GB/T 11275-2026 表面活性劑 含水量的測定

范圍
本文件描述了表面活性劑含水量的測定方法。
本文件適用于粉狀、漿狀和液體狀表面活性劑含水量的測定
方法A——卡爾·費休容量滴定法適用于含水量(質量分數)大于2%的樣品；方法B——卡爾·費休庫侖滴定法適用于含水量(質量分數)小于0.1%的樣品；含水量介于0.1%~2%的，兩種方法均適用。
當試樣含有堿性化合物如硅酸鹽、碳酸鹽、氫氧化物和硼酸鹽，能與卡爾·費休試劑發生反應，使實測值偏高，因而測定前需分析試樣中的堿性化合物。
方法C——二甲苯共沸蒸餾法適用于含水量(質量分數)大于5%的樣品，但共沸蒸餾法不適用含水溶性揮發物的產品，例如含有乙醇的產品。

術語和定義
下列術語和定義適用于本文件。
含水量  water content
試樣中的游離水、結晶水、吸附水或吸留水的量。
注: 按照耗用卡爾·費休試劑的量計算，以質量分數表示。

方法A——卡爾·費休容量滴定法
原理
試樣中的水與卡爾·費休試劑中的碘和二氧化硫反應，卡爾·費休試劑事先用已知準確量的水滴定標定。由試劑的用量計算出含水量的質量分數。
H₂O+I₂+SO₂+3C₅H₅N→2C₅H₅N·HI+C₅H₅N·SO₃
C₅H₅N·SO₃+CH₃OH →C₅H₅NH·OSO₂OCH₃

試劑和材料
蒸餾水或純度相當的水，符合 GB/T 6682 中二級水的要求。
無水甲醇: 分析純。如果已知無水甲醇干擾測定(例如測定醛或酮中的水)，可使用CHCl3或二氯甲烷，如使用應在試驗報告中注明。
卡爾·費休試劑，使用市售無吡啶卡爾·費休試劑；亦可按照附錄C描述的方法配制含吡啶試劑。若使用無吡啶試劑，試驗報告中應注明。
酒石酸鈉二水合物或草酸二水合物: 分析純。

儀器和設備
微量水分測定儀，全自動或半自動，由下列部分組成:
a) 雙鉑電極滴定裝置；
b) 活塞滴定管: 20mL；
c) 含活性硅膠、氯化鈣或高氯酸鎂的干燥管；
d) 滴定池；
e) 磁力攪拌裝置。
微量注射器: 容量為50μL。
容量瓶: 容量為100mL。
刻度移液管: 容量為20mL。
天平: 感量為0.1mg。

測定
取樣
按 GB/T 6372 的規定制備和貯存表面活性劑的試驗樣品。
卡爾·費休法試劑水當量的標定
對每瓶新的卡爾·費休試劑標定水當量，以后至少每周標定1次。
在滴定池中加入一定體積(浸沒電極2mm~3mm)無水甲醇，在攪拌下用卡爾·費休試劑滴定至讀數穩定30s不變為終點(不記錄所耗用卡爾·費休試劑的體積)。
用微量注射器從進樣口注入蒸餾水0.04g(精確至0.0001g)或稱取200mg~250mg(精確至0.0001g)酒石酸鈉二水合物或草酸二水合物于滴定池中，重新滴定至讀數穩定30s不變為終點，并記錄所耗用卡爾·費休試劑的體積。
按公式(1)或公式(2)計算水當量T 的值:

式中:
T ——卡爾·費休試劑的水當量，單位為毫克每毫升(mg/mL)；
m₁ ——水的質量，單位為克(g)；
V₁ ——滴定所耗用卡爾·費休試劑的體積，單位為毫升(mL)；
m₀ ——酒石酸鈉或草酸的質量，單位為毫克(mg)；
ω ——酒石酸鈉二水合物含水量15.66或草酸二水合物含水量28.57，以質量分數表示；
100,1000——單位換算系數。
試樣制備
若試樣含水量(質量分數)低于1%，則稱取5g~10g(精確至0.0001g)相當于含10mg~50mg水的試樣。
若試樣中含水量(質量分數)高于1%，則稱取1g~5g(精確至0.0001g)置于容量瓶中，加入無水甲醇并稀釋至刻度，劇烈振搖，使樣品中的水溶解，靜置，用移液管吸取相當于10mg~50mg水的上層溶液。
試樣含水量(質量分數)高于1%時，按照"通用法"中給出的步驟滴定溶劑中的水分，試樣結果應扣除溶劑的水分。
含水量的測定
通則
根據試驗樣品特點，選擇以下兩種方法之一: 通用法或溶解法。
通用法適用于樣品均一、易于在滴定池中分散。
溶解法適用于均勻性較差和/或在滴定池中難以分散的樣品。
大氣中的水分是卡爾·費休滴定中的最大干擾源，應特別注意干燥所用的儀器，迅速處理試驗份和溶劑。
水分儀的使用方法應遵循儀器制造廠的說明。
通用法
測定
在滴定池中加入一定體積(浸沒電極2mm~3mm)無水甲醇，在攪拌下用卡爾·費休試劑滴定至終點(不記錄所耗用卡爾·費休試劑的體積)。迅速加入試樣于滴定池中，攪拌溶解，滴定至終點，記錄所耗用卡爾·費休試劑的體積。
結果表示
含水量(質量分數)以X 計，數值用%表示,按公式(3)計算:

式中:
T ——卡爾·費休試劑的水當量，單位為毫克每毫升(mg/mL)；
V₂ ——滴定所耗用卡爾·費休試劑的體積，單位為毫升(mL)
m₂ ——試樣的質量，單位為克(g)；
10 ——單位換算系數。
溶解法
測定
稱取適量的試樣(m₁)于干燥的燒瓶中，加入適量不干擾卡爾·費休試劑的有機溶劑(m₂)。試樣和溶劑的的量應滿足用較少的溶劑溶解更多的試樣，這樣獲得的混合物容易控制，且不損害獲取樣品的代表性。記錄質量，精確至0.0001g,搖勻。
如果本階段仍有不溶鹽存在，則該方法不適用，因為:
a) 部分水可能已被不溶鹽作為結晶水除去；
b) 測定程序應包括準確測定不溶性鹽的質量。
按照"通用法"中給出的步驟，測定溶劑(ω₂)和混合物(ω_b)的含水量。
結果表示
含水量(質量分數)以X 計，數值用%表示，按公式(4)計算:

式中:
ω_b ——混合物的含水量，以質量分數(%)表示；
m₁ ——試驗樣品質量，單位為克(g)；
m₂ ——溶劑的質量，單位為克(g)；
ω₂ ——溶劑的含水量，以質量分數(%)表示。

方法B——卡爾·費休庫侖滴定法
原理
試樣中的水與滴定池陽極電離產生的碘和電解池中的卡氏試劑反應，反應所需碘的量與通過電解池的電量成正比，利用滴定終點所需的電量計算出含水量的質量分數。通過電流控制下的電壓檢測法檢測終點。
注: 如果試樣中含有苯胺、苯酚、可能導致隔膜堵塞的雜質或者可能影響電流效率，不適用卡爾·費休庫侖滴定法進行含水量測定。特別對于固體樣品，要確認是否溶解。

試劑和材料
分析過程中，僅使用認可的分析純試劑及 GB/T 6682 中規定的二級水。市售的陽極電解液、陰極電解液以及醇水溶液或碳酸丙烯酯水溶液均可使用。
陽極電解液
應含有碘離子、二氧化硫，吡啶或另一種堿，以及甲醇等有機溶劑。
對含有可與甲醇反應的如醛類或酮類化合物的樣品，用CHCl3、2-甲氧基乙醇、碳酸丙烯酯或類似物質代替甲醇。
陰極電解液
應含有無機鹽、有機鹽，如季銨鹽或鹽酸胺，以及甲醇等有機溶劑。
醇水溶液或碳酸丙烯酯水溶液
向2-甲氧基乙醇或碳酸丙烯酯中加水，使1mL溶液中含約4mg水。該溶液用來加入少量水。

儀器和設備
庫侖滴定儀: 包括滴定部件、控制部件和指示及記錄部件。其結構示圖見圖1。
電解池: 包括容量約200mL的玻璃容器、配有鉑網電極的陽極室和陰極室，陽極室和陰極室用隔膜(如陶瓷隔膜、離子交換膜或類似的膜)隔開。
當使用微量注射器或注射器進樣時，試樣進樣口應裝有不銹鋼或四氟乙烯樹脂制成的塞子。電解池應配備檢測器和裝有干燥劑(如硅膠)的干燥管。電解池的示意圖見圖2，滴定時，將轉子放入電解池中。




微量注射器: 容量為5μL。
注射器: 容量為1mL~20mL，針管外徑為1mm~2mm、長度為50mm~100mm。針尖應固定橡膠塞密封，可使用直徑為13mm~15mm、厚度為5mm~7mm的圓形硅橡膠。
天平: 感量為0.1mg。如果電子天平能通過適當接口與自動滴定裝置連接，使用起來會更方便。

測定
取樣
按 GB/T 6372 的規定制備和貯存表面活性劑的試驗樣品。
滴定儀的校準
攪拌陽極電解液，用庫侖法滴定到終點，確保電解池中不含水。用微量注射器將5μL水注入電解池,啟動庫侖滴定儀滴定直到終點，測得含水量。重復該操作2次以上，確保含水量的測得結果在(5000±250)μg范圍內。若超出此范圍,則在更換電解液或清洗電極/隔膜后重新進行校準。
含水量的測定
向電解池的陽極室中加入約100mL陽極電解液，陰極室中加入約5mL陰極電解液。緊密密封電解池，并安裝到滴定儀上。
攪拌陽極電解液，用庫侖法滴定至終點，確保電解池中不含水，不記錄滴定體積。
陽極電解液中存在的游離碘會抑制電流的流動，因此宜添加水、醇水溶液或碳酸丙烯酯水溶液使水分在2000μg~3000μg。
注射器進樣前應清洗、干燥，并存放于干燥器中。
將注射器從干燥器中取出，并在針的末端安裝一個橡膠塞。
取下塞子，將注射器針頭盡可能深的插入樣品(含水量宜0.5mg~5mg)中，緩慢抽拉活塞，吸取樣品體積約為注射器體積的1/10。
將注射器從樣品瓶中取出，倒置注射器使針頭向上，排除空氣，在針尖安上橡膠塞，緩慢施壓使樣品濕潤接觸面，排空樣品。
重復以上步驟(用樣品清洗進樣針)2次~3次。
緩慢抽取試樣至注射器刻線以上，注射器針頭朝上，排除空氣，并將過量試樣排出，使樣品與刻度對齊。立即把橡膠塞接到針尖位置，注射器和樣品一起稱重，精確至0.0001g。
取下針尖的橡膠塞，穿過塞子或打開塞孔后，將樣品注射到電解池的陽極電解液中，然后，用之前的橡膠塞塞住針尖，稱重，精確至0.0001g。
充分攪拌陽極電解液使樣品溶解，攪拌過程用庫侖法滴定至終點，讀取顯示的含水量數值。
結果表示
含水量(質量分數)以ω_P計，數值用%表示，按公式(5)計算:

式中:
m_in ——水含量示值，單位為微克(μg)；
m_s ——試樣質量，單位為克(g)；
100——質量分數系數；
10⁶ ——單位換算系數。


京都電子KEM 卡爾費休容量滴定法水分測定儀 MKV-710S

京都電子KEM 卡爾費休庫侖滴定法水分測定儀 MKC-710S