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溴系阻燃剂中溴含量测定

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2016-12-21 11:48:51
从称样量、助燃剂、吸收液等方面,研究了氧瓶燃烧过程中影响溴系阻燃剂完全燃烧、待测组分充分吸收的主要因素。探讨了电位滴定法测定溴系阻燃剂时电位滴定参数、滴定操作过程、电极的性能等因素对溴系阻燃剂中溴含量测定结果准确性的影响。针对不同影响因素提出了相应的解决措施,保证了测量结果的准确可靠。

氧瓶燃烧法是测定溴系阻燃剂中溴含量最为简单的样品处理方法之一,是一种半微量和微量的分析方法。溴系阻燃剂中溴含量测定如同其它样品的测量, 其结果准确性受到样品前处理过程、电位滴定参数、人为操作过程、仪器中电极性能等多种因素的影响和制约。

氧瓶燃烧法处理样品具有操作过程简单、设备制作方便、处理周期较短、可以批量处理样品、基体干扰少等特点。溴系阻燃剂中溴含量测定具体操作过程:选择 500 mL 的碘量瓶, 通过烧结在瓶塞上固定一个螺旋状铂金丝;将准确称量的样品包在无灰滤纸中,将包好的样品夹在铂金丝上;在碘量瓶中加入吸收液并充满氧气,点燃样品包尾部滤纸并迅速放入碘量瓶中使其充分燃烧。

试样中的有机卤素会形成卤化氢及游离卤素被氢氧化钠稀溶液吸收,吸收液用硝酸银标准滴定溶液以电位滴定法测定出卤素含量。电位滴定法一般具有较高的准确度和精密度,目前自动电位滴定仪的广泛应用,使滴定终点更加快速、准确,提高了测量结果的重复性和准确度,减小了人为误差,使复杂的滴定程序自动化。以下笔者重点介绍样品前处理过程、电位滴定参数、操作过程、电极的性能等因素对测量结果的影响。

样品前处理的目的是使溴系阻燃剂中溴含量测定测量过程简单、快速,待测组分的结果能真实反映样品的属性。在进行样品处理前,必须研究该样品前处理方法中是否存在待测组分的干扰成分,以减少样品操作处理过程影响测量结果的因素。采用氧瓶燃烧 – 电位滴定法测定溴系阻燃剂中的溴含量,在采用氧瓶燃烧法处理高溴含量样品时,需要注意以下方面的问题。

称样量。溴系阻燃剂由于样品中溴含量较高,燃烧比较困难,而碘量瓶中氧的总量受燃烧瓶容量的限制基本不能调节。因此在保证测量准确度的前提下, 尽量减少样品量,样品量越少燃烧就越充分,反之样品量越多样品燃烧不充分,分解就越不彻底。对于 500 mL 的碘量瓶,样品量最好不超过15 mg。


磷酸三苯酯tpp是种含磷元素的无卤环保型阻燃剂,面上大多数产品为自色片状结晶,改产品为自色结晶性粉末,也更用于溶解于有机溶剂,TPP不溶于水,溶于苯、氯仿、醚和而酮,微溶于Z醇。微具芳香气味,微有潮解性,不易燃烧。熔点约50℃,受热时快速熔化成箍状,润精效果极佳,常作为阻燃增塑润精剂使用。它在许多塑料和树脂用作阻燃剂,如酚醛树脂,环氧树酯等。


由于样品称样量很小,容易造成结果的较大测量不确定度。因此天平的性能至关重要,天平的精度是保证测量结果准确与否的前提条件,称量样品需使用十万分之一以上的精密天平, 最好使用百万分之一的精密天平, 以减小称量误差。

助燃剂。采用氧瓶燃烧法处理溴系阻燃剂,此法的关键是试样能否燃烧分解完全。样品充分燃烧,吸收完全,才能保证测定结果的准确可靠。溴系阻燃剂中溴含量较高,采用一般的氧瓶燃烧法处理样品,燃烧不彻底,样品中待测组分得不到充分分解,测定结果与实际值会有较大的差别。

可以通过添加助燃剂,改善样品燃烧状态,提高样品燃烧温度,保障待测组分分解彻底。具体操作是在包裹样品的滤纸包上添加一些能产生高热的助燃剂,如乙二醇等含氢量较高的长链醇,在与样品一起燃烧时达到既产生高热又加氢的目的,可以保证样品在燃烧时待测组分完全分解。若燃烧后仍发现吸收液中有残渣掉入,则说明样品未被完全分解,必须重新燃烧试样。

吸收液。因为溴系阻燃剂在燃烧分解时除生成溴化氢外,还生成少量的溴酸盐和游离溴,氢氧化钠吸收液不吸收溴酸盐和游离溴,从而造成测量结果偏低,通过增加吸收液的组分提高待测组分的吸收效率。具体措施:在氢氧化钠吸收液中加入具有很强还原能力的水合联氨或过氧化氢等还原剂,可以使溴酸盐和游离溴完全被还原为溴离子。

水合联氨或过氧化氢不仅具有很强的还原能力,而且过量时不干扰待测组分的滴定终点。所以选定水合联氨或过氧化氢为还原剂与氢氧化钠溶液共同组成吸收液,可以显著提高吸收液对待测组分的吸收,保障测量结果的准确可靠。

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