DIN 55687-2009 Solvents for paints and varnishes - Ketones - Gas chromatographic determination of the degree of purity《色漆和清漆用溶剂 酮类 纯度的气相色谱法测定》.pdf

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1、August 2009DEUTSCHE NORM Normenausschuss Beschichtungsstoffe und Beschichtungen (NAB) im DINPreisgruppe 9DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin, gestattet.ICS 87.060.30!$U1“1501492

2、www.din.deDDIN 55687Lsemittel fr Beschichtungsstoffe Ketone Gaschromatographische Bestimmung des ReinheitsgradesSolvents for paints and varnishes Ketones Gas chromatographic determination of the degree of puritySolvants pour peintures et vernis Ctones Dtermination du degr de puret par chromatographi

3、e en phase gazeuseAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 55687:1992-02www.beuth.deGesamtumfang 14 SeitenDIN 55687:2009-08 Inhalt Seite Vorwort . 3 1 Anwendungsbereich 4 2 Normative Verweisungen. 4 3 Begriffe 5 4 Kurzbeschreibung 5 5 Gerte und Chemikalien. 5 6 Prob

4、enahme 7 7 Durchfhrung 7 8 Auswertung . 8 9 Przision 9 10 Prfbericht. 9 Anhang A (informativ) Gaschromatogramme von Ketonen nach DIN 53247. 10 Literaturhinweise . 14 2 DIN 55687:2009-08 Vorwort Die vorliegende Norm wurde vom Arbeitsausschuss NA 002-00-05 AA Lsemittel“ des Normenausschusses Beschicht

5、ungsstoffe und Beschichtungen (NAB) im DIN ausgearbeitet. nderungen Gegenber DIN 55687:1992-02 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) nicht identifizierte Komponenten gehen nicht mehr mit dem Korrekturfaktor 1 in die Berechnung ein, sondern mit dem Faktor der Hauptkomponente. Dies kann in Einzelf

6、llen zu anderen Werten fr den Reinheitsgrad fhren; b) die normativen Verweisungen wurden aktualisiert; c) die Norm wurde redaktionell berarbeitet. Frhere Ausgaben DIN 55687: 1992-02 3 DIN 55687:2009-08 1 Anwendungsbereich Diese Norm legt ein Verfahren zur gaschromatographischen Bestimmung des Reinhe

7、itsgrades von folgenden Ketonen nach DIN 53247 fest, die als Lse- und Verdnnungsmittel in Beschichtungsstoffen verwendet werden1),2): Aceton CAS-Nr 67-64-1 Propanon, Dimethylketon Methylethylketon CAS-Nr 78-93-3 Butanon, Ethylmethylketon Methylisobutylketon CAS-Nr 108-10-1 4-Methyl-pentan-2-on Cyclo

8、hexanon CAS-Nr 108-94-1 Diacetonalkohol CAS-Nr 123-42-2 4-Methyl-4-hydroxy-pentan-2-on Diisobutylketon CAS-Nr 108-83-8 Isomerengemisch von 2,6-Dimethyl-heptan-4-on und 4,6-Dimethyl-heptan-2-on Isophoron CAS-Nr 78-59-1 3,5,5-Trimethyl-2-cyclohexen-1-on Das Verfahren eignet sich nicht fr die Bestimmun

9、g von Wasser und nichtflchtigen Bestandteilen. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genomme

10、nen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 51405, Prfung von Minerall-Kohlenwasserstoffen, verwandten Flssigkeiten und Lsemitteln fr Lacke und Anstrichstoffe Gaschromatographische Analyse Allgemeine Arbeitsgrundlagen DIN 53247, Lsemittel fr Beschichtungsstoffe Ketone Lieferspezifikation, wei

11、tere Eigenschaften und Prfung DIN EN ISO 4259, Minerallerzeugnisse Bestimmung und Anwendung der Werte fr die Przision von Prfverfahren DIN EN ISO 4618, Beschichtungsstoffe Begriffe; Dreisprachige Fassung DIN EN ISO 15528, Beschichtungsstoffe und Rohstoffe fr Beschichtungsstoffe Probenahme 1) CAS-Nr:

12、 Chemical Abstracts Service Registry Number 2) Benennungen nach IUPAC-Regeln 1 sind durch Fettdruck gekennzeichnet. 4 DIN 55687:2009-08 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriffe nach DIN EN ISO 4618 und der folgende Begriff. 3.1 Reinheitsgrad von Keton Massenanteil in Prozent

13、des zu prfenden Produktes an Keton ANMERKUNG Der Reinheitsgrad ergibt sich durch Subtraktion der Summe der Massenanteile aller Verunreinigungen von 100. 4 Kurzbeschreibung Eine Probe des zu prfenden Produktes wird gaschromatographisch in das jeweilige Keton und Verunreinigungen getrennt. Der Massena

14、nteil der Verunreinigungen wird ber die Peakflchen gegen einen internen Standard bestimmt. 5 Gerte und Chemikalien 5.1 Gaschromatograph 5.1.1 Allgemeines Der Gaschromatograph ist fr die Kapillar-Gaschromatographie geeignet und besitzt ein Temperatur-programm fr die Ofenheizung. Er muss den in 5.1.2

15、bis 5.1.5 festgelegten Bedingungen gengen. Alle mit der zu untersuchenden Probe in Berhrung kommenden Teile des Gertes mssen gegenber Ketonen indifferent, z. B. aus Glas, sein. 5.1.2 Probeneinlassteil mit Eingangs-Probenhalter Das Probenaufgabesystem muss ein inertes Verdampfungsrohr, z. B. aus Glas

16、, haben, um eine Vernderung der Probe zu vermeiden. Es muss auf eine Temperatur von mindestens 250 C zu heizen sein. Das Splitverhltnis muss einstellbar und gut berprfbar sein. Hinweise auf Vernderung werden erhalten, indem auf Fremdpeaks bei verschiedenen Probenteilertemperaturen und auf ungewhnlic

17、he Peakformen geachtet wird. 5.1.3 Ofen Der Ofen muss zwischen 50 C und 250 C sowohl isotherm als auch programmiert zu heizen sein. Die Temperaturen mssen bei jedem neuen Lauf auf 1 C eingestellt werden knnen. 5.1.4 Kapillartrennsule Die Kapillartrennsule muss aus Glas oder Quarzglas (fused silica“)

18、 bestehen. Die geforderte Trennung wird bereits von einer Kapillarsule von 30 m Lnge, belegt mit einer polaren Phase, erreicht. Bei geringerer Polaritt ist eine grere Lnge, z. B. 50 m, erforderlich. Die Auflsung R der Kapillartrennsule fr jeden benachbarten Peak der Ketone und des internen Standards

19、 sollte mindestens 1,5 betragen. Sie wird, wie in DIN 51405 angegeben, bestimmt und muss vor Beginn der Analyse mit einer Mischung im Verhltnis der zu erwartenden Konzentration der zu bestimmenden Substanzen in einem geeigneten Lsemittel geprft werden. ANMERKUNG Kapillartrennsulen von 50 m Lnge und

20、0,22 mm innerem Durchmesser, belegt mit Methylsilicon (0,2 m), haben sich z. B. in Ringversuchen als geeignet erwiesen, zumal eine solche Sule auch fr die gaschromatographische Bestimmung des Reinheitsgrades von Alkoholen (nach DIN 55685), Estern der Essigsure (nach DIN 55686), Ethylenglykolethern (

21、nach DIN 55688) und Propylenglykolethern (nach DIN 55689) geeignet ist. 5 DIN 55687:2009-08 5.1.5 Detektor Flammenionisationsdetektor (FID), der bei einer Temperatur von 250 C betrieben werden kann. Detektorgasversorgung, Einspritzvolumen und Verstrkereinstellung sind so zu optimieren, dass die zur

22、Berechnung verwendeten Signale (Peakflchen) unter Bercksichtigung der stoffspezifischen Korrekturfaktoren proportional zur Substanzmenge sind. 5.2 Schreiber zur Aufzeichnung des Gaschromatogramms. 5.3 Elektronisches Auswertesystem zur Auswertung der Peakflchen. Die Integrationsparameter mssen bei Ka

23、librierung und Analyse gleich sein. 5.4 Injektionsspritze Volumen vorzugsweise 5 l bis 10 l, Skalenteilungswert 0,1 l. 5.5 Gase Siehe auch DIN 51405. Trgergas: Helium, Stickstoff oder Wasserstoff, trocken, sauerstofffrei, Reinheit (Volumenanteil) mindestens 99,999 %. Detektorgas: Wasserstoff, Reinhe

24、it (Volumenanteil) mindestens 99,999 % und (synthetische) Luft, frei von organischen Verbindungen. Hilfsgas: Stickstoff oder Helium, Qualitt wie Trgergas. 5.6 Probengef, dicht verschliebar, z. B. mit einer mit Polytetrafluorethen (PTFE) beschichteten Gummimembrane. Das Probengef sollte zu etwa 90 %

25、gefllt sein. 5.7 Interner Standard Toluen (Toluol) oder andere Substanzen, Reinheitsgrad mindestens 99 % (Massenanteil). 5.8 Kalibriersubstanzen Reinheitsgrad mindestens 99 % (Massenanteil). Aus den nachfolgend aufgefhrten Substanzen knnen Standardmischungen zur genauen Einstellung aller Gerteparame

26、ter hergestellt werden: Aceton Methylethylketon Methylisobutylketon Cyclohexanon Diacetonalkohol Diisobutylketon Isophoron Toluen (Toluol) Bild 1 zeigt ein Gaschromatogramm, in dem alle Ketone nach DIN 53247 und Toluen (Toluol) als interner Standard vorhanden sind. 6 DIN 55687:2009-08 Bild 1 Gaschro

27、matogramm mit Ketonen nach DIN 53247 und Toluen (Toluol) als interner Standard (Gaschromatographische Bedingungen nach 7.4) 6 Probenahme Die Probenahme nach DIN EN ISO 15528 durchfhren. 7 Durchfhrung 7.1 Herstellen der Analysenprobe Etwa 20 g der Probe und die notwendige Menge internen Standards auf

28、 0,001 g in das Probengef nach 5.6 einwiegen und dieses sofort verschlieen. Die Menge des internen Standards muss der Grenordnung der zu bestimmenden Verunreinigungen entsprechen. 7.2 Vorbereitung des Prfgertes und Prfbedingungen Druck und Geschwindigkeit des Trgergases so einstellen, dass bei gegeb

29、ener Sulentemperatur eine Trennung nach 5.1.4 erreicht wird. Die Temperatur des Probeneinlassteiles auf mindestens 250 C einstellen. Siehe auch DIN 51405. 7.3 Probenmenge und Aufgabe der Probe Die Probenmenge so bemessen, dass bei dem gewhlten Splitverhltnis des Probenteilers die Kapazitt der Sule n

30、icht berschritten wird und die Linearitt des Detektors sichergestellt ist. Siehe auch DIN 51405. 7 DIN 55687:2009-08 7.4 Gaschromatographische Bedingungen Durch Einspritzen einer bekannten Probe die Trennbedingungen fr die Gerte (siehe Abschnitt 5) optimieren. Es kann z. B. von folgenden Bedingungen

31、 ausgegangen werden3): Kapillartrennsule: nach 5.1.4 Temperaturen: Bei der Verwendung einer mit Methylsilicon (0,2 m) belegten Kapillartrenn-sule von 50 m Lnge und 0,22 mm innerem Durchmesser hat sich eine Anfangstemperatur von 50 C und eine Temperatursteigerung von 5 C/min bis zum Erreichen von 220

32、 C bewhrt. Probeneinlassteil: 250 C Detektor: 250 C Trgergas: 75 ml/min bei Helium Eingangsdruck: 200 kPa (2 bar) Durchfluss: 1,0 ml/min ber die Sule Splitverhltnis: 1 : 75 Nachbeschleunigung: 22 ml/min fr Helium als Hilfsgas oder entsprechend den Angaben des Gerteherstellers Brenngas (FID): Wassers

33、toff und (synthetische) Luft Mischungsverhltnis entsprechend den Angaben des Gerteherstellers Bei der Bestimmung des Reinheitsgrades von Diacetonalkohol muss die Temperatur des Probeneinlassteiles vorzugsweise auf 100 C eingestellt werden. Sie darf auf keinen Fall 150 C bersteigen. 7.5 Aufnahme des

34、Gaschromatogramms Die Proben unter den bei der Optimierung des Trennvorganges ermittelten Bedingungen analysieren und die Ergebnisse aufzeichnen. 8 Auswertung Nach DIN 51405. Nicht identifizierte Komponenten gehen in die Berechnung mit dem Faktor der Hauptkomponente ein. 3) Mit unterschiedlichen Gas

35、chromatrograph-Typen erhaltene Ergebnisse sind nicht ohne Weiteres vergleichbar, da konstruktionsbedingte Unterschiede des Probeneinlassteiles zu stark abweichenden Ergebnissen fhren knnen, besonders bei hheren Temperaturen im Probeneinlassteil. 8 DIN 55687:2009-08 9 Przision 9.1 Allgemeines Die nac

36、hstehenden Festlegungen (nach DIN EN ISO 4259) gelten nur fr die im Anwendungsbereich dieser Norm aufgefhrten Produkte. 9.2 Wiederholprzision (ein Beobachter, ein Gert) Werden von einem Beobachter zwei Ergebnisse unter Wiederholbedingungen ermittelt, so werden beide Ergebnisse als annehmbar und norm

37、gerecht betrachtet, wenn sie sich um nicht mehr als 0,1 % Massenanteile unterscheiden. 9.3 Vergleichprzision (verschiedene Beobachter, verschiedene Gerte) Wird in zwei verschiedenen Untersuchungsstellen je ein Ergebnis unter Vergleichbedingungen ermittelt, so werden beide Ergebnisse als annehmbar un

38、d normgerecht betrachtet, wenn sie sich um nicht mehr als 0,3 % Massenanteile unterscheiden. 10 Prfbericht Der Prfbericht muss mindestens die folgenden Angaben enthalten: a) Art und Bezeichnung des geprften Produktes; b) einen Hinweis auf diese Norm; c) Ketongehalt als Massenanteil in % (Einzelwerte

39、, Mittelwert); d) alle vereinbarten Einzelheiten und Abweichungen von dem festgelegten Verfahren; e) Prfdatum. 9 DIN 55687:2009-08 Anhang A (informativ) Gaschromatogramme von Ketonen nach DIN 53247 Bild A.1 Gaschromatogramm von Aceton mit Toluen (Toluol) als internem Standard (Gaschromatographische

40、Bedingungen nach 7.4) 10 DIN 55687:2009-08 Bild A.2 Gaschromatrogramm von Methylethylketon mit Toluen (Toluol) als internem Standard (Gaschromatographische Bedingungen nach 7.4) Bild A.3 Gaschromatrogramm von Methylisobutylketon mit Toluen (Toluol) als internem Standard (Gaschromatographische Beding

41、ungen nach 7.4) 11 DIN 55687:2009-08 Bild A.4 Gaschromatogramm von Cyclohexanon mit Toluen (Toluol) als internem Standard (Gaschromatographische Bedingungen nach 7.4) Bild A.5 Gaschromatogramm von Diacetonalkohol mit Toluen (Toluol) als internem Standard (Gaschromatographische Bedingungen nach 7.4)

42、12 DIN 55687:2009-08 Bild A.6 Gaschromatogramm von Diisobutylketon mit Toluen (Toluol) als internem Standard (Gaschromatographische Bedingungen nach 7.4) Bild A.7 Gaschromatogramm von Isophoron mit Toluen (Toluol) als internem Standard (Gaschromatographische Bedingungen nach 7.4) 13 DIN 55687:2009-0

43、8 14 Literaturhinweise DIN 55685, Lsemittel fr Beschichtungsstoffe Alkohole Gaschromatographische Bestimmung des Reinheitsgrades DIN 55686, Lsemittel fr Beschichtungsstoffe Ester der Essigsure Gaschromatographische Bestimmung des Reinheitsgrades DIN 55688, Lsemittel fr Beschichtungsstoffe Ethylengly

44、kolether Gaschromatographische Bestimmung des Reinheitsgrades DIN 55689, Lsemittel fr Beschichtungsstoffe Propylenglykolether Gaschromatographische Bestimmung des Reinheitsgrades 1 Internationale Union fr Reine und Angewandte Chemie: Regeln fr die Nomenklatur der organischen Chemie. Zu beziehen durch: VCH Verlag Chemie Verlagsgesellschaft mbH, 69451 Weinheim