，稱量完成后應(yīng)立即將樣品舟放回加熱管中。如果使用鋁箔稱量試樣，應(yīng)立即包裹試樣并放入樣品舟和加熱管。


開(kāi)啟滴定程序，將樣品舟推入加熱爐中(見(jiàn)圖2)。直到測(cè)試完成，記錄儀器讀數(shù)，單位為毫克(mg)。
結(jié)果計(jì)算和表示
根據(jù)公式(2)計(jì)算測(cè)試試樣中的含水量:

式中:
ω ——試樣含水量，%；
m₁ ——試樣中水的質(zhì)量，單位為毫克(mg)；
m₂ ——試樣的質(zhì)量，單位為克(g)。
該方法檢出限為0.01%，方法檢出限還與稱樣量的多少有關(guān)。

方法B2——樣品瓶蒸發(fā)法
原理
試樣中的水分經(jīng)高溫蒸發(fā)后，以干燥的氮?dú)鉃檩d氣將水蒸氣轉(zhuǎn)移至滴定池中，采用庫(kù)侖卡爾·費(fèi)休滴定法滴定水分。該方法中二氧化硫和試樣中的水將碘還原，生成三氧化硫和HI，反應(yīng)式如下:
I₂+SO₂+H₂O →2HI+SO₃
與含碘的傳統(tǒng)卡爾·費(fèi)休試劑不同，庫(kù)侖法是從碘化物電解產(chǎn)生的碘。根據(jù)法拉第原理，產(chǎn)生碘的物質(zhì)的量與消耗的電量成正比，即1mg水消耗10.71C電量，從而通過(guò)消耗的總電量計(jì)算出水分含量。
反應(yīng)式如下:
2I^- →I₂+2e^-
試驗(yàn)試劑
除另有規(guī)定外，僅使用分析純?cè)噭?br style="padding: 0px; margin: 0px;"/>陽(yáng)極電解液: 根據(jù)設(shè)備使用說(shuō)明選擇的能在反應(yīng)中生成碘的碘離子溶液。
陰極電解液: 根據(jù)設(shè)備使用說(shuō)明選擇的含有可溶解鹽的甲醇溶液(或者是其他有機(jī)溶劑)。
通用單陽(yáng)極試劑: 根據(jù)設(shè)備使用說(shuō)明選擇的含在反應(yīng)中生成碘的碘離子溶液，用于無(wú)隔膜滴定池。
注: 一般情況下，無(wú)隔膜的滴定池使用通用單陽(yáng)極試劑；有隔膜的滴定池使用單獨(dú)的陽(yáng)極和陰極電解液。
滴定介質(zhì): 含水量小于0.1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的無(wú)水甲醇或其他有同等作用的試劑。
含水量1%的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì): 含水量為1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的無(wú)機(jī)物，每批單獨(dú)認(rèn)證，按附錄D驗(yàn)證含水量。
氮?dú)?N₂): 含水量小于0.544×10-6體積分?jǐn)?shù)(露點(diǎn)-80℃)。
注1: 氮?dú)饬髁繛?0cm³/min，含水量為1mg/m³時(shí)，滴定池的水量為0.06μg/min。
注2: 對(duì)于某些設(shè)備，氮?dú)饬髁繛樾∮诨虻扔?0cm3/min可能導(dǎo)致故障。
試驗(yàn)設(shè)備
卡爾·費(fèi)休庫(kù)侖滴定儀: 由控制單元和滴定池組成，滴定池配備電解池、雙鉑傳感電極和磁力攪拌器。
滴定儀電解產(chǎn)生的碘與滴定池中的水發(fā)生化學(xué)計(jì)量反應(yīng)，將產(chǎn)生碘所消耗的電量轉(zhuǎn)化為水的量，并直接顯示數(shù)字，單位為毫克(mg)。設(shè)置儀器開(kāi)始測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為漂移小于20μg/min，停止測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為漂移小于5μg/min，兩個(gè)判定標(biāo)準(zhǔn)的積分時(shí)間均為60s。
卡爾·費(fèi)休庫(kù)侖滴定儀裝置圖見(jiàn)圖3。
注1: 無(wú)隔膜的滴定池能夠滿足大多數(shù)測(cè)試的精度要求。若需更高的測(cè)試精度，則使用有隔膜的滴定池。
注2: 漂移小于20μg/min的開(kāi)始測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和小于5μg/min的停止測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)是儀器默認(rèn)值，適用于大多數(shù)塑料。
降低標(biāo)準(zhǔn)值，進(jìn)行更低濃度水的檢測(cè)。
聚四氟乙烯套管: 用于維持系統(tǒng)磨砂玻璃接頭處氣密性。也可使用含水量很少或不含水且吸水率低的潤(rùn)滑脂進(jìn)行密封。
分子篩: 孔徑0.3nm，氣體干燥劑。
水蒸發(fā)器: 含能將樣品瓶中試樣加熱到至少300℃的烘箱或加熱裝置，配有溫度控制器、載氣、含有分子篩的干燥管和載氣流量計(jì)。也可使用制造商提供溫度更高的蒸發(fā)器。
樣品瓶: 玻璃瓶，配有帶硅膠墊的蓋子，用于蒸發(fā)水。樣品瓶應(yīng)在干燥箱中干燥并放于干燥器中，容量宜為6mL的樣品瓶。
分析天平: 最小分度值為0.1mg。
烘箱: 能提供并維持105℃以上的溫度。
干燥器: 含有分子篩或硅膠等干燥劑。
玻璃瓶: 容量為250mL，配有合適的蓋子，防止水分吸收和釋放。
鋁箔密封袋: 容量為250g，或其他合適的儲(chǔ)存容器，防止水分吸收和釋放。

試驗(yàn)步驟
儀器準(zhǔn)備
將100mL~150mL通用單陽(yáng)極試劑加入滴定容器中，并立即關(guān)閉容器。
將水蒸發(fā)器設(shè)置為待測(cè)材料所需的加熱溫度，等待溫度穩(wěn)定。
加熱溫度與使用設(shè)備和實(shí)際環(huán)境有關(guān)，可參考相關(guān)材料標(biāo)準(zhǔn)中的溫度要求并按附錄C中描述的方法優(yōu)化最佳加熱溫度。如沒(méi)有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,也可采用附錄C中提到的方法選擇最佳加熱溫度。
取一個(gè)干燥的的樣品瓶放入水蒸發(fā)器中，開(kāi)始滴定。持續(xù)滴定至系統(tǒng)水分漂移小于20μg/min，然后進(jìn)行含水量測(cè)試。
試樣中的揮發(fā)性組分易沉積在傳輸線中，多次測(cè)試后，宜使用甲醇沖洗水蒸發(fā)器和滴定池組件之間的傳輸線。
應(yīng)定期更換通用試劑。100mL通用試劑的水容量為1000mg，使用通用試劑約80%的水容量后更換試劑。
儀器檢查
使用80mg~350mg含水的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在證書(shū)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)溫度(150℃~200℃)下測(cè)試其含水量，結(jié)果應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的認(rèn)證值偏差要求。
試驗(yàn)步驟
試樣測(cè)試
根據(jù)預(yù)估含水量按表2稱取適量的試樣，稱取的試樣中的絕對(duì)水量應(yīng)與含水標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的絕對(duì)水量相當(dāng)。
如果試樣的含水量未知，則使用0.2g試樣進(jìn)行預(yù)測(cè)試。
注: 由于試樣量較小，注意樣本代表性。
如果試樣的成分未知，按附錄C確定試樣最佳測(cè)試溫度。
將樣品瓶放于分析天平上，添加適量(見(jiàn)表2)待測(cè)試樣于樣品瓶中，并稱量試樣的質(zhì)量(m₁)。立即用鋁蓋密閉樣品瓶。


快速稱量試樣，確保不發(fā)生水分的釋放或吸收，稱量后24h內(nèi)完成含水量測(cè)試。
按試樣最佳測(cè)試溫度設(shè)置水蒸發(fā)器加熱溫度，等待溫度穩(wěn)定。
將封閉的空樣品瓶放于水蒸發(fā)器中測(cè)試并記錄水釋放情況,待水分釋放量下降并穩(wěn)定至小于20μg/min(試樣的開(kāi)始漂移Sd_s)。每次測(cè)試試樣前,應(yīng)重復(fù)此操作。
將裝有試樣的樣品瓶放入水蒸發(fā)器中，開(kāi)始測(cè)試。通過(guò)氮?dú)鈱⒄舭l(fā)水載入滴定池。釋放的水與電解生成的碘發(fā)生反應(yīng)。待滴定至水的釋放小于Sds+停止測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),測(cè)試結(jié)束。記錄儀器讀數(shù)(m_s)(單位:μg)和測(cè)試時(shí)長(zhǎng)(t_s)。
注: 盡管按所有預(yù)防措施和注意事項(xiàng)進(jìn)行測(cè)試，氮?dú)夂⑿孤┑葞?lái)的少量水與設(shè)備電解生成的碘持續(xù)反應(yīng)也會(huì)影響測(cè)試結(jié)果?，F(xiàn)代儀器會(huì)自動(dòng)校正此類漂移。
示例1: 若儀器開(kāi)始測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置為漂移小于20μg/min，當(dāng)啟動(dòng)漂移為17μg/min時(shí)，儀器準(zhǔn)備啟動(dòng)。若停止測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置為漂移小于5μg/min，在測(cè)試中，碘生成值低于特定值(開(kāi)始漂移+停止測(cè)試標(biāo)準(zhǔn))時(shí)，測(cè)試停止。在本例中，如果碘生成值小于17+5=22μg/min，則結(jié)束測(cè)試。如果含水量的測(cè)試時(shí)間為6min，則測(cè)試的水量需減去6×17=102μg。此修正程序適用于試樣和空白測(cè)試。
漂移小于20μg/min的開(kāi)始標(biāo)準(zhǔn)和小于5μg/min的停止測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)是儀器默認(rèn)值，適用于大多數(shù)聚合物中水的測(cè)試。在分析低濃度水時(shí)，這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)可單獨(dú)設(shè)置。
示例2: 分析2g含有0.03%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))水的聚合物時(shí)，若開(kāi)始漂移為17μg/min，測(cè)試時(shí)長(zhǎng)12min，則測(cè)試的漂移絕對(duì)水量204μg，該值作為試驗(yàn)測(cè)試含水量的一部分，參與結(jié)果計(jì)算。通常，每分鐘的漂移值不超過(guò)試樣含水量的10%，因此，本例中的開(kāi)始測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整為漂移小于5μg/min。
空白測(cè)試
用不含試樣的樣品瓶，進(jìn)行3次~5次測(cè)試，作為空白測(cè)試。
將密封的空樣品瓶放入水蒸發(fā)器中進(jìn)行儀器平衡，并記錄水量釋放。待水量釋放下降并穩(wěn)定至20μg/min以下(空白的開(kāi)始漂移Sd_bl)。每次空白測(cè)試前，重復(fù)此操作。
將空白測(cè)試用空瓶放置在水蒸發(fā)器中開(kāi)始測(cè)試，氮?dú)鈱⒖掌酷尫诺乃d入滴定池中。釋放的水在電解液中與電解生成的碘反應(yīng)。待水的釋放量小于(Sd_bl+停止測(cè)試標(biāo)準(zhǔn))。記錄儀器讀數(shù)(m_bl)(單位:μg)和測(cè)試時(shí)長(zhǎng)(t_bl)。
使用空白測(cè)試平均值(m'_bl)作為計(jì)算中的空白值。
注: 空白結(jié)果來(lái)自樣品瓶?jī)?nèi)空氣中的水，即實(shí)驗(yàn)室空氣。在(23±2)℃和(50±10)%相對(duì)濕度標(biāo)準(zhǔn)大氣中，空白值通常為80μg~100μg。重復(fù)測(cè)試值與平均值的最大偏差為±5μg。
由于空白值是由樣品瓶?jī)?nèi)空氣中水引起的，空白值隨樣品瓶?jī)?nèi)材料填充高度的變化而變化。瓶子中填充的材料越多，包圍的空氣越少，空白值相應(yīng)減少。填充高度是否可忽略取決于絕對(duì)空白值和試樣的含水量。
結(jié)果計(jì)算和表示
為獲得統(tǒng)計(jì)相關(guān)結(jié)果，應(yīng)進(jìn)行至少3次空白測(cè)試。
根據(jù)公式(3)計(jì)算空白平均值(m'_bl)

式中:
m_bl ——空白測(cè)試釋放的水的質(zhì)量，單位為微克(μg)；
t_bl ——空白測(cè)試時(shí)長(zhǎng)，單位為分鐘(min)；
Sd_bl——空白起始漂移，單位為微克每分鐘(μg/min)；
n ——是空白測(cè)試的次數(shù)。
根據(jù)公式(4)計(jì)算試樣中的含水量:

式中:
ω ——試樣含水量，%；
m_s ——試樣釋放的水的質(zhì)量，單位為微克(μg)；
t_s ——試樣測(cè)試的時(shí)間，單位為分鐘(min)；
Sd_s——試樣測(cè)試的起始漂移，單位為微克每分鐘(μg/min)
m'_bl——空白測(cè)試平均值，單位為微克(μg)；
m₁ ——測(cè)試試樣質(zhì)量，單位為克(g)。
該方法檢出限為0.01%，方法檢出限還與稱樣量的多少有關(guān)。

附錄B (資料性)  試樣制備和滴定的可選方法
B.1 總則
除了本文件中所述的方法外，也可使用其他試樣制備方法，然后根據(jù)卡爾·費(fèi)休試劑滴定法進(jìn)行含水量測(cè)試，下述方法假設(shè)卡爾·費(fèi)休試劑不會(huì)發(fā)生任何副反應(yīng)。如果滴定時(shí)間超過(guò)5min，使用內(nèi)部或外部漂移補(bǔ)償。
B.2 溶液滴定法
只有當(dāng)塑料溶于合適的溶劑且在滴定過(guò)程中沒(méi)有干擾(例如渾濁、沉淀、與卡爾·費(fèi)休試劑的副反應(yīng))時(shí)，才可進(jìn)行溶液滴定。
易于溶解或在滴定介質(zhì)中快速溶解的塑料可在測(cè)量池中用磁力攪拌器攪拌溶解。如果塑料微溶或溶解緩慢，則應(yīng)在密封容量瓶中用磁力攪拌器攪拌溶解試樣。同時(shí)，進(jìn)行空白溶劑測(cè)試。
B.3 懸浮液中的連續(xù)滴定
如果確保在滴定過(guò)程中試樣會(huì)釋放出所有的水，并且水的釋放速度比周圍環(huán)境吸收的速度快得多，則使用懸浮液連續(xù)滴定。測(cè)試完成后進(jìn)行空白試驗(yàn)，計(jì)算分析時(shí)間段的漂移。
連續(xù)滴定消耗體系中的水可使體系處于非平衡狀態(tài)，從而不斷釋放水分進(jìn)行含水量測(cè)試。因此，懸浮液中的連續(xù)滴定優(yōu)于懸浮液中的不連續(xù)滴定和外部萃取法的滴定。
使用現(xiàn)代庫(kù)侖卡爾·費(fèi)休滴定儀，如能達(dá)到與使用方法B1或方法B2相同的測(cè)試精度，則可稱取絕對(duì)水量小于10mg的試樣進(jìn)行測(cè)試。
B.4 懸浮液中的不連續(xù)滴定
在封閉的滴定池中，使用滴定儀的磁力攪拌器將試樣與滴定介質(zhì)混合2h比外部提取后進(jìn)行測(cè)試更容易實(shí)現(xiàn)。
B.5 水的外部萃取
在密閉容器中，將試樣與適當(dāng)?shù)娜軇?通常為甲醇)混合數(shù)小時(shí)，然后在考慮溶劑含水量的情況下滴定試樣中的水。也可加熱或回流加速水的萃取。該方法可用于共沸蒸餾等，實(shí)施過(guò)程中采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣?lái)減小空氣濕度對(duì)結(jié)果的影響。

附錄C (規(guī)范性)  含水量測(cè)試最佳加熱溫度和加熱時(shí)間的選擇
C.1 最佳溫度選擇
通過(guò)在不同溫度下進(jìn)行含水量測(cè)試，為待測(cè)材料選擇最佳加熱溫度。測(cè)試時(shí)，選擇不同溫度間隔步長(zhǎng)，以便繪制曲線，如圖C.1所示。確定最佳加熱溫度時(shí)，宜選擇溫度范圍為120℃~220℃，最大步長(zhǎng)不超過(guò)20℃。
最佳溫度選擇應(yīng)不超過(guò)材料的熔融溫度或分解溫度的最小值。
可補(bǔ)充溶液黏度實(shí)驗(yàn)，以驗(yàn)證測(cè)試過(guò)程中是否生成水。

C.2 測(cè)試結(jié)果的解釋
在區(qū)域1中，試樣中的水未蒸發(fā)，含水量并隨溫度升高而成比例增加。
在區(qū)域2中，含水量幾乎處于恒定水平。將達(dá)到恒定含水量值的溫度區(qū)域視為所研究材料和實(shí)際實(shí)驗(yàn)環(huán)境的最佳加熱溫度。
通過(guò)在含水量測(cè)試前后對(duì)材料進(jìn)行溶液粘度測(cè)量，可確認(rèn)該溫度下試樣是否生成水[GB/T12006.1、GB/T1632(所有部分)]。
在區(qū)域3中，含水量有所增加。含水量的升高是由高溫下的熱降解和冷凝反應(yīng)等效應(yīng)產(chǎn)生的水引起的。
注: 若無(wú)法獲得圖C.1中所示的最佳的曲線情況，無(wú)法區(qū)分上述3個(gè)區(qū)域。此時(shí)，通過(guò)相關(guān)方協(xié)商選擇加熱溫度。
C.3 最佳加熱時(shí)間選擇
加熱時(shí)間與最佳溫度設(shè)置同等重要。圖C.2顯示了塑料的典型測(cè)試漂移曲線。對(duì)于此類試樣，設(shè)置正確的停止測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)非常重要。曲線在加熱后期可能變得非常平坦，但此時(shí)試樣仍會(huì)釋放水分，因此，停止漂移應(yīng)盡可能低(理想情況下: 相對(duì)停止漂移=0μg/min)。
停止測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)過(guò)低，測(cè)量時(shí)間可能變得非常長(zhǎng)。可縮短測(cè)量時(shí)間，通過(guò)相對(duì)停止漂移來(lái)估計(jì)結(jié)果誤差。偏差將添加到誤差計(jì)算中，偏差不可外推獲得。



京都電子KEM 卡爾·費(fèi)休滴定儀 MKV-710S
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