Oplosmiddelen voor de verfindustrie. Bepaling van het watergehalte volgens Karl Fischer

Transcriptie

1 UDC : Oplosmiddelen voor de verfindustrie Bepaling van het watergehalte volgens Karl Fischer NEDERLANDSE NORM NEN 2681 Solvents for the paint industry Determination of water content by the Karl Fischer method 1 Onderwerp en toepassingsgebied 1e druk, juni 1977 Vervangt NEN 2465 blad 5 Deze norm beschrijft een werkwijze voor het bepalen van het gehalte aan water volgens de methode van Karl Fischer in oplosmiddelen voor gebruik in de verfindustrie. 2 Definitie waterfactor T: De hoeveelheid water die door een bepaald volume Fischer-reagens kan worden gebonden, uitgedrukt in mg/ml. Dit document mag slechts op een stand-alone PC worden geinstalleerd. Gebruik op een netwerk is alleen. toestaan als een aanvullende licentieovereenkomst voor netwerkgebruik met NEN is afgesloten. This document may only be used on a stand-alone PC. Use in a network is only permitted when a supplementary license agreement for us in a network with NEN has been concluded. 3 Beginsel Het Fischer-reagens is een mengsel van jodium en zwaveldioxide in 2-methoxyethanol en pyridine. Een monster van het produkt wordt gemengd met een oplossing van pyridine in glycol, die tevoren met Fischer-reagens tot het eindpunt is getitreerd met behulp van een depolarisatie-indicator. De hoeveelheid Fischer-reagens, gebruikt voor de titratie tot hetzelfde eindpunt, is een maat voor de in het monster aanwezige hoeveelheid water. 4 Reagentia Gebruik gedurende de analyse slechts reagentia van analysekwaliteit en gedestilleerd water of water van gelijke zuiverheid. Waarschuwing 1. Het reagens bevat 4 gevaarlijke stoffen: jood, pyridine, zwaveldioxide en 2-methoxyethanol, en het oplosmiddel bevat eveneens pyridine. Er moeten voldoende voorzorgsmaatregelen worden genomen bij het hanteren van deze stoffen. Zorg voor voldoende ventilatie en vermijd inademing of direct contact met de huid. Indien er wordt gemorst, was dan met grote hoeveelheden water weg. 2. De meeste organische oplosmiddelen zijn brandbaar en toxisch. Houd door voldoende ventilatie de concentratie beneden de explosiegrens gedurende overbrengen en hanteren, en onder de maximaal aanvaardbare concentratie (MAC-waarde) op de plaats waar ermee wordt gewerkt. 4.1 Fischer-reagens, waterfactor T = 3 à 6 mg/ml. Deze standaardoplossing is in de handel verkrijgbaar. Indien gewenst, kan het reagens zelf worden bereid. Voor een oplossing met waterfactor 7"= 6 mg/ml is de bereiding als volgt: Los, voor het bereiden van een liter, 133 g jodium op in 425 ml watervrije pyridine in een droge, glazen stopfles. Voeg 425 ml watervrije 2-methoxyethanol (ethyleenglycolmonomethylether) toe en koel in een ijsbad (zie ook 8.2). Voeg in kleine hoeveelheden en onder voortdurend roeren 70 ml watervrij, vloeibaar zwaveldioxide toe (of 102 g gasvormig zwaveldioxide uit een gascilinder). Meng het reagens zorgvuldig en breng het over in de voorraadfles met automatische buret. Laat het reagens ten minste 12 h staan alvorens het te gebruiken Stel het reagens op de volgende wijze: Breng 10 ml van het glycol-pyridine-mengsel (4.4) in het titratievat over: Sluit het vat af met behulp van de slijpstukken, zet het roerwerk in beweging en voeg Fischer-reagens toe totdat het eindpunt is bereikt. Breng met behulp van de weegpipet een nauwkeurig gewogen hoeveelheid van ca. 100 mg water in het titratievat over, en titreer met het reagens tot het eindpunt. Bereken de waterfactor ( Л in mg water per ml Fischer-reagens. 4.2 Fischer-reagens, waterfactor T = 1 mg/ml. Verdun het Fischer-reagens 7" = 3 à 6 mg/ml (4.1) met watervrije 2-methoxyethanol totdat een waterfactor van ongeveer 1 mg/ml is bereikt en breng het reagens in de voorraadfles met automatische buret over. Stel het reagens als beschreven in maar gebruik een nauwkeurig gewogen hoeveelheid van ongeveer 150 mg ethanolische standaardwateroplossing (4.3) in plaats van water. 4.3 Ethanol, 95% (V/V) gedenatureerd, te gebruiken als standaardwateroplossing. Breng met behulp van de weegpipet een nauwkeurig gewogen hoeveelheid van de vloeistof van ca. 1 g in het titratievat over en bepaal het watergehalte door titratie met gesteld Fischer-reagens 7"= 3 à 6 mg/ml zoals is beschreven in Glycol-pyridine-mengsel. Meng één volumedeel zuivere, watervrije pyridine met vier volumedelen watervrije glycol (zie ook 8.1 en 8.2). 4.5 Silicagel, watervrij, voor de droogbuisjes van buretten en titratievat. NEN 2681

2 2 droogbuisje buret Bovenaanzicht titratievat ontluchting \ s^ïfb>< elektrode buretpunt monsterinlaat ontluchting droogbuisje magnetische roerder rubberbal Figuur van een titratietoestel

3 3 5 Toestellen 5.1 Een depolarisatie-indicator. Regelbare potentiometer, uitgerust met ingebouwde stroombron voor de polarisatiestroom van de platina elektroden in het titratievat en geschikt voor het meten van potentiaalverschillen in het gebied van 0 tot 1000 mv met een nauwkeurigheid van ongeveer 1 mv. 5.2 Een titratietoestel b.v. zoals afgebeeld in de figuur. Het bestaat uit: Een titratievat van ca. 400 ml, voorzien van een vernauwing in het onderste deel, voor plaatsing van een beklede magnetische roerstaaf en voorzien van zes openingen met standaardslijpstukken. Het titratievat is op een magnetische roerder geplaatst. Twee bureteenheden, elk bestaande uit een voorraadfles van 500 ml voor het Fischer-reagens en een automatische buret of een zuigerburet met PTFE-kraan (van 10 en 25 ml respectievelijk). Een elektrodensysteem met platina elektroden en voorzien van een standaardslijpstuk. Een hevelsysteem voor het verwijderen van getitreerd monster, voorzien van een kraan en een afsluitring (Simmer-ring). Drie glazen stoppen met standaardslijpstuk. Een droogbuisje met standaardslijpstuk, voor titratievat. Twee droogbuisjes voor de buretten. 5.3 Een weegpipet volgens Lunge. 5.4 Een destillatiekolf met een theoretisch schotelgetal 6. 6 Monsterneming en analysemonster Neem een monster volgens NEN Het is van belang dat gedurende de monsterneming het watergehalte van het monster niet verandert. Belangrijke fouten kunnen optreden bij het onderzoeken van stoffen met een laag watergehalte. Bij de analyse moet elk mogelijk contact met de lucht bij het overbrengen van het monster naar het titratievat, alsmede het gebruik van tussentijdse monsterf lessen, zoveel mogelijk worden vermeden. Indien het verwachte watergehalte van het monster minder dan 0,1% bedraagt, meet dan het vereiste volume monster (zie 8.1 en 8.4) af met behulp van een pipet en bepaal daarna de massa van een nieuwe gepipetteerde hoeveelheid van precies hetzelfde volume. Indien het monster een vermoedelijk watergehalte boven 0,1% heeft, of in het algemeen indien de beschikbare monsterhoeveelheid te klein is om te worden gepipetteerd, moet de benodigde hoeveelheid worden afgewogen met behulp van de weegpipet. Tabel 1 Analysemonstergrootte watergehalte % (m/m) groter dan toten met analysemonstergrootte F = 1 mg/ml F = 6 mg/ml 0,02 50 ml 0,02 0,1 10 ml 0,1 0,3 50 ml 0,3 0,6 25 ml 0,6 1,5 10 ml 1,5 hoeveelheid die 60 tot 120 mg water bevat

4 4 7 Werkwijze 7.1 Gebruik voor watergehalten beneden 0,1% het Fischer-reagens met 7"= 1 mg/ml. Gebruik voor watergehalten boven 0,1% het Fischer-reagens met 7*= 6 mg/ml. 7.2 Breng een zodanige hoeveelheid van het glycol-pyridine-mengsel (zie 8.1) in het titratievat dat de elektroden geheel zijn ondergedompeld en sluit het vat onmiddellijk met de slijpstukken af (zie 8.3). 7.3 Stel de magnetische roerder in werking en titreer met het Fischer-reagens totdat het eindpunt is bereikt. 7.4 Breng in het titratievat een bekende hoeveelheid monster, die tussen 10 en 150 mg (bij voorkeur ca. 100 mg) water bevat voor monsters met een watergehalte boven 0,1% en tussen 0,5 en 10 mg voor lagere gehalten en titreer met het Fischer-reagens tot hetzelfde eindpunt (zie ook 8.4). 7.5 Indien het water van het monster slechts met moeite door het reagens wordt geabsorbeerd, zodat het eindpunt langzaam wordt bereikt, is de methode van terugtitratie aan te bevelen. Voeg hiertoe een overmaat Fischer-reagens aan het mengsel toe, roer het mengsel gedurende 2 à 15 min en titreer terug met de ethanoiische standaardwateroplossing (4.3). 8 Opmerkingen bij de werkwijze 8.1 Voor het onderzoek van koolwaterstoffen die onoplosbaar zijn in het glycol-pyridine-mensel, wordt de volgende oplossing aanbevolen: 6 delen chloroform, 2 delen pyridine en 2 delen glycol. 8.2 Indien het watergehalte van de glycol, pyridine of 2-methoxyethanol aanzienlijk hoger is dan 0,1% dienen deze oplosmiddelen te worden gedroogd door ongeveer 5% in een kolom met theoretisch schotelgetal 6 af te destilleren (5.4). Gebruik de resterende 95%. Koel de vloeistof na de destillatie af in een afgesloten stopfles die van een droogbuisje gevuld met calciumchloride is voorzien. 8.3 Indien meer dan 30 ml monster wordt getitreerd, moet de hoeveelheid oplosmiddelen ten minste gelijk zijn aan de monsterhoeveelheid. 8.4 Indien grote nauwkeurigheid wordt vereist, is het aan te bevelen om voor de titratie van ketonen het reactiemengsel gedurende het titreren met het Fischer-reagens (respectievelijk ook gedurende het terugtitreren met ethanol) in ijswater gekoeld te houden. 9 Berekening 9.1 Bereken het watergehalte W van het monster, in % (m/m), met behulp van de formule V l T 1 Ют waarin: m is de massa van het monster, in g; Ti is de waterfactor van het Fischer-reagens, in mg/ml; is het volume van het Fischer-reagens gebruikt voor de titratie van het monster, in ml. V t 9.2 Indien met de standaardwateroplossing (5.3) is teruggetitreerd (zie 7.5), bereken dan het watergehalte W, in % (m/m), met behulp van de formule waarin: 7*2 is de waterfactor van de standaardwateroplossing, in mg/ml; is het volume van de standaardwateroplossing, gebruikt voor de terugtitratie, in ml. V 2 10 Verslag 10m Het verslag moet ten minste de volgende informatie bevatten: a. een referentie aan de gebruikte methode door de vermelding: volgens NEN 2681; b. het watergehalte, in % (m/m); с een identificatie van het onderzochte produkt; d. elke afwijking van de voorgeschreven methode; e. de datum van de proef

5 Bestelformulier Stuur naar: NEN Standards Products & Services t.a.v. afdeling Klantenservice Antwoordnummer WB Delft Ja, ik bestel NEN Standards Products & Services Postbus GB Delft Vlinderweg AX Delft T (015) F (015) ex. NEN 2681:1977 nl Oplosmiddelen voor de verfindustrie - Bepaling van het watergehalte volgens Karl Fischer Wilt u deze norm in PDF-formaat? Deze bestelt u eenvoudig via Gratis nieuwsbrieven Wilt u op de hoogte blijven van de laatste ontwikkelingen op het gebied van normen, normalisatie en regelgeving? Neem dan een gratis abonnement op een van onze nieuwsbrieven. Gegevens Bedrijf / Instelling T.a.v. O M O V Klantnummer NEN Uw ordernummer BTW nummer Postbus / Adres Postcode Plaats Telefoon Fax Factuuradres (indien dit afwijkt van bovenstaand adres) Postbus / Adres Postcode Plaats Datum Handtekening Retourneren Fax: (015) klantenservice@nen.nl Post: NEN Standards Products & Services, t.a.v. afdeling Klantenservice Antwoordnummer 10214, 2600 WB Delft (geen postzegel nodig). Voorwaarden De prijzen zijn geldig tot 31 december 2016, tenzij anders aangegeven. Alle prijzen zijn excl. btw, verzend- en handelingskosten en onder voorbehoud bij o.m. ISO- en IEC-normen. Bestelt u via de normshop een pdf, dan betaalt u geen handeling en verzendkosten. Meer informatie: telefoon (015) , dagelijks van 8.30 tot uur. Wijzigingen en typefouten in teksten en prijsinformatie voorbehouden. U kunt onze algemene voorwaarden terugvinden op: Normalisatie: de wereld op één lijn. preview