ГОСТ ISO 1304-2013 Ингредиенты резиновой смеси. Углерод технический. Определение числа адсорбции йода.
ГОСТ ISO 1304-2013
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ИНГРЕДИЕНТЫ РЕЗИНОВОЙ СМЕСИ. УГЛЕРОД ТЕХНИЧЕСКИЙ
Определение числа адсорбции йода
Rubber compounding ingredients. Carbon black. Determination of iodine adsorption number
МКС 83.040.20
Дата введения 2016-01-01
Предисловие
Цели, основные принципы и порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены"
Сведения о стандарте
1 ПОДГОТОВЛЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 160 "Продукция нефтехимического комплекса", Научно-производственным республиканским унитарным предприятием "Белорусский государственный институт стандартизации и сертификации" (БелГИСС)
2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 27 сентября 2013 г. N 59-П )
За принятие проголосовали:
|
|
|
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97 | Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97 | Сокращенное наименование национального органа по стандартизации |
Азербайджан | AZ | Азстандарт |
Армения | AM | Минэкономики Республики Армения |
Беларусь | BY | Госстандарт Республики Беларусь |
Киргизия | KG | Кыргызстандарт |
Молдова | MD | Молдова-Стандарт |
Россия | RU | Росстандарт |
Таджикистан | TJ | Таджикстандарт |
Украина | UA | Минэкономразвития Украины |
4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ISO 1304:2006* Rubber compounding ingredients - Carbon black - Determination of iodine adsorption number (Ингредиенты резиновой смеси. Углерод технический. Определение числа адсорбции йода).
Международный стандарт разработан подкомитетом SC 3 "Сырье (включая латекс) для резиновой промышленности" технического комитета по стандартизации ISO/TC 45 "Каучук и резиновые изделия" Международной организации по стандартизации (ISO).
Перевод с английского языка (en).
Официальные экземпляры международного стандарта, на основе которого подготовлен настоящий межгосударственный стандарт, и международных стандартов, на которые даны ссылки, имеются в Федеральном информационном фонде технических регламентов и стандартов.
В разделе "Нормативные ссылки" и тексте стандарта ссылки на международные стандарты актуализированы.
Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным международным стандартам приведены в дополнительном приложении ДА.
Степень соответствия - идентичная (IDT)
5 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 марта 2014 г. N 210-ст межгосударственный стандарт ГОСТ ISO 1304-2013 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2016 г.
6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячных информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомления и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
Предупреждение - Пользователи настоящего стандарта, должны обладать навыками практической работы в лаборатории. Настоящий стандарт не предусматривает рассмотрение всех проблем безопасности, связанных с его применением. Пользователь настоящего стандарта несет ответственность за соблюдение техники безопасности и охрану здоровья, а также за соблюдение требований национального законодательства.
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает метод определения числа адсорбции йода (далее - йодного числа) технического углерода, предназначенного для использования в резиновой промышленности методами А и В:
- метод А - титрование с использованием бюретки и крахмала в качестве индикатора;
- метод В - потенциометрическое титрование автоматическим титратором.
Йодное число характеризует поверхность технического углерода, которая обычно соответствует поверхности, определяемой по адсорбции азота. Однако йодное число существенно снижается при высоком содержании летучих веществ или веществ, экстрагируемых растворителями, поэтому йодное число не следует рассматривать как показатель удельной поверхности технического углерода. Старение технического углерода также может влиять на значение йодного числа.
2 Нормативные ссылки
Для применения настоящего стандарта необходимы следующие ссылочные документы*. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного документа, для недатированных ссылок применяют последнее издание ссылочного документа (включая все его изменения).
ISO 385:2005 Laboratory glassware - Burettes (Стеклянная лабораторная посуда. Бюретки)
ISO 648:1977 Laboratory glassware - One-mark pipettes (Стеклянная лабораторная посуда. Пипетки с одной меткой)
ISO 1042:1998 Laboratory glassware - One-mark volumetric flasks (Стеклянная лабораторная посуда. Колбы мерные с одной меткой)
ISO 1126 Rubber compounding ingredients - Carbon black. Determination of loss on heating (Ингредиенты резиновой смеси. Углерод технический. Определение потерь при нагревании)
ISO/TR 9272:2005 Rubber and rubber products - Determination of precision for test method standards (Резина и резиновые изделия. Определение прецизионности для стандартных методов испытаний)
3 Сущность метода
Пробу технического углерода высушивают, взвешивают и тщательно перемешивают с отмеренным объемом стандартизованного раствора йода. Затем смесь центрифугируют. Отмеренный объем чистого раствора йода титруют стандартизованным раствором тиосульфата натрия. По объему раствора, израсходованного на титрование, и массе пробы вычисляют йодное число технического углерода.
4 Аппаратура
Используют обычное лабораторное оборудование (лабораторные стаканы, воронки, фарфоровую ложку, емкости для взвешивания и т.д.), а также оборудование, приведенное ниже.
4.1 Аналитические весы чувствительностью 0,1 мг.
4.2 Сушильный шкаф с естественной конвекцией, обеспечивающий поддержание температуры (125±1) °С и ее равномерное распределение в пределах ±5 °С.
4.3 Мерные колбы с одной меткой и притертой пробкой, предпочтительно класса А по ISO 1042, следующих вместимостей:
Не допускается использовать корковые, резиновые или металлические пробки.
4.10 Механическое встряхивающее устройство, совершающее 240 колебаний в минуту с амплитудой 25 мм.
4.11 Центрифуга с угловой скоростью вращения не менее 105 рад/с (1000 об/мин).
4.12 Эксикатор.
4.13 Магнитные мешалки с вращающимися стержнями.
4.14 Автоматический титратор (только для метода В), оснащенный комбинированным электродом для потенциометрического титрования.
5 Реактивы
Если нет других указаний, химические вещества должны быть квалификации ч.д.а.
5.1 Деионизованная или дистиллированная вода.
5.8 Растворимый крахмал (только для метода А).
6 Приготовление растворов
Примечание - Поскольку результат испытания зависит от концентрации раствора йода и йодида калия, необходимо точно следовать инструкциям приготовления и стандартизации раствора (см. 7.3).
6.1.5 Взвешивают на весах (4.1) в стаканчике для взвешивания с пришлифованной крышкой 12,000 г йода с точностью до 0,005 г. Кристаллы йода переносят только фарфоровой ложкой, перед взвешиванием стаканчик для взвешивания закрывают.
6.1.6 Используя воронку, добавляют йод в раствор йодида калия, приготовленный по 6.1.3.
6.1.9 Добавляют воду (5.1), заполняя почти полностью мерную колбу, укупоривают ее притертой стеклянной пробкой, гомогенизируют раствор 2-3 вращательными движениями и выдерживают приблизительно 1 ч.
6.1.10 Открывают колбу, доводят объем до метки водой (5.1), помещают в колбу стержни, устанавливают колбу на магнитную мешалку (4.13) и перемешивают при средней скорости не менее 2 ч.
Примечание - При средней скорости перемешивания глубина водоворота должна быть приблизительно 5 мм.
6.1.11 Переносят раствор в бутыль из желтого стекла (4.8) и перед использованием выдерживают в течение ночи.
6.2.1 В подходящем сосуде взвешивают 24,817 г пентагидрата тиосульфата натрия (5.5) с точностью до 0,005 г.
6.2.5 Доводят объем раствора до метки водой (5.1), помещают в колбу стержни, устанавливают колбу на магнитную мешалку и перемешивают не менее 2 ч при средней скорости (см. примечание к 6.1.10).
6.2.6 Переносят раствор в стеклянную бутыль (4.7).
6.3.1 Высушивают достаточное количество йодата калия (5.4) в сушильном шкафу (4.2) при температуре 125 °С в течение 1 ч. Охлаждают в эксикаторе (4.12) до температуры окружающей среды.
6.3.3 Взвешивают 1,7833 г свежевысушенного йодата калия (5.4) с точностью до 0,1 мг и переносят в мерную колбу с раствором йодида калия.
6.3.4 Доводят объем раствора до метки водой (5.1). Укупоривают колбу и гомогенизируют раствор 4-5 вращательными движениями.
6.3.5 Переносят раствор в бутыль из желтого стекла (4.8).
Примечание - Раствор йодата/йодида калия является исходным стандартным раствором в настоящем методе испытания, поэтому важно соблюдать все меры предосторожности для обеспечения точности его приготовления.
6.4 Раствор серной кислоты приблизительно 20% масс.
6.4.3 Очень осторожно вливают кислоту в колбу с водой (6.4.1) и слегка перемешивают. Ополаскивают мерный цилиндр разведенной кислотой из колбы и переносят ее в ту же колбу. Воду для ополаскивания не используют.
6.5 Раствор крахмального индикатора 0,25% масс. (только для метода А)
6.5.3 Вливают суспензию крахмала, приготовленную по 6.5.1, в кипящую воду и кипятят при перемешивании приблизительно 10 мин.
7 Стандартизация растворов
7.1 Общие положения
Раствор йодата/йодида калия используют в качестве исходного стандартного раствора для стандартизации раствора тиосульфата натрия. Затем раствор тиосульфата натрия используют как вторичный стандартный раствор для стандартизации раствора йода.
7.2 Раствор тиосульфата натрия
7.2.4 Титрование в присутствии крахмального индикатора (метод А)
7.2.4.1 Добавляют в колбу из бюретки раствор тиосульфата натрия до получения раствора бледно-желтого цвета. Промывают сливной кончик бюретки и стенки колбы водой (5.1).
7.2.4.3 По каплям добавляют раствор тиосульфата натрия пока почти не исчезнет синяя или сине-фиолетовая окраска раствора. Промывают сливной кончик бюретки и стенки колбы водой (5.1).
7.2.4.6 При повторном определении выполняют последовательно процедуры по 7.2.2-7.2.4.5.
7.2.4.7 Переходят к процедурам по 7.2.6.
7.2.5 Потенциометрическое титрование (метод В)
7.2.5.1 Устанавливают химический стакан для титрования в автоматический титратор, погружают в раствор йодата/йодида калия электрод и титруют раствором тиосульфата натрия в соответствии с инструкциями изготовителя.
7.2.5.3 При повторном определении повторяют последовательно процедуры по 7.2.2, 7.2.3, 7.2.5.1 и 7.2.5.2.
6 - стехиометрический коэффициент;
7.3 Раствор йода
7.3.1 Наполняют стеклянную или цифровую бюретку стандартизованным раствором тиосульфата натрия, как указано в 7.2.1.
7.3.3 Титруют содержимое колбы стандартизованным раствором тиосульфата натрия, следуя процедуре, описанной в 7.2.4 или 7.2.5.
2 - стехиометрический коэффициент;
7.3.5 Приемлемой считают концентрацию раствора йода
Если концентрация выходит за пределы указанного интервала, раствор корректируют следующим образом:
Примечание - Йод удобнее удалять из концентрированного раствора.
В любом случае важно тщательно гомогенизировать скорректированный раствор и повторить всю процедуру стандартизации (7.3).
8 Проведение испытания
8.1 Условия проведения испытания
Рекомендуется проводить испытания в помещении при температуре (23±2) °С и относительной влажности (50±5)% или при температуре (27±2) °С и относительной влажности (65±5)%.
Перед использованием рекомендуется выдерживать реактивы и аппаратуру в том же помещении и при той же температуре в течение нескольких часов.
Испытания проводят при отсутствии дыма или паров, загрязняющих реактивы и используемую аппаратуру, что может повлиять на результаты испытаний.
8.2 Подготовка пробы
Высушивают достаточную массу технического углерода по ISO 1126 при температуре 125 °С в течение 1 ч. Охлаждают в эксикаторе до температуры окружающей среды. Высушенный технический углерод хранят в эксикаторе до проведения испытания. Стандартный образец технического углерода должен быть высушен до постоянной массы.
Примечание - Гранулы технического углерода должны быть целыми. Рыхлый, не гранулированный технический углерод при необходимости перед сушкой можно уплотнить.
8.3 Определение йодного числа
8.3.1 Пробу высушенного технического углерода взвешивают согласно таблице 1 в пробирке для центрифугирования (4.9) с точностью до 0,1 мг.
Таблица 1 - Масса пробы
|
|
|
Предполагаемое или номинальное йодное число , г/кг | Масса пробы , мг | Отношение объема раствора йода к массе пробы, см /г |
0-130,9 | 500,0 | 50:1 |
131,0-280,9 | 250,0 | 100:1 |
281,0-520,9 | 125,0 | 200:1 |
521,0 и более | 62,5 | 400:1 |
Используют массу навески, соответствующую предполагаемому йодному числу. Если результат не попадает в указанный интервал для конкретной массы, повторяют испытание, используя массу, соответствующую интервалу, в который попадает результат.
8.3.4 Помещают пробирку в механическое встряхивающее устройство (4.10) так, чтобы продольная ось пробирки была параллельна направлению встряхивания и встряхивают в течение 1 мин при 240 колебаниях в минуту.
8.3.5 Сразу после встряхивания центрифугируют гранулированный технический углерод при угловой скорости приблизительно 105 рад/с (1000 об/мин) в течение 1 мин или в течение 3 мин - негранулированный технический углерод, начиная отсчет времени с момента достижения угловой скорости центрифугирования 105 рад/с.
Если титрование проводят не сразу, сливают раствор в сосуд небольшой вместимости и немедленно укупоривают.
8.3.9 Проводят повторное холостое определение и в вычислениях используют среднеарифметическое значение результатов двух определений.
Примечание - Если новые растворы не используют в течение дня, повторное холостое определение проводят один раз в день. Для лабораторий, работающих посменно, рекомендуется проводить повторное холостое определение в начале каждой смены.
9 Оформление результатов
10 Проверка с использованием стандартных образцов технического углерода
Рекомендуется контролировать надлежащее выполнение процедуры испытания, используя стандартные образцы технического углерода (стандартные значения и диапазон для каждого из них приведены в стандарте [1]).
Если значения для стандартного образца технического углерода не попадают в допустимый диапазон, следует приготовить новые растворы и проконтролировать их, включая исходный стандартный раствор, приготовленный по 6.3.
11 Прецизионность и смещение
11.1 Прецизионность
11.1.1 Прецизионность данного метода определена по ISO/TR 9272. Использованы термины и другие статистические данные по ISO/TR 9272.
11.1.2 Оценка прецизионности метода приведена ниже. Показатели прецизионности не используются при проведении приемочных испытаний материалов без документального подтверждения их применимости к конкретным материалам и конкретным протоколам испытаний, включающим данный метод.
11.1.4 Результаты вычислений показателей прецизионности приведены в таблицах 2 (метод А) и 3 (метод В), в которых испытанные материалы расположены в порядке убывания в зависимости от среднего значения йодного числа. Выбросы были исключены. Количество лабораторий, оставшихся после исключения выбросов, приведено в таблицах.
Таблица 2 - Показатели прецизионности для метода А (титрование в присутствии крахмального индикатора)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Проба | Количество лабораторий | Среднее значение , г/кг | Внутрилабораторная прецизионность | Межлабораторная прецизионность | ||||
|
|
| ( ) | ( ) | ||||
А (N115) | 4 | 158,21 | 0,268 | 0,758 | 0,479 | 1,302 | 3,760 | 2,376 |
В (N772) | 5 | 32,67 | 0,170 | 0,482 | 1,475 | 0,607 | 1,784 | 5,460 |
С (N330) | 5 | 80,77 | 0,432 | 1,221 | 1,512 | 0,678 | 2,274 | 2,816 |
Среднеарифметическое значение | 90,55 | - | - | - | - | - | - | |
Объединенное среднее значение | - | 0,309 | 0,875 | 1,250 | 0,917 | 2,738 | 3,803 | |
Использованы следующие обозначения:
- внутрилабораторное стандартное отклонение; - повторяемость, в единицах измерения; ( ) - повторяемость, %; - межлабораторное стандартное отклонение; - воспроизводимость, в единицах измерения; ( ) - воспроизводимость, %. |
Таблица 3 - Показатели прецизионности для метода В (потенциометрическое титрование)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Проба | Количество лабораторий | Среднее значение , г/кг | Внутрилабораторная прецизионность | Межлабораторная прецизионность | ||||
|
|
| ( ) | ( ) | ||||
А (N115) | 19 | 160,55 | 0,570 | 1,612 | 1,005 | 2,519 | 7,306 | 4,551 |
В (N772) | 20 | 33,38 | 0,400 | 1,131 | 3,387 | 0,911 | 2,814 | 8,430 |
С (N330) | 19 | 82,47 | 0,344 | 0,972 | 1,178 | 1,360 | 3,969 | 4,812 |
Среднеарифметическое значение | 92,13 | - | - | - | - | - | - | |
Объединенное среднее значение | - | 0,448 | 1,268 | 2,150 | 1,734 | 5,068 | 6,190 | |
Использованы следующие обозначения:
- внутрилабораторное стандартное отклонение; - повторяемость, в единицах измерения; ( ) - повторяемость, %; - межлабораторное стандартное отклонение; - воспроизводимость, в единицах измерения; ( ) - воспроизводимость, %. |
Примечание - По результатам статистического анализа установлено, что имеется существенное расхождение между средним значением, полученным при применении метода А и метода В. По методу А (титрование в присутствии крахмального индикатора) получены значения приблизительно на 1% ниже, чем по методу В (потенциометрическое титрование). Причины расхождения не установлены. При сравнении показателей прецизионности двух методов следует учитывать, что было разное количество лабораторий-участниц (статистическая база): метод А применяли 7 лабораторий, метод В - 23 лаборатории.
11.1.5 Прецизионность объединенных средних значений йодного числа можно выразить следующим образом.
Повторяемость в процентах, установленная для йодного числа, для метода А составляет 1,25%, для метода В - 2,15%. Результаты двух единичных испытаний (определений), расхождение между которыми превышает 1,25% (для метода А) или 2,15% (для метода В), следует считать недостоверными и требующими проведения соответствующей проверки.
Воспроизводимость в процентах для йодного числа, установленная по результатам оценки, для метода А составляет - 3,80%, для метода В - 6,19%. Результаты двух единичных испытаний (определений), полученные в разных лабораториях, расхождение между которыми превышает 3,80% (для метода А) или 6,19% (для метода В), следует считать недостоверными и требующими проведения соответствующей проверки.
11.2 Смещение
Согласно терминологии, относящейся к методам испытаний, смещение - это разность между средним значением определяемой характеристики, полученным при испытании, и принятым опорным (действительным) значением определяемой характеристики. Опорные значения для данного метода отсутствуют, поскольку значение определяемой характеристики может быть установлено только при применении данного метода. Следовательно, смещение метода не установлено.
12 Протокол испытания
Протокол испытания должен содержать:
a) обозначение настоящего стандарта;
b) подробную информацию, необходимую для полной идентификации пробы;
c) условия проведения испытаний;
d) полученные результаты, выраженные в соответствии с разделом 9;
e) описание любых отклонений от метода настоящего стандарта;
f) дату проведения испытания.
Приложение А
(справочное)
Номера CAS реактивов
Таблица А.1 - Номера CAS реактивов
|
|
|
|
Обозначение пункта настоящего стандарта | Наименование химического вещества | Формула | Номер CAS |
5.2 | Йод | 7553-56-2 | |
5.3 | Йодид калия | 7681-11-0 | |
5.4 | Йодат калия | 7758-05-6 | |
5.5 | Пентагидрат тиосульфата натрия | 10102-17-7 | |
5.6 | н-Амиловый спирт | 71-41-0 | |
5.7 | Серная кислота | 7664-93-9 | |
5.8 | Растворимый крахмал | 9005-84-9 | |
5.9 | Салициловая кислота | 00069-72-7 | |
CAS - Химическая реферативная служба. |
Приложение ДА
(справочное)
Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным международным стандартам
Таблица ДА.1
|
|
|
Обозначение и наименование ссылочного международного стандарта | Степень соответствия | Обозначение и наименование соответствующего межгосударственного стандарта |
ISO 385:2005 Стеклянная лабораторная. Бюретки | - | * |
ISO 648:1977 Стеклянная лабораторная. Пипетки с одной меткой | - | * |
ISO 1042:1998 Стеклянная лабораторная. Колбы мерные с одной меткой | - | * |
ISO 1126:1992 Ингредиенты резиновой смеси. Углерод технический. Определение потерь при нагревании | IDT | ГОСТ ISO 1126-2013 "Ингредиенты резиновой смеси. Углерод технический. Определение потерь при нагревании" |
ISO/TR 9272:2005 Резина и резиновые изделия. Определение прецизионности стандартных методов испытаний | - | * |
* Соответствующий межгосударственный стандарт отсутствует. До его утверждения рекомендуется использовать перевод на русский язык данного международного стандарта. Перевод данного международного стандарта находится в Федеральном информационном фонде технических регламентов и стандартов.
Примечание - В настоящей таблице использовано следующее условное обозначение степени соответствия стандартов: IDT - идентичный стандарт. |
Библиография
|
|
|
[1] | ASTM D 4821-07 | Standard guide for carbon black. Validation of test method precision and bias |
|
| (Стандартное руководство для технического углерода. Валидация прецизионности и смещения метода испытания) |
____________________________________________________________________________________
УДК 678.046.2:544.723.2:006.354 МКС 83.040.20 IDT
Ключевые слова: ингредиенты резиновой смеси, технический углерод, йодное число, метод определения
____________________________________________________________________________________