ГОСТ Р 50002-92 (ИСО 894-77)

государственный стандарт российской федерации

ВЕЩЕСТВА ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ

АЛ КИЛ СУЛЬФАТЫ НАТРИЯ ПЕРВИЧНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ. МЕТОДЫ АНАЛИЗА

Издание официальное

ГОССТАНДАРТ РОССИИ Москва

государственный стандарт российской федерации

ВЕЩЕСТВА ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ

Алкилсульфаты натрия первичные технические. Методы анализа

Surface active agents. Primary technical sodium alkvtsulphates. Methods of analysis

ОКСТУ 2409

Дата введения 01.07.93

0. ВВЕДЕНИЕ

Частица «prim» (первичные), которая предшествует обшему названию веществ, служит для отделения их от веществ, которые могут быть названы, согласно принятым в настоящее время машинным способам обработки, как вторичные технические алкилсульфаты натрия; первичные, как это показывает общая формула, которая приводится ниже, являются производными от первичных спиртов, тогда как вторичные можно рассматривать как производные от вторичных спиртов.

Таким образом, именно первичные и являются объектом данного стандарта. Обычно они называются технические первичные сульфаты спиртов жирного ряда.

Для того, чтобы упростить текст стандарта и избежать излишних повторений, слово «первичный» в тексте опущено, но следует понимать, что здесь рассматривают только «первичные алкилсульфаты натрия».

Общая формула продуктов, которые являются предметом настоящего стандарта, такова:

R—СН₂—О—SO_:i— Na,

где R — алифатический радикал.

1. НАЗНАЧЕНИЕ

Настоящий стандарт определяет метод анализа технических алкилсульфатов натрия. Он включает в себя следующие анализы:

Издание официальное

© Издательство стандартов, 1992

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован или распространен без разрешения Госстандарта России

ГОСТ Р 50002-92 С. 2

измерение pH; определение воды;

определение несвязанной щелочности, в случае необходимости несвязанной кислотности;

определение общей щелочности;

определение веществ, которые могут быть экстрагированы петролейным эфиром;

определение веществ, которые могут быть экстрагированы ди-этиловым эфиром после кислотного гидролиза (комбинированные технические спирты жирного ряда); определение сульфата натрия; определение хлорида натрия.

Кроме того, стандарт устанавливает общую схему анализа (приложение).

2. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт применяется только для технических ал-килсульфатов натрия в виде порошков, паст или жидкостей (водных растворов), которые не содержат каких-либо посторонних веществ, не связанных с их получением.

3. ссылки

«Красители органические, продукты промежуточные для красителей, вещества текстильно-вспомогательные. Методы отбора проб».

«Кислота серная. Технические условия».

«Кислоты жирные синтетические. Метод определения кислотного числа».

«Средства моющие синтетические порошкообразные. Метод определения концентрации водородных ионов».

«Реактивы. Методы определения содержания воды».

4. ОТБОР ПРОБ

Лабораторный образец весом около 300 г готовят и хранят в соответствии с указаниями ГОСТ 6732.2.

5. ОБЩИЙ ПРИНЦИП*

Получение водно-спиртового раствора отобранной пробы, из которого удаляются вещества, которые могут быть экстрагированы петролейным эфиром.

См. общую схему анализа (приложение).

Испарение досуха оставшейся водно-спиртовой жидкости в присутствии этанола Кислотный гидролиз сухого остатка при нагревании и выделение из реакционноспособной жидкости с кислотными свойствами всех веществ, которые могут быть экстрагированы с помощью диэтилового эфира (комбинированных технических спиртов жирного ряда).

На выделенных, пробах для испытаний проводят: измерение pH, определение воды.

определение несвязанной щелочности; иногда несвязанной кислотности;

определение общей щелочности; определение сульфата натрия; определение хлорида натрия.

6. МЕТОД АНАЛИЗА

6.1.    Измерение pH

Согласно методу, описанному в ГОСТ 22567.5, провести измерение pH раствора лабораторного образца для испытаний с массовой долей 10%.

Примечание ЕсЛ^н pH меньше 7.0. то образец и партия, из которой он взят, являются нестабильными Как следствие, результаты большей части опытов будут изменяться со временем В этих условиях партию обычно отклоняют без проведения других анализов

С.2. Определение воды

В зависимости от содержания воды в веществе ее определяют по одному из двух методов:

а)    методу Карла Фишера, применим к веществам, имеющим менее (мольное отношение') воды;

б)    методу азеотропного разделения, применим только к веществам, имеющим более 5% (мольное отношение) воды.

6.2.1.    Метод Карла Фишера

Согласно методу, описанному в ГОСТ 14870, определяют содержание воды.

6.2.2.    Метод азеотропного разделения

Согласно методу, описанному в ГОСТ 14870, определяют содержание воды.

6.3. О п р ед е л е н и с несвязанной щелочи, при необходимости несвязанной кислотности

Согласно методу, описанному в ГОСТ 22386, определяют несвязанную щелочность или несвязанную кислотность Г Определение общей щелочности Эю г случаи может иметь место, когда при измерении pH согласно и 6 1 пол\чя*от значение, существенно превышающее 7, или и* 1,1 в результате определения щелочности согласно п 6.3

ГОСТ Р 50002-92 С. 4

получают индекс щелочности, существенно превышающий 0,3 В таких случаях следует провести определение общей щелочности по методу, описанному в ГОСТ 22386

6.5    Определение веществ, которые могут быть экстрагированы петролейным эфиром

6 5 1. Введение

К веществам, которые могут быть экстрагированы петролейным эфиром, относятся вещества, которые не содержат серу, а также, в некоторых случаях и вещества, содержащие серу, но не ионизирующиеся в водном растворе

6.5    2. Принцип

Экстракция веществ, указанных в п 6 5 1, с помощью пстро-лейного эфира из водно-спиртового раствора отобранной пробы, учитывая при этом летучесть рассматриваемых веществ.

6 5.3. Реактивы

В процессе проведения анализа следует использовать только реактивы известного аналитического качества и дистиллированную воду или воду эквивалентной чистоты.

65 3 1. Сульфат натрия безводный.

65 3 2. Этанол, 96%-ный раствор по (объему)

6 5 3 3. Этанол, 50%-ный раствор (по объему)

6 5 34. Петролейный эфир, дистиллят температурного диапазона 40—60°С.

Остаток после испарения не должен превышать 0,002% (мольное отношение).

6.5    3.5 Гидроксид натрия, раствор молярной концентрации приблизительно c(NaOH) = 0,1 моль/дм³

С 5 36 Фенолфталеин, раствор в этаноле I г/дм³

6 5.4. Оборудование

Обычное лабораторное оборудование и

65 4 1 Колба круглодонная вместимостью 250 см³ с притертым горлом

6 54 2 Разделительная колонка длиной 20 см на стержнях (нижний диаметр около 10 мм), снабженная на нижнем конце соединением на шлифе, на которое может быть насажено притертое горло колбы (п 6.5 4.1)

6.5    4 3 Прямоточный холодильник по ГОСТ 25336 номинальной длиной 160 мм

65 4 4 Три колбы для декантации по ГОСТ 25336 вместимостью 500 см° со стеклянной притертой пробкой

6 5 45 Коническая колба по ГОСТ 25336 вместимостью 250см³

6.5.5    Методика проведения операций

65 5Л. От бо р пробы

В стакане вместимостью 100 см³ взвесить с точностью до 0,01 г такое количество лабораторного образца для испытаний, которое содержало бы около 4 г алкилсульфата натрия

6552 Определение

Отобранную пробу растворить или разбавить в зависимости от необходимости в 50 см³ горячей воды (около 70°С), перемешивая при этом стеклянной палочкой, затем добавить 50 см³ раствора этанола (п 65 32), продолжая перемешивание Поместить полученный раствор в одн\ из колб для декантации (п 65 4 4) (А) Поочередно промыть стакан небольшими равными порциями горячей воды и раствором этанола (п 65 3 2) до тех пор, пока окончательный объем станет равным приблизительно 300 см³ Проверить с помощью раствора фенолфталеина (п 6 5 36), является ли раствор слабо щелочным, и при необходимости увеличить щелочность с помощью раствора гидроксида натрия (п 6 5 35) до изменения окраски индикатора до б чедно розовой Взболтать, чтобы растворы хорошо перемешался Дать охладиться

Добавить 50 см¹ пегролейного эфира (п 6 5 34)

Хорошо взболтать в течение около 30 с и дать декантироваться Добавить минимальное количество раствора этанола (п 65 3 2), необходимого для устранения образ\ющейся в неко юры\ сл\чая\ эмульсии

Перечить нижний слой во вторую колб\ для декантации (п 65 4 4) (В) Вновь провести экстракцию 50 см³ петролейного эфира Собрать нижний слон в третью колб\ для декантации (п 654 4) (С), а верхний слой перелить в первую колбу для декантации

Провести экстракцию водно спиртовой фазы еще три раза, ис-пошзуя всякий раз 50 см³ петролейного эфира

Собрать хглеводородные фазы в колбу для декантации (А) и пепелить водно-спиртовую фазу после последней экстракции в стакан вместимостью 400 см³ Три раза промыть колбы для декантации (В) и (С), используя всякий раз 10 см³ раствора этанола (п 6 5 3 3)

Добавить промывную жидкость к водно спиртовой фазе, находящейся в стакане

Промыть углеводородный экстракт порциями раствора этанола (п 6 5 3 3) до исчезновения щелочной реакции и добавить эту промывную жидкость к водно-спиртовой фазе

Этот раствор L\ служит для определения содержания комбинированных технических спиртов жирного ряда

Полностью перелить содержащий углеводороды слой в коническую колбу (п 65 4 5), содержащую около 10 г сульфата натрия (п 65 3 1) Взболтать, дать отстояться в течение 30 мин, затем профильтровать через бумажный фильтр в колбу (п 6 54 1), в которой находятся предварительно взвешенные шарики Промыть коническую колбу, сульфат натрия и фильтр пять раз, используя каждый раз 10 см³ петролейного эфира Особое внимание следует

ГОСТ Р 50002-92 С. в

обратить на края фильтровальной бумаги, на которых не должно быть жирных пятен.

Подготовить разделительную колонку (п. 6.5.4.2) и холодильник (п. 6.5.4.3), поместить колбу на нагревательную плитку или в баню с кипяшей водой и провести дистилляцию почти до полного улетучивания растворителя. Убрать разделительную колонку, дать охладиться приблизительно до 30°С и удалить последние следы растворителя путем продувки сухого и холодного воздуха. Для этого надо продувать воздух вдали от нагревательной плитки или бани с кипящей водой и вручную вращать колбу в наклонном положении вокруг собственной оси. В таком случае жидкость в колбе распределяется по стенкам в виде тонкой пленки, что облегчает удаление последних следов растворителя.

Низшие спирты, такие как лауриновый спирт, являются достаточно летучими, особенно в присутствии следов влаги, что может привести в некоторых случаях к потерям, которыми нельзя пренебречь Таким образом, необходимо соблюдать особую предосторожность при испарении растворителя, особенно в процессе продувки воздухом. Для этого необходимо провести первое взвешивание охлажденной до комнатной температуры и тщательно протертой колбы тогда, когда еще ощущается запах растворителя. Отметить массу, затем вновь нагреть приблизительно до 30°С с тем, чтобы осуществить сжижение содержимого и осуществить вновь продувку в течение 1 мин. После охлаждения и протирки колбы взвесить ее снова и отметить массу.

Повторяя эти операции и нанося результаты последовательных взвешивании на график на миллиметровке, можно будет увидеть, что после быстрого спада кривая достигает нижней практически горизонтальной площадки. Второе взвешивание, результат которого попадает на площадку, считается окончательным, а отмеченная масса рассматривается как конечный сухой остаток. Разность результатов двух последних взвешиваний должна проявляться только в третьей значащей цифре.

6.5.6. Обработка результатов

6.5.6.1. Метод расчета

Массовую долю веществ, которые могут быть экстрагированы петролейным эфиром, в процентах рассчитывают по формуле:

100

/Я,--,

/я₀

где /Но— масса полученного остатка, г;

mi— масса отобранной пробы (п. 6.5.5.1), г.

6.5.6.2. Воспроизводимость

Разница между результатами, полученными в двух различных лабораториях для одного и того же образца, не должна превышг^ч

66 Определение веществ, которые могут быть экстрагированы диэтиловым эфиром после кислотного гидролиза (технические комбинированные спирты жирного ряда)

6 6 ! Принцип

Испарение водно-спиртовой жидкости L_u полученной в п 65 5 2, до достижения пятой части от своего объема, добавление этанола, испарение досуха

Растворение сухого остатка в воде, затем после добавления соляной кислоты кислотный гидролиз при кипячении После завершения гидролиза — экстракция на холоде с помощью диэтилового эфира всех образовавшихся несвязанных жирных веществ

Совокупность этих жирных веществ состоит почти исключительно из комбинированных спиртов жирного ряда, но тем не менее может содержать в некоторых случаях обычно в малых коти-чествах сульфоновые производные (действительно сульфоновые) и жирные кислоты

Примечание Очень важно чтобы в процессе этого определения р кт вор оставался щелочным

6 6 2 Реактивы

В процессе проведения анализа следует использовать только реактивы известного аналитического качества и дистиллированную вод\ или воду эквивалентной чистоты 6 6 2 1 Сульфат натрия безводный

662 2 Этаноп, 96% ный раствор (по объему), проявляющий слабо щелочную реакцию после добавления раствора гидроксида натрия молярной концентрации c(NaOH)—0,1 моль/дм³ в присхт-ствин фенолфталеина в качестве индикатора 6 6 2 3 Дютиловый эфир

662 4 Соляная кислота, раствор, не содержащий сульфат-ионов, Р20 ="1,19 г/см³

66 25 Соляная кислота, раствор приблизительно молярной концентрации с(НС1) = 1 моль/дм³ 6 6 3 Оборудование Обычное лабораторное оборудование и 66 3 1 Колба дпя омыления вместимостью 250 см³ 66 32 Три колбы для декантации по ГОСТ 25336 вместимостью 500 см³

66 3 3 Колба с круглым дном вместимостью 250 см³ с взаимозаменяемым шлифом

66 3 4 Разделительная колонка длиной 20 см на стержнях (нижнии диаметр около 10 мм), имеющая на своей нижней части соединение на шлифе, на которое может насаживаться шлиф кот-бы (п 6 6 3 3)

66 35 Прямоточный холодильник по ГОСТ 25336 помина ть-ной длиной 160 мм

ГОСТ Р 50002-92 С. *

6 6 4 Методика проведения анализа 6.6 41 Отбор проб

Использовать водно-спиртовый раствор L\_t полученный при определении веществ, которые могут быть экстрагированы петро-лейным эфиром (см п 6.5)

66 4.2 Определение

Довести отобранную пробу (и 66 4 1) примерно до одной пятой части от ее объема путем испарения на бане с кипящей водой в токе воздуха Добавить 20 см¹ раствора эта но та (п 662 2) и испарить досуха

Растворить в случае необходимости при нагревании в 50 см воды и полностью перелить в колбу омыления (п 66 3 1) с помощью воды и довести до конечного объема приблизительно 100 см³ Добавить два стальных шарика, затем осторожно 35 см³ раствора соляной кислоты (п 66 2 4) Следует иметь в виду, что раствор может перелиться через край из за пены, которая возникает при разложении карбонатов, образующихся в некоторых случаях в процессе испарения досуха

Присоединить холодильник (п 66 35) и кипятить с образованием флегмы в течение но крайней мере 4 ч Охладить и полностью перенести в одну из колб для декантации (п 6 6 3 2) (Л) Тщательно полностью промыть холодильник и колбу диэтиловым эфиром (п 662 3) и водой и добавить промывную жидкость к содержимому колбы для декантации

Взболтать для улучшения перемешивания Добавить 30 см³ диэтилового эфира Как след\ет взболтать и оставить декантироваться

Перелить нижний слой во вторую колбу для декантации (п 66 32) (В) Вновь осуществить экстракцию 30 см³ днэтило-вого эфира Собрать нижний слой в третью колбу для декантации (п 66 3 2) (С) и перелить верхний слой в мерную колбу для декантации (А)

Провести экстракцию водной фазы еще три раза, использ\я всякий раз 30 см³ диэтилового эфира

Собрать эфирные фазы в колбу для декантации (А) и трижды промыть эфирный экстракт, используя всякий раз 15 см¹ раствора соляной кислоты (п 6 6 2 5)

Полностью перелить эфирный экстракт в коническую колбу вместимостью 250 см³, содержащую около 10 г сумьфата натрия (п. 6 62 1) Взболтать, дать отстояться в течение 30 мин, затем профильтровать через бумажный фильтр в колбу (п 66 3 3), содержащую несколько предварительно взвешенных стеклянных шариков Промыть коническую колбу, сульфат натрия и фильтр пять раз, используя всякий раз 10 см³ диэтилового эфира Особое внимание обратить на края бумажного фитьтра, на котором больше не должно быть жирных пятен

Присоединить разделительную колонку (п. 6.6.3.4) и холодильник (п. 6.6.3.5), поместить колбу на баню с кипящей водой и провести дистилляцию почти до полного удаления растворителя. Убрать разделительную колонку и удалить последние следы растворителя путем короткой продувки сухим и холодным воздухом. Для этого продолжить продувку воздуха и вдали от бани с кипящей водой вращать колбу в наклонном положении вокруг своей оси. При этом жидкость в колбе будет распределяться по стенкам колбы в виде тонкой пленки, что облегчает удаление последних следов растворителя.

Необходимо помнить, что низшие спирты, такие как лаурино-вый, являются довольно летучими, особенно в присутствии следов влаги, что может в некоторых случаях служить причиной потерь, которыми нельзя пренебречь. Таким образом, необходимо проявлять особую осторожность при испарении растворителя, особенно при продувке воздухом. Для этого необходимо осуществлять первое взвешивание охлажденной до комнатной температуры и тщательно протертой колбы тогда, когда ощущаешь запах растворителя Отметить массу, затем вновь нагреть колбу приблизительно до 30°С с тем, чтобы произошло сжижение содержимого, и вновь провести продувку в течение 1 мин. После охлаждения и протирки колбы ее нужно взвесить вновь и отметить массу.

Повторяя эти операции и нанося результаты последовательных взвешиваний на график на миллиметровке, можно увидеть, что после быстрого спада кривая достигает нижней практически горизонтальной площадки. Второе взвешивание, результаты которого попадают на площадку, считается окончательным, а отмеченная масса рассматривается как конечный сухой остаток. Разность результатов двух последних взвешиваний должна проявляться только в третьей значащей цифре.

6.6.5. Обработка результатов

6.6.5.1.    Метод расчета

Массовая доля веществ, которые могут быть экстрагированы диэтиловым эфиром после кислотного гидролиза, в процентах рассчитывают по формуле

100

m г--,

/По

где mi — масса полученного остатка, г;

/ио— масса отобранной пробы (п. 6.5.5.1), г.

6.6.5.2.    Воспроизводимость

Разница между двумя результатами, полученными на одном и том же образце в двух разных лабораториях, не должна превышать 1 %.

Примечания

1    Для технических комбинированных спиртов жирного ряда следует определять показатели щелочности и кислотности по ГОСТ 22386

2    Показатель кислотности должен быть не больше 2