ISO 7725-1991 Rubber and rubber products determination of bromine and chlorine content oxygen flask combustion technique《橡胶和橡胶制品 溴和氯含量的测量 氧瓶燃烧法》.pdf

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1、NORME INTERNATIONALE Premire dition 1991-09-15 - - Caoutchouc et produits base de caoutchouc . - Dtermination de la teneur en brome et en chlore - Technique de combustion dans une fiole en prsence doxygne Rubber and rubber products - Determination of bromine and chlorine content - Oxygen f7ask combu

2、stion technique - - Numro de rfrence ISO 7725:1991(F) ISO 7725:1991(F) Avant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de IISO). Llaboration des Normes internationales est en gnral confie aux comits tec

3、hniques de IISO. Chaque comit membre int- ress par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec IISO participent galement aux tra- vaux. LISO collabore troitement avec la Commission l

4、ectrotechnique internationale (CH) en ce qui concerne la normalisation lectrotech- nique. Les projets de Normes internationales adopts par les comits techni- ques sont soumis aux comits membres pour vote. Leur publication comme Normes internationales requiert lapprobation de 75 % au moins des comits

5、 membres votants. La Norme internationale ISO 7725 a t labore par le comit techni- que ISO/TC 45, lastomres et produits base dlastomres. Lannexe A de la prsente Norme internationale est donne uniquement titre dinformation. 0 ISO 1991 Droits de reproduction rservs. Aucune partie de cette publication

6、ne peut tre repro- duite ni utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun procd, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans laccord crit de lditeur. Organisation internationale de norm alisation Case Postale 56 l CH-1211 Genve 20 l Suisse Imprim en Suisse ii ISO 7

7、7231991 (F) Introduction La prsente Norme internationale dcrit une technique de combustion dans une fiole en prsence doxygne pour la destruction du caoutchouc suivie soit par un titrage potentiomtrique du chlore et du brome, qu”ils apparaissent seuls ou conjointement, soit par un titrage visuel du b

8、rome ou du chlore uniquement. Une interfrence mutuelle due une coprcipitation peut constituer un problme dans le titrage potentiomtrique au nitrate dargent. Ce pro- blme est en grande partie surmont, sans tre toutefois compltement limin, si lon ajoute du nitrate daluminium. Le problme est moindre lo

9、rsquil y a un excs de brome. Dans le pire des cas, lorsquil y a un excs de chlore, la concentration de brome peut sembler leve, dans une proportion de 5 % de la teneur en chlore. Le problme peut tre rduit au minimum si lon effectue le titrage 60 “C et si lon maintient le taux daddition dagent titran

10、t une valeur minimale. Pendant la combustion des composs contenant du brome, une petite partie du brome apparat sous forme de bromate au lieu de bromure. Cest pourquoi les rsultats du brome peuvent tre infrieurs denviron 1 % la teneur en brome. Ce problme ne peut tre rsolu, dans le cas de titrage po

11、tentiomtrique, quen traitant la solution obtenue aprs combustion au sulfate dhydrazine. Le titrage potentiomtrique (voir 7.2.1) a une sensibilit allant jusqu 6 clg de brome ou 3 pg de chlore lorsque ces deux lments apparais- sent seuls. Les limites infrieures du titrage visuel (voir 7.2.2) sont 0,2

12、mg pour le brome ou 0,l mg pour le chlore. Lorsque les deux lments sont pr- sents, les limites infrieures sont 60 pg pour le brome et 30 pg pour le chlore. Ces limites dpendent de la sensibilit lectrique des instru- ments individuels (voir 5.3 5.5). . . . HI Page blanche .- .- - . - - NORME INTERNAT

13、IONALE ISO 7725:1991(F) Caoutchouc et produits base de caoutchouc - Dtermination de la teneur en brome et en chlore - Technique de combustion dans une fiole en prsence doxygne 1 Domaine dapplication La prsente Norme internationale prescrit des m- thodes pour la dtermination du chlore et/ou du brome

14、prsents dans le caoutchouc brut, les m- langes non vulcaniss ou les vulcanisats. Les mthodes sont applicables aux caoutchoucs naturels et aux caoutchoucs synthtiques suivants: isoprne, styrne-butadine, butadine, chlors, butyl, butyl halogns, nitrile, thylne-propylne, polychloroprne et pichlorhydrine

15、. 2 Principe On enflamme une prise dessai dans une atmos- phre doxygne dans une fiole de combustion en prsence doxygne contenant de lhydroxyde de potassium et du peroxyde dhydrogne. Le carbone et lhydrogne de toute matire organique soxydent et Ihalogne se convertit en sel potassique. Ces sels potass

16、iques sont titrs potentiomtriquement avec une solution de nitrate dargent aftn de dter- miner la quantit de chlore et de brome lorsque ceux-ci apparaissent conjointement dans un chan- tillon de caoutchouc, ou sont titrs visuellement avec une solution de nitrate de mercure afin davoir soit le chlore,

17、 soit le brome, lorsquun halogne est prsent. 3 Interfrences 3.1 Liode interfre, mais pas Zn*+, S, CN.- ni CO;-. 3.2 Le brome et le chlore contenus dans les additifskontaminants seront dtermins selon cette mthode, moins quils naient t pralablement retirs par extraction. 4 Ractifs et produits AVERTISS

18、EMENT - Prendre toutes les prcautions dhygine et de scurit reconnues lors de lexcu- tion des oprations prescrites dans la prsente Norme internationale. Un non-respect des indica- tions contenues dans la prsente Norme internatio- nale ou de celles donnes par le fabricant des dispositlfs utiliss peut

19、provoquer des explosions. Au cours de lanalyse, utiliser uniquement des r- actifs de qualit analytique reconnue, et de leau distille ou de leau de puret quivalente. 4.1 Peroxyde dhydrogne, solution 6 % (m/m). Diluer 20 cm3 de solution aqueuse de peroxyde dhydrogne 30 % (m/m) avec de leau jusqu 100 c

20、m? ATTENTION - Le peroxyde dhydrogne 30 % (+t) est trs corrosif pour la peau. Porter des gants en caoutchouc ou en plastlque et des lunettes de protection lorsquon utilise ce produit. 4.2 Hydroxyde de potassium, solution aqueuse, c(KOH) = 0,5 mol/dm? Dissoudre 2,8 g dhydroxyde de potassium dans 100

21、cm3 deau. 4.3 Acide nitrique, concentr, p = 1,42 Mg/mY 4.3.1 Acide nitrique, dilu, c(HN0,) = 2 mol/dm? Diluer environ 120 cm3 dacide nitrique concentr (4.3) avec de leau jusqu 1 dm3. 1 ISO 77251991 (F) 4.3.2 Acide nitrique, dilu, c(HN03) = 0,5 mol/ mes, de chlo- V 1 est le volume, en centimetres cub

22、es, de solution de nitrate de mercure utilis pour le titrage du chlorure de potassium; V2 est le volume, en centimtres cubes, de solution de nitrate de mercure utilis pour le titrage blanc du ractif. 4.11 Acide sulfurique, concentr, 0 = 1,84 Mg/m? 4.12 Alimentation en oxygne. 4.13 Chlorure en b rame

23、. de pota , avec une faible teneur 2 ISO 7725:1991 (F) 4.14 thanol. Chaque fois que lemploi dthanol est prescrit, on peut lui substituer lalcool isopropylique. 4.15 Sulfate dhydrazine, solution 20 g/dm3 ( utiliser uniquement en 7.2.1). 5 , Appareillage Matriel courant de laboratoire, et 5.1 Fiole de

24、 combustion en prsence doxygne (fiole de Schoniger), paroi paisse, dune capacit de 1000 cm3 avec un porte-chantillon en platine et une pince de serrage OU un dispositif de fixation puissant(e) (voir 5.2, note 1). 5.2 Allumeur, appropri pour enflammer le mat- riau inflammable utilis pour contenir la

25、prise des- sai dans la fiole de combustion ferme hermtiquement. Les types courants sont les allu- meurs lectriques et les allumeurs infrarouges, qui conviennent tous deux pour cette dtermination. NOTE 1 II existe de nombreux types densembles de fioles de combustion oxygne compltes, avec allu- meurs,

26、 qui sont disponibles dans le commerce et conviennent cette dtermination condition quelles soient utilises conformment aux instructions du fabri- cant. 5.3 Millivoltmtre, haute impdance dentre, par exemple: un pH-mtre avec une chelle en millivolts. 5.4 lectrode en argent, utiliser comme lectrode de

27、mesurage. ATTENTION - Ne pas plonger llectrode dans une solution dions haiognures. 5.5 Electrode de rfrence, du type pont de jonc- tion: sulfate de mercure(l) ou tout autre type de sel avec un pont de jonction constitu par une solution de sulfate de potassium. 5.6 Burette, de 10 cm3 ou 25 cm3 de cap

28、acit. 5.7 Balance, prcise 0,Ol mg. 5.8 Agitateur magntique et barreau dagitateur. 5.9 Dispositif automatique de titrage. 5.10 Emballages de papier noir ou blanc, ou cap- sules de cellulose, appropries pour la combustion doxygne. La figure 1 prsente des configurations types de pa- pier. On place la p

29、rise dessai au centre de la grande section et lon replie le papier sur elle pour lenfermer compltement. La bande troite peut d- passer pour atteindre une flamme, ou le rayon dun allumeur infrarouges, ou une lectrode daltu- mage. Dimensions approximatives en millimtres Figure 1 - Configurations types

30、 de papier pour lemballage des prises dessai pour la combustion en prsence doxygne 5.11 Armoire de scurit. 6 Prlvement et prparation de la prise dessai intermdiaire 6.1 Prlvement Dcouper sur lchantillon une prise dessai inter- mdiaire de 0,5 g 2,0 g selon le niveau prsum dhalogne, si ncessaire en pl

31、usieurs endroits afin davoir une reprsentation correcte de tout Ichan- tillon. ISO 7725:1991 (F) 6.2 Prparation Faire passer la prise dessai intermdiaire six fois entre les rouleaux froids dun mlangeur de labora- toire avec un cartement ne dpassant pas 0,5 mm. Sil nest pas possible de faire passer l

32、chantillon dans le mlangeur, lchantillon peut tre dcoup en morceaux de moins de 1 mm de ct. 7 Mode opratoire 7.1 Combustion 7.1.1 Peser 40 mg 50 mg de caoutchouc + 0,l mg prs et placer cette prise dessai dans une capsule ou lemballer dans du papier (5.10). De par la petite taille de la prise dessai,

33、 le caoutchouc et le papier ou la capsule utiliss pour mettre la prise dessai doivent tre protgs de toute contami- nation. Manipuler avec des pinces ou des gants en plastique. La prise dessai doit contenir au moins 0,25 mmol dhalogne. Si lon sait que la quantit dhalognes est faible, il est conseill

34、de brler, lune aprs lautre, plusieurs (quatre au maximum) prises dessai de 80 mg 100 mg de caoutchouc dans le mme ballon, sur la mme solution absor- bante (voir 7.1.8). 7.1.2 Mettre 1,O cm3 de la solution dhydroxyde de potassium (4.2), 5 cm3 de la solution de peroxyde dhydrogne et 10 cm3 deau dans l

35、a fiole de com- bustion et y introduire la prise dessai. 7.1.3 Rincer la fiole loxygne (4.12) durant 1 min avec un dbit dau moins 2 I/min. 7.4.4 Fermer hermtiquement la fiole avec les pin- ces ou fermetures recommandes et placer la fiole dans larmoire de scurit (5.11). 7.1.5 Enflammer et brler la pr

36、ise dessai. ATTENTION - ii faut laisser la fiole dans larmoire de scurit jusqu lextinction de la dernire tin- celle. ce moment-l, on peut la retirer mais, comme uri lger vide sest form, ii faut se protger les mains et les yeux. 7.1.6 Aprs avoir retir la fiole de lensemble de lallumage (5.2), placer

37、un bouchon et le laisser du- rant 1 h ou jusqu ce que toutes les vapeurs se soient condenses dans la solution absorbante. Si Ionnote la prsence de carbone rsiduel noir ce stade, refaire les mmes oprations avec une prise dessai plus petite. 7.1.7 Enlever le bouchon de la fiole et rincer toutes les su

38、rfaces leau dans la fiole de combustion. 7.1.8 Si plus dune prise dessai doit tre brle dans la mme fiole, emballer la prise dessai sui- vante, la mettre dans la fiole et refaire les op- rations dcrites en 7.1.3 7.1.7. 7.1.9 Faire bouillir le contenu de la fiole pendant quelques instants afin de dcom

39、poser le peroxyde dhydrogne, mais ne pas laisser la fiole bouillir jusqu siccit. 7.2 Titrage 7.2.1 Titrage potentiomtrique du brome et/ou du chlore (prsents individuellement ou conjointement) 7.2.1.1 Transfrer quantitativement la solution ob- tenue conformment 7.1.9 dans un bcher de 50 cm3 avec plus

40、ieurs quantits deau de rincage. II convient que le volume final soit denviron i0 cm? Ajouter le barreau dagitateur magntique dans le bcher et placer lensemble sur lagitateur magn- tique (5.8). Lorsquil y a du brome, ajouter 5 gouttes de la solution de sulfate dhydrazine (4.15). 7.2.1.2 Ajouter quelq

41、ues gouttes de la solution dindicateur au mthylorange (4.6) et, tout en agi- tant, ajouter de lacide nitrique 0,5 mol/dm3 (4.3.2) jusqu ce quon note un changement de couleur indiquant que la solution est neutralise. Ajouter encore 2 cm3 dacide nitrique (4.3.2) et 2 g de nitrate daluminium (4.7). Pou

42、rsuivre lagitation pour dissoudre le nitrate daluminiumU, puis ajou- ter 160 cm3 dthanol (4.14). 7.2.1.3 Plonger la paire dlectrodes (5.4 et 5.5) dans la solution et titrer avec la solution de nitrate dargent (4.4) en contrlant le changement de millivolts par rapport au volume de ractif de titrage a

43、jout, soit manuellement en effectuant des relevs pour obtenir une courbe des millivolts par rapport au volume de ractif de titrage, soit laide du dispositf automatique de titrage (5.9). 7.2.1.4 Le premier point dinflexion sur la courbe de titrage reprsente le point final du bromure et le second, le

44、point final du chlorure. Si du brome ou du chlore sont prsents individuellement, le point dinflexion pour le bromure se manifeste environ 150 mV, celui pour le chlorure, environ 250 mV. La figure2 donne une courbe de titrage type. ISO 77251991 (F) -mm- Pofnt flnal du Cl- - Point flnat du Br - Volume

45、 de solution de nltrate dargent (cm31 NOTE - Si lon ne sait pas quel halode est prsent dans lchantillon, on peut utiliser le point dinflexion pour identifier sil sagit du brome ou du chlore. Figure 2 - Courbe de titrage type 7.2.1.5 Dterminer le volume de la solution de ni- 7.2.2.2 Dterminer le volu

46、me de la solution de ni- trate dargent ncessaire au titrage dun blanc aux trate de mercure ncessaire au titrage dun mmes points dinflexion, laide des mmes blanc, laide des mmes quantits de ractifs que quantits de ractifs que pour la solution dessai, pour la solution dessai, mais en omettant la solu-

47、 mais en omettant la solution dessai. tion dessai. 7.2.2 Titrage visuel du brome ou du chlore (prsent seul) 8 Expression des rsultats 7.2.2.1 Transferer quantitativement *la solution ob- tenue conformment 7.1.9 dans un bcher de 150 cm3 avec de petites quantits deau de rincage. Il convient que le volume final soit environ 20cmY Ajouter suffisamment dthanol (4.14) pour rendre la solution alcoolique environ 80 % (V,W). Ajouter le barreau dagitateur magntique dans le bche