Производство триэтиленгликоля

реферат

Методы анализа

Отбор проб

Пробы для испытания отбирают в соответствии с ГОСТ 2517. Точечные пробы, отобранные из бочек, соединяют, тщательно перемешивают и отбирают объединенную пробу объемом не менее 1 дм3. Из цистерны отбирают одну пробу объемом не менее 1 дм3. Объединенную пробу помещают в стеклянную посуду с притертой пробкой или завинчивающейся полиэтиленовой крышкой. На склянку наклеивают этикетку с обозначением наименования продукта и его марки, номера емкости и (или) цистерны, даты и времени отбора пробы, фамилии лица, отобравшего пробу. Перед каждым анализом объединенную пробу тщательно перемешивают. Определение внешнего вида Внешний вид триэтиленгликоля технического определяют визуальным сравнением 20 см3 анализируемой пробы и 20 см3 дистиллированной воды (ГОСТ 6709), помещенных в одинаковые пробирки из бесцветного стекла диаметром 16 мм (ГОСТ 25336) при наблюдении в проходящем снеге на белом фоне. Определение массовых долей триэтиленгликоля, моноэтиленгликоля и суммы массовых долей диэтиленгликоля и тетраэтиленгликоля

Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы:

- хроматограф газовый лабораторный с пламенно-ионизационным детектором;

- колонка газохроматографическая стальная или стеклянная с внутренним диаметром (3-4) мм длиной 1 м;

- шкаф сушильный, обеспечивающий температуру нагрева не менее 100 °С;

- весы лабораторные специального класса точности ГОСТ 24104 с наибольшим пределом взвешивания 200 г;

- лупа типа ЛИ ГОСТ 25706 с ценой деления 0,1 мм;

- линейка измерительная металлическая с ценой деления 1 мм ГОСТ 427;

- микрошприц МШ-10 действующей НД;

- секундомер ГОСТ 5072;

- термометр группы ТЛ-2 ГОСТ 215;

- лабораторная посуда ГОСТ 25336;

- чашка выпарительная ГОСТ 9147 вместимостью не менее 250 см;

- инертон-супер с частицами размером (0,16-0,20) мм;

- полиэтиленгликоль с молекулярной массой 20000 (ПЭГ 20М);

- альфа-бромнафталин, внутренний стандарт по ТУ 6-09-196-76, ч;

- этиленгликоль по ГОСТ 19710 высшего сорта;

- диэтиленгликоль по ГОСТ 10136 высшего сорта:

- тетраэтиленгликоль по ТУ 6-09-3572 с содержанием основного вещества не менее 96 % масс;

- азот газообразный по ГОСТ 9293 или ТУ 6-21-27 или гелий газообразный очищенный марки А по ТУ 51-940 или аргон по ГОСТ 10157;

- воздух сжатый по ГОСТ 17433 или по ГОСТ 24484;

- водород технический марки А или Б по ГОСТ 3022 или водород генераторный СГС-2;

- хлороформ технический по ГОСТ 20015 или фармакопейный;

- ацетон по ГОСТ 2603 или ацетон технический по ГОСТ 2768;

- вода дистиллированная по ГОСТ 6709 или вода эквивалентной чистоты.

Подготовка к испытанию Приготовление насадки и заполнение хроматографической колонки. Перед нанесением неподвижной фазы инертон-супер отсеивают с помощью металлических сит и отбирают необходимую фракцию. Насадку готовят следующим образом: полиэтиленгликоль, взятый в количестве 5 % от массы инертона-супер, взвешивают. Результаты взвешиваний в граммах записывают до второго десятичного знака. Полиэтиленгликоль растворяют в хлороформе, полученный раствор при непрерывном перемешивании приливают к инертону-супер, помещенному в выпарительную чашку. Количество раствора должно быть таким, чтобы инертон-супер был полностью смочен раствором. Выпарительную чашку помещают на водяную баню, нагретую до (40-60) °С и, непрерывно перемешивая ее содержимое, испаряют растворитель до сыпучего состояния сорбента.

Хроматографическую колонку промывают водой, ацетоном и сушат сжатым воздухом. Затем в колонку вносят небольшими порциями насадку и уплотняют ее с помощью вибратора (или постукиванием) и водоструйного насоса, подсоединенного к противоположному от ввода насадки концу колонки. Концы заполненной колонки закрывают стеклотканью или стекловатой. Заполненную колонку устанавливают в термостат хроматографа, не присоединяя к детектору, и продувают ее газом-носителем в течение (8-10) часов, постепенно повышая температуру от комнатной до 200 °С, затем в течение (18-20) часов при 200 °С. Монтаж, наладку и вывод хроматографа на рабочий режим производят в соответствии с инструкцией, прилагаемой к прибору.

Режим градуировки и работы хроматографа

объемный расход газа-носителя, см3/мин

Соотношение объемных расходов газа-носителя и водорода

Соотношение объемных расходов газа-носителя и воздуха

Скорость движения диаграммной ленты, см/мин

Температура термостата колонки, °С

Температура термостата детектора, °С

Температура испарителя, °С

35

1:1

1:10

0,6

170-190

200

290

В зависимости от типа применяемого хроматографа в условия работы и градуировки прибора могут быть внесены некоторые изменения с целью достижения более полного разделения примесей и контроля их содержания с погрешностью, указанной в настоящих технических условиях. Градуировка прибора

Градуировку хроматографа проводят по (3-5) градуировочным смесям, которые готовят следующим образом: в стаканчиках для взвешивания или колбах с пришлифованной пробкой взвешивают по (8-10) г триэтиленгликоля, добавляют анализируемую примесь и «внутренний стандарт». Массовая доля этиленгликоля должна составлять (0,1-0,3) %; диэтиленгликоля -- (0,3-0,8) %; тетраэтиленгликоля -- (0,2-0,4) % от массы триэтиленгликоля. Массовая доля «внутреннего стандарта» должна быть около 0,3 % от массы триэтиленгликоля. Результаты всех взвешиваний в граммах записывают до четвертого десятичного знака. После тщательного перемешивания вводят в испаритель микрошприцем по (1-2) мм3 приготовленных смесей не менее двух раз и исходного триэтиленгликоля не менее трех раз. Погрешность приготовления градуировочной смеси с заданной концентрацией примеси (внутреннего стандарта) не должна превышать 7,0 % относительно заданной концентрации.

Допускается приготовление градуировочных смесей другими способами и приемами с погрешностью, указанной выше. Градуировочные коэффициенты для неидентифицированиых легких примесей принимают равными градуировочным коэффициентам для моноэтиленгликоля.

Площадь пика измеряют интегратором или вычисляют как произведение высоты пика на его ширину, измеренную на середине высоты, с учетом масштаба записи. За градуировочный коэффициент для каждой примеси принимают среднее арифметическое всех наблюдений. Проверку градуировочных коэффициентов проводят не реже одного раза в месяц, а также при смене насадки в колонке.

Проведение испытания. В стаканчике для взвешивания или колбе с пришлифованной пробкой взвешивают около 10 г анализируемой пробы триэтиленгликоля (около 8 см3) и добавляют внутренний стандарт в количестве около 0,3 % от массы анализируемого триэтиленгликоля -- 20 мм3. Результаты взвешиваний записывают в граммах до четвертого десятичного знака. Пробу тщательно перемешивают, после промывания микрошприца подготовленной пробой не менее 10 раз, отбирают необходимое количество пробы и вводят в испаритель хроматографа. Образец хроматограммы приведен на рисунке 1. Обработка результатов Массовые доли примесей моно-, ди- и тетраэтиленгликоля (Xi, %), вычисляют по формуле

Хi- ( Ki* Si*mэт *100)

Sэт* m

где Ki -- градуировочный коэффициент определяемой примеси i-того компонента;

Si -- площадь пика определяемой примеси i-того компонента, мм2;

mэт -- масса навески внутреннего эталона, г;

Sэт -- площадь пика внутреннего эталона, мм2;

m -- масса навески анализируемой пробы, г.

Массовую долю триэтиленгликоля (X, %) вычисляют по формуле

X-100(УXi+Xв)

где УXi -- сумма массовых долей моно-, ди- и тетраэтиленгликоля, %;

Xв -- массовая доля воды (по 4.5), %.За результат испытания принимают среднее арифметическое двух параллельных наблюдений, допускаемые расхождения между которыми не должны превышать абсолютных значений 0,2 и 1,0 % для продуктов марок А и Б, соответственно, при доверительной вероятности P=0,95. Суммарная погрешность результата испытания для марки А -- ±0,22 % масс., для марки Б -- ±0,9 % масс., при доверительной вероятности P=0,95. Определение массовой доли воды

Определение массовой доли воды проводят по ГОСТ 14870 п.

2. Определение цвета Цвет в обычном состоянии определяют по ГОСТ 29131 визуальным методом.

Цвет после кипячения с соляной кислотой. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы:

- цилиндр 2-100-2 ГОСТ 1770;

- пипетка 1-2-2-1 ГОСТ 29228;

- лабораторная посуда ГОСТ 25336;

- кислота соляная -- по ГОСТ 3118, хч.

Проведение испытания 50 см3 триэтиленгликоля технического помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, добавляют 0,5 см3 соляной кислоты, присоединяют воздушный прямой холодильник и ставят на предварительно нагретую плитку или песчаную баню. Содержимое колбы доводят до кипения в течение не более 5 мин. Выдерживают при кипении (30±3) секунд. После этого колбу охлаждают до комнатной температуры. Цвет полученного раствора определяют по ГОСТ 29131 визуальным методом. За результат испытания принимают разность между значениями цвета после кипячения и в обычном состоянии. Определение плотности

Плотность триэтиленгликоля определяют по ГОСТ 18995.1 пикнометром или ареометром при температуре 20 °С. При разногласиях в оценке плотности, плотность определяют пикнометром. Определение массовой доли альдегидов в пересчете на ацетальдегид Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы:- весы лабораторные специального класса точности по ГОСТ 24104 с наибольшим пределом взвешивания 500 г;

- лабораторная посуда, ГОСТ 25336;

- пипетки 1-1-2-1, ГОСТ 29228;

- пипетка 1-2-20(25), ГОСТ 29169;

- бюретка 1-(1-5)-2-25(50)-0,1 ГОСТ 29252;

- бюретка 1-(1-5)-2-2(5)-0,02, ГОСТ 29252;

- термометр любого типа, обеспечивающий измерение температуры в интервале 0 - минус 5 °С с ценой деления не более 1 °С;

- иономер универсальный типа ЭВ-74:

- бумага индикаторная универсальная для определения pH, от 1 до 10 ед. pH по ТУ 6-09-1161;

- натрия гидрокарбонат по ГОСТ 4201;

- вода дистиллированная по ГОСТ 6709;

- кислота серная по ГОСТ 4204, раствор концентрации c(1/2 H2SO4) = 1 моль/дм3, готовят по ГОСТ 25794.1;

- натрия гидрооксид по ГОСТ 4328, раствор концентрации c(NaOH) = 1 моль/дм3, готовят по ГОСТ 25794.1;

- натрия гидросульфит по ТУ 6-09-4059, раствор с массовой долей 0,1 %; pH раствора должен быть не ниже 3,0 ед. pH. Раствор годен в течение 7 суток. Допускается приготовление реактива по методике, указанной в приложении;

- йод по ГОСТ 4159, раствор концентрации c(1/2 J2) = 0,01 моль/дм3, готовят по ГОСТ 25794.2.Крахмал растворимый по ГОСТ 10163, раствор с массовой долей 1 %, готовят по ГОСТ 4517.

Проведение испытания Взвешивают около 20 г триэтиленгликоля технического, записывая результат взвешиваний в граммах до второго десятичного знака. Навеску продукта помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, добавляют 25 см3 раствора серной кислоты и оставляют на 30 мин, затем содержимое колбы нейтрализуют раствором гидроокиси натрия до pH = (6-7) по универсальной индикаторной бумаге или на иономере. После нейтрализации добавляют 20 см3 раствора натрия гидросульфита, содержимое колбы перемешивают и оставляют на 5 мин. Затем добавляют 0,5 см3 раствора крахмала, охлаждают в ледяной бане до температуры 0 минус 5 °С и титруют из бюретки вместимостью 50 или 25 см3 раствором йода до получения синего окрашивания, устойчивого в течение 5 мин.Далее добавляют 1 г гидрокарбоната натрия или 10 см3 насыщенного водного раствора гидрокарбоната натрия.

Перемешивают и продолжают титрование из бюретки вместимостью 2 или 5 см3 раствором йода до получения устойчивого синего окрашивания. Аналогичным способом проводят контрольный опыт. Обработка результатов Массовую долю альдегидов в пересчете на ацетальдегид (X) в процентах вычисляют по формуле

X--- (V1-__ V2)*_ 0,00022 *100

m

где V1 -- объем раствора йода концентрации точно 0,01 моль/дм3, израсходованный на титрование анализируемой пробы после прибавления гидрокарбоната натрия, см3;

V2 -- объем раствора йода концентрации точно 0,01 моль/дм3, израсходованный на титрование контрольной пробы после прибавления гидрокарбоната натрия, см3;

0,00022 -- масса ацетальдегида, соответствующая 1 см3 раствора йода концентрации точно 0,01 моль/дм3, г/см3;

m -- масса навески триэтиленгликоля, г.

За результат испытания принимают среднее арифметическое двух параллельных наблюдений, допускаемое расхождение между которыми не должно превышать 0,002 %, при доверительной вероятности P=0,95. Абсолютная суммарная погрешность результата испытания ±0,001 %, при доверительной вероятности P=0,95.

Определение массовой доли кислот в пересчете на уксусную кислоту Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы:- весы лабораторные специального класса точности с наибольшим пределом взвешивания 500 г ГОСТ 24104;- бюретка 1-(1-5)-2-2(5)-0,02, ГОСТ 29252;

- цилиндр 2-100-2 ГОСТ 1770;

- лабораторная посуда ГОСТ 25336;

- вода дистиллированная, не содержащая углекислоты, готовят по ГОСТ 4517;

- натрия гидроксид по ГОСТ 4328, раствор концентрации c(NaOH) = 0,01 моль/дм3, готовят по ГОСТ 25794.1;

- фенолфталеин (индикатор), спиртовой раствор с массовой долей 1 % готовят по ГОСТ 4919.1.

Выполнение испытаний. Взвешивают около 50 г триэтиленгликоля. Результат взвешивания записывают в граммах до второго десятичного знака. Навеску помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3. Прибавляют 100 см3 дистиллированной воды и (2-3) капли раствора фенолфталеина. Тщательно перемешивают и титруют раствором гидроксида натрия с молярной концентрацией c(NaOH) = 0,01 моль/дм3 до появления слаборозовой окраски, не исчезающей в течение 30 с. Одновременно в тех же условиях проводят контрольное титрование со 100 см3 дистиллированной воды. Обработка результатов Кислотность в пересчете на уксусную кислоту (X, % масс.) вычисляют по формуле

X--- (V1- V2)* 0,000601 *100

m

где V1 -- объем раствора гидроксида натрия концентрации точно 0,01моль/дм3, израсходованный на титрование анализируемой пробы, см3;

V2 -- объем раствора гидроксида натрия концентрации точно 0,01 моль/дм3, израсходованный на контрольное титрование, см3;

0,000601 -- масса уксусной кислоты, соответствующая 1 см3 раствора гидроксида натрия концентрации точно 0,01 моль/дм3, г/см3;

m -- масса навески триэтиленгликоля, г. За результат испытания принимают среднее арифметическое двух параллельных наблюдений, допускаемое расхождение между которыми не должно превышать 0,0002 %, при доверительной вероятности P=0,95. Абсолютная суммарная погрешность результата испытания ±0,001 %, при доверительной вероятности P=0,95. Определение массовой доли перекисных соединений (в пересчете на йод) Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы:- весы лабораторные специального класса точности с наибольшим пределом взвешиваний 500 г ГОСТ 24104;

- пипетка 1-2-2-1 ГОСТ 29252;

- цилиндр 2-25-2 ГОСТ 1770;

- бюретка 1-(1-5)-2-2(5)-0,02, ГОСТ 20292;

- посуда лабораторная стеклянная ГОСТ 25336;

- ацетон по ГОСТ 2603;

- калия йодид по ГОСТ 4232, насыщенный раствор;

- вода дистиллированная, не содержащая углекислоты, приготовленная по ГОСТ 4517;

- кислота уксусная по ГОСТ 61, ледяная;

- тиосульфат натрия по ГОСТ 27068, раствор концентрации c(Na2S2O3?5H2O) = 0,01 моль/дм3, готовят по ГОСТ 25794.2. Проведение испытания. В стакан вместимостью 100 см3 вносят 72 г калия йодида, добавляют 50 см3 свежеприготовленной дистиллированной воды. Взвешивают около 25 г триэтиленгликоля технического, результат взвешивания записывают в граммах до второго десятичного знака, навеску помешают в коническую колбу с пришлифованной пробкой вместимостью 100 см3, добавляют 20 см3 ацетона и перемешивают, затем добавляют 1 см3 уксусной кислоты и 1 см3 свежеприготовленного насыщенного водного раствора калия йодида. Содержимое колбы взбалтывают, колбу закрывают пробкой, смоченной раствором йодистого калия и оставляют на 30 мин в темном месте. Затем обмывают пробку водой и титруют выделившийся йод раствором тиосульфата натрия до исчезновения желтой окраски (без индикатора). Одновременно в тех же условиях проводят контрольное титрование.

Обработка результатов Массовую долю перекисных соединений (в пересчете на йод) (X, %) вычисляют по формуле

X--- (V1- V2)*0,00127 *100

m

где V -- объем раствора тиосульфата натрия концентрации точно 0,01 моль/дм3, израсходованный на титрование анализируемой пробы, см3;

V1 -- объем раствора тиосульфата натрия концентрации точно 0,01 моль/дм3, израсходованный на контрольное титрование, см3;

0,00127 -- масса йода, соответствующая 1 см3 раствора тиосульфата натрия концентрации точно 0,01 моль/дм3, г/см3;

m -- масса навески триэтиленгликоля, г. За результат испытания принимают среднее арифметическое двух параллельных наблюдений, допускаемое расхождение между которыми не превышает 0,0005 г, при доверительной вероятности P=0,95. Абсолютная суммарная погрешность результата испытания ±0,004 %, при доверительной вероятности P=0,95.

Делись добром ;)