
1 前言
羥值是衡量非離子表面活性劑中羥基含量的重要指標,定義為中和 1g 試樣中的羥基所消耗的氫氧化鉀毫克數。羥值直接影響表面活性劑的親水親油平衡值(HLB 值)、反應活性及產品性能,是生產控制、質量檢驗和研發應用中的關鍵參數。
本方案利用電位滴定儀依據《GB/T 7383-2020 非離子表面活性劑 羥值的測定》,提供鄰苯二甲酸酐法(方法 A,仲裁法)測定方法。電位滴定法(基于方法 A/B)自動化程度高、終點判斷準確,適用于脂肪族和脂環族聚烷氧基化合物(如脂肪醇、烷基酚、脂肪酸的環氧乙烷/環氧丙烷加成物)中羥值的批量檢測。

2 儀器與試劑
2.1 儀器
優云譜電位滴定儀(配 pH 復合電極);分析天平(精確至 0.001g);堿式滴定管(50 mL);磨口平底燒瓶(250 mL,具錐形磨口玻璃接頭);空氣冷凝管(有效長度≥600mm);25 mL 單刻度移液管;恒溫油浴或加熱裝置;電磁攪拌器
圖 1 電位滴定儀
2.2 試劑
吡啶:沸點 114℃~116℃,色度≤110 Hazen 單位(Pt-Co 色號)。
鄰苯二甲酸酐:純度≥99.5%,熔點 130℃~132℃。
氫氧化na標準滴定溶液:c(NaOH)=0.5 mol/L,按 GB/T 601 配制。酚酞指示劑:1g 酚酞溶于 100 mL 吡啶中。
不含二氧化碳的水。
3 實驗方法
3.1 試樣制備
按 GB/T 6372 規定制備和貯存樣品。根據 GB/T 11275 測定樣品含水量。若樣品中存在游離環氧乙烷(濃度>0.5%),需在低溫真空蒸餾除去。樣品若含游離酸或堿,需按 GB/T 6365 測定酸值或堿值進行校正。
3.2 鄰苯二甲酸酐法(仲裁法)
3.2.1 原理
在吡啶溶液中,鄰苯二甲酸酐與羥基酯化,水解過量酐后,用氫氧化na標準溶液滴定生成的鄰苯二甲酸。
3.2.2 試樣稱量
將試樣按以下計算量稱入預先稱量的干燥燒瓶中(精確至 0.001g)當含水量(質量分數)小于 1%,按下式估計羥值 I(OH)
m?= 365 / I(OH).
若含水量(質量分數)大于 1%,小于 40%,需調整稱樣量。
圖 2 樣品稱量過程展示圖
3.2.3 酯化
移取 25.0 mL 鄰苯二甲酸酐吡啶溶液加入含有試樣的燒瓶中,將預先用吡啶淋洗過的冷凝管與燒瓶連接,緩慢回流 1h(113℃~117℃),冷卻。
圖 3 樣品酯化及滴定過程
3.2.4 水解與滴定
用吡啶淋洗冷凝管,加入 50.0 mL 氫氧化na標準溶液及 4~5 滴酚酞指示劑,用氫氧化na標準滴定溶液滴定至粉紅色(維持 15 s 不褪)。同時做空白試驗。
圖 4 空白實驗滴定曲線
3.3 電位滴定儀參數設置
4 結果與討論
4.1 計算公式(方法 A/B)
試樣的羥值 I(OH)按下式計算
I(OH)= (V? ? V?) × c × 56.10 / m + X
其中:I(OH) --- 羥值,mg KOH/g;
V? --- 空白試樣耗用氫氧化na標準滴定溶液的體積,單位為毫升(mL);V? --- 試樣消耗 NaOH 體積,mL;
c --- 氫氧化na標準滴定溶液的濃度,單位為摩爾每升(mol/L);m --- 試樣質量,單位為克 g;
56.10 --- 氫氧化鉀的相對分子質量;
X --- 試樣的正酸值或負堿值(若≤0.3 可忽略)。
4.2 測試結果
圖 5 羥值滴定曲線圖
4.3 方法精密度
4.3.1 重復性
本方法的相對偏差應小于 1.5%,測定結果按 GB/T 8170 的規定進行。
4.3.2 再現性
表 1 中數值是在 21 個實驗室里取得的,每個實驗室里有一個分析人員至少給出兩個結果。
表 1 方法再現性評價
5 結論
本方案提供了基于 GB/T 7383-2020 的非離子表面活性劑羥值完整檢測方案。仲裁法精度高、可靠性強;本電位滴定儀,可滿足研發、質檢及生產控制的多層次需求。
6 參考文獻
[1] GB/T 7383-2020 非離子表面活性劑 羥值的測定[S].
[2] GB/T 601 化學試劑 標準滴定溶液的制備[S].
[3] GB/T 6365 表面活性劑 游離堿度或游離酸度的測定[S].
[4] GB/T 29858 分子光譜多元校正定量分析通則[S].