阻燃化學(xué)品十溴二苯乙烷溴含量測(cè)定方法研究

趙美玲+陳現(xiàn)景+牟津津+姚紅艷

摘 要：阻燃化學(xué)品十溴二苯乙烷的溴含量高，熱穩(wěn)定性好，其溴含量直接影響著阻燃制品的阻燃效果。針對(duì)不同生產(chǎn)企業(yè)對(duì)阻燃化學(xué)品十溴二苯乙烷中溴含量沒有統(tǒng)一的檢驗(yàn)方法的問題，研究了堿融后自動(dòng)電位滴定法的相關(guān)情況，以達(dá)到控制產(chǎn)品質(zhì)量的目的，為阻燃產(chǎn)品的發(fā)展提供必要的技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：阻燃化學(xué)品；十溴二苯乙烷；溴含量；自動(dòng)電位滴定法

中圖分類號(hào)：TQ016.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.10.095

十溴二苯乙烷是一種使用范圍比較廣的廣譜添加型阻燃劑，其含量高，熱穩(wěn)定性好，抗紫外線性能佳，比其他溴系阻燃劑的滲出性低，適用于生產(chǎn)電腦、傳真機(jī)、電話機(jī)、復(fù)印機(jī)、家電等。十溴二苯乙烷熱裂解或燃燒時(shí)不會(huì)產(chǎn)生有毒的多溴代二苯并二惡烷（PBDO）和多溴代二苯并呋喃（PBDF），用它阻燃的材料完全符合歐洲關(guān)于二英條例的要求，而且不會(huì)污染環(huán)境。同時(shí)，它也不會(huì)對(duì)生物產(chǎn)生任何致畸性，對(duì)水生物，比如魚等無副作用。由此可知，它符合環(huán)保的要求。另外，十溴二苯乙烷的使用性能相當(dāng)穩(wěn)定，用它阻燃的熱塑性塑料可以循環(huán)使用。十溴二苯乙烷對(duì)阻燃材料性能的不利影響比傳統(tǒng)阻燃劑——十溴二苯醚小，并且耐光性能好，滲出性低。目前，國(guó)內(nèi)外十溴二苯乙烷的產(chǎn)品質(zhì)量完全由生產(chǎn)企業(yè)根據(jù)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)控制。隨著國(guó)家對(duì)阻燃劑在保障人們生命和財(cái)產(chǎn)安全的過程中發(fā)揮的作用的重視，逐步形成了統(tǒng)一的技術(shù)要求，提出了相應(yīng)的試驗(yàn)方法，以達(dá)到統(tǒng)一和規(guī)范市場(chǎng)的效果。這對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 術(shù)語(yǔ)和定義

十溴二苯乙烷（Decabromodiphenyl Ethane），分子式為C14H4Br10，相對(duì)分子質(zhì)量為971.22（由2011年國(guó)際相對(duì)原子量確定），純度大于等于96.0%.

2 方法原理

使用堿融后電位滴定法時(shí)，可參照GB/T 9725的規(guī)定進(jìn)行。十溴二苯乙烷與堿熔融分解生成溴離子，生成的溴離子用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，根據(jù)硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗量得到溴離子的量，通過計(jì)算得到十溴二苯乙烷的含量。

3 試劑和溶液

實(shí)驗(yàn)用水要符合GB/T 6682三級(jí)水的要求；乳化劑OP-10，分析純；氫氧化鈉，分析純；質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的氫氧化鉀溶液，取40 g氫氧化鉀溶于60 mL的水中；硝酸（1+1），量取定量的硝酸溶液與同體積的水混合；碳酸鈣，分析純；氫氧化鉀，分析純；制取質(zhì)量濃度為10 g/L的淀粉溶液，稱取1.0 g淀粉加少量水?dāng)嚢璩珊隣?，在攪拌的過程中將糊狀物加到90 mL沸騰的水中，煮沸 1～2 min；冷卻，稀釋至100 mL；物質(zhì)的量濃度為0.1 moL/L的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液，按照GB/T 601規(guī)定配制，或購(gòu)買硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定容稀釋到所需的濃度。

4 儀器和設(shè)備

分析天平，精確到0.1 mg；鎳坩堝，50 mL；調(diào)溫電爐，2 000 W；自動(dòng)電位滴定儀；銀電極和飽和甘汞電極；玻璃儀器；酸度計(jì)或pH試紙。

5 試驗(yàn)步驟

用鎳坩堝直接稱取樣品150 mg左右（準(zhǔn)確至0.000 2 g），然后加1滴乳化劑，加10滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的氫氧化鉀，慢慢搖動(dòng)，使試樣全部浸潤(rùn)且均勻，再加2 g固體氫氧化鈉，2.6 g固體氫氧化鉀，使其覆蓋在試樣上面，蓋上坩堝蓋子（不蓋嚴(yán)）在電爐上慢慢加熱，使氫氧化鈉、氫氧化鉀熔化。然后升溫，使十溴二苯乙烷試樣在堿中熔融分解、吸收，打開蓋子，看坩堝里是否有白色粉狀固體。如果沒有白色粉狀固體，說明十溴二苯乙烷試樣已完全熔融分解。取下坩堝冷卻后，橫著將其放入250 mL燒杯中，加入坩堝1/2高的水加熱，使坩堝內(nèi)固體全部溶解在水中。取出坩堝，用鑷子將蓋子取出，并用少量的水將坩堝和蓋子沖洗干凈。待燒杯中的溶液冷卻至室溫后，加入硝酸溶液，將pH值調(diào)至3后，再加入碳酸鈣，將調(diào)pH值至5.用物質(zhì)的量濃度為0.1 moL/L的AgNO3標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定，用自動(dòng)電位儀確定滴定至終點(diǎn)，記錄消耗硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積V1，用同樣的方法做空白試驗(yàn)記錄V0。

6 計(jì)算公式

式（1）中：ω1為十溴二苯乙烷的質(zhì)量百分含量，%；c為硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)的量濃度，moL/L；V1 為硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的消耗體積，mL；V0為空白消耗體積，mL；m為試樣的質(zhì)量，g。

另外，式（1）中的0.079 9為與1.00 mL硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液[C（AgNO3）=1.000 0 moL/L]相當(dāng)?shù)模钥吮硎镜匿宓馁|(zhì)量；0.826 6為十溴二苯乙烷中溴的含量。

7 平行試驗(yàn)

對(duì)6個(gè)不同樣品分別進(jìn)行3次平行試驗(yàn)，用堿融電位滴定法測(cè)定十溴二苯乙烷含量的平行誤差分別為0.41%，0.38%，0.45%，0.44%，0.47%，0.39%；采用氧瓶燃燒法測(cè)定十溴二苯乙烷含量的平行誤差分別為2.66%，2.17%，3.25%，1.99%，3.11%，1.87%.

8 試驗(yàn)結(jié)果與分析

從2種方法的試驗(yàn)結(jié)果中可以看出，采用堿融電位滴定法測(cè)定同一樣品，相對(duì)平均偏差不大于0.5%，比傳統(tǒng)的測(cè)定有機(jī)溴含量時(shí)采用GB/T 9872—1998《氧瓶燃燒法 測(cè)定橡膠和橡膠制品中溴和氯的含量》的方法誤差小，準(zhǔn)確度高。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：白潔〕