ГОСТ ISO 1304-2019 Ингредиенты резиновой смеси. Углерод технический. Определение числа адсорбции йода.
ГОСТ ISO 1304-2019
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 2020-07-01
Предисловие
Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены
ГОСТ 1.0 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и
ГОСТ 1.2 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"
Сведения о стандарте
1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации материалов и технологий" (ФГУП "ВНИИ СМТ"), Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 542 "Продукция нефтехимического комплекса" на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 5
2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30 сентября 2019 г. N 122-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 |
Беларусь | BY | Госстандарт Республики Беларусь |
Казахстан | KZ
| Госстандарт Республики Казахстан |
Киргизия | KG | Кыргызстандарт |
Россия | RU | Росстандарт |
Таджикистан | TJ | Таджикстандарт |
Узбекистан | UZ | Узстандарт |
Украина | UA | Минэкономразвития Украины |
(
Поправка . ИУС N 8-2020).
4
Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25 октября 2019 г. N 834-ст межгосударственный стандарт ГОСТ ISO 1304-2019 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2020 г.
5 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ISO 1304:2016* "Ингредиенты резиновой смеси. Технический углерод. Определение числа адсорбции йода" ("Rubber compounding ingredients - Carbon black - Determination of iodine adsorption number", IDT).
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).
При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном
приложении ДА
6 ВЗАМЕН
Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.
В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге "Межгосударственные стандарты"
ВНЕСЕНА
поправка , опубликованная в ИУС N 8, 2020 год
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 обеспечивает применение законодательных ограничений перед его использованием.
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает метод определения числа адсорбции йода (далее - йодного числа) технического углерода, предназначенного для использования в резиновой промышленности. Приведены два метода титрования:
- 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.
В случае разногласий предпочтительным является метод В (потенциометрическое титрование).
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие международные стандарты [для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных - последнее издание (включая все изменения к нему)]:
ISO 385, Laboratory glassware - Burettes (Посуда лабораторная стеклянная. Бюретки)
ISO 648, Laboratory glassware - Single-volume pipettes (Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки с одной меткой)
ISO 1042, Laboratory glassware - One-mark volumetric flasks (Посуда лабораторная стеклянная. Мерные колбы с одной меткой)
ISO 1126, Rubber compounding ingredients - Carbon black - Determination of loss on heating (Ингредиенты резиновой смеси. Технический углерод. Определение потерь при нагревании)
3 Сущность метода
Пробу технического углерода высушивают, взвешивают и тщательно смешивают с отмеренным объемом стандартизованного раствора йода. Затем смесь центрифугируют. Отмеренный объем чистого раствора йода титруют стандартизованным раствором тиосульфата натрия. Йодное число технического углерода вычисляют, используя объем раствора, израсходованный на титрование и массу пробы.
4 Аппаратура
Используют стандартное лабораторное оборудование (стаканы, воронки, фарфоровую ложку, стаканчики для взвешивания и др.), а также следующее оборудование.
4.1 Аналитические весы чувствительностью:
a) 0,01 г (см. 6.1.5 и 7.3.5);
b) 0,1 мг (для других пунктов настоящего стандарта).
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, вместимостью:
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 с силикагелем в качестве осушителя.
4.13 Магнитные мешалки с вращающимися лопастями.
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 Вода деионизованная или дистиллированная.
5.3 Йодид калия (KI).
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 по приготовлению и стандартизации раствора (см. 7.3).
6.1.3 Добавляют воду (см. 5.1) в объеме, достаточном для покрытия всего KI. Вращательными движениями растворяют содержимое колбы и выдерживают раствор до достижения температуры окружающей среды.
6.1.5 Взвешивают на весах [см. 4.1а)] в стаканчике для взвешивания с пришлифованной крышкой 12,00 г йода с точностью до 0,01 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.
6.1.8 Промывают воронку оставшимся раствором KI, приготовленным по 6.1.4.
6.1.9 Добавляют воду (см. 5.1), заполняя почти полностью мерную колбу, укупоривают ее притертой стеклянной пробкой, гомогенизируют раствор 2-3 раза вращательными движениями и выдерживают приблизительно 1 ч.
6.1.10 Открывают колбу, доводят объем до метки водой (см. 5.1), помещают в колбу лопасти, устанавливают колбу на магнитную мешалку (см. 4.13) и перемешивают со средней скоростью в течение 2 ч.
При средней скорости перемешивания глубина водоворота должна быть примерно 5 мм.
6.1.11 Переносят раствор в бутыль из желтого стекла (см. 4.8) и перед использованием выдерживают в течение ночи.
6.2.1 Взвешивают в подходящем сосуде 24,817 г пентагидрата тиосульфата натрия (см. 5.5) с точностью до 0,005 г.
6.2.5 Доводят объем раствора до метки водой (см. 5.1), помещают лопасти в колбу, устанавливают колбу на магнитную мешалку и перемешивают в течение 2 ч при средней скорости (см. 6.1.10).
6.2.6 Переносят раствор в стеклянную бутыль (см. 4.7).
6.3.1 Высушивают в сушильном шкафу (см. 4.2) при температуре 125°С в течение 1 ч достаточное количество йодата калия (см. 5.4). Охлаждают в эксикаторе (см. 4.12) до температуры окружающей среды.
6.3.3 Взвешивают 1,7833 г свежевысушенного йодата калия (см. 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 с водой (см. 5.1). Укупоривают колбу и гомогенизируют раствор, вращая колбу 4-5 раз.
6.3.5 Переносят раствор в бутыль из желтого стекла (см. 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 (см. 6.4.1) и слегка перемешивают. Ополаскивают мерный цилиндр разбавленной 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 в кипящую воду приготовленную по 6.5.1 суспензию крахмала и кипятят при перемешивании приблизительно 10 мин.
7 Стандартизация растворов
7.1 Общие положения
Для стандартизации раствора тиосульфата натрия в качестве исходного стандартного раствора используют раствор йодата/йодида калия. Этот раствор тиосульфата натрия затем используют в качестве вторичного стандарта 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 тиосульфат натрия до получения раствора бледно-желтого цвета. Промывают кончик бюретки и стенки колбы водой (см. 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 (см. 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 процедуре по 7.2.6.
7.2.5 Потенциометрическое титрование (метод В) - предпочтительный метод
7.2.5.1 Помещают химический стакан для титрования в автоматический титратор, погружают в раствор электрод и титруют раствором тиосульфата натрия в соответствии с инструкциями изготовителя.
7.2.5.3 При повторном определении выполняют 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;
Если концентрация выходит за пределы указанного диапазона, раствор корректируют следующим образом:
Примечание - Йод удобнее удалять из концентрированного раствора.
В любом случае необходимо тщательно гомогенизировать скорректированный раствор и повторить всю процедуру стандартизации (см. 7.3).
8 Проведение испытания
8.1 Условия проведения испытания
Рекомендуется проводить испытание в помещении при температуре (23±2)°С и относительной влажности (50±5)% или при температуре (27±2)°С при относительной влажности (65±5)%.
Перед использованием рекомендуется выдерживать реактивы и аппаратуру при той же температуре, в том же помещении несколько часов.
Испытания проводят при отсутствии дыма или паров, загрязняющих используемые реагенты и аппаратуру, что может повлиять на результаты испытаний.
8.2 Подготовка пробы
Высушивают достаточную массу технического углерода при температуре 125°С в течение 1 ч, как указано в ISO 1126. Охлаждают в эксикаторе до температуры окружающей среды. Высушенный технический углерод хранят в эксикаторе до проведения испытания. Стандартные образцы технического углерода должны быть высушены до постоянной массы.
Примечание - Гранулы технического углерода должны быть целыми. При необходимости перед сушкой можно уплотнить рыхлый, негранулированный технический углерод.
8.3 Определение йодного числа
8.3.1 Взвешивают с точностью до 0,1 мг пробу высушенного технического углерода согласно таблице 1 в центрифужной пробирке (см. 4.9).
Используют массу навески, соответствующую предполагаемому йодному числу. Если результат не попадает в указанный диапазон для конкретной массы, испытание повторяют, используя массу, соответствующую диапазону, в который попадает результат.
Таблица 1 - Масса пробы
|
|
|
Предполагаемое или номинальное йодное число , г/кг | Масса пробы , мг | Соотношение 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 |
8.3.4 Помещают пробирку в механическое встряхивающее устройство (см. 4.10) таким образом, чтобы продольная ось пробирки была параллельна направлению встряхивания, и встряхивают 1 мин при 240 колебаниях в минуту.
8.3.5 Сразу после встряхивания центрифугируют при угловой скорости приблизительно 105 рад/с (1000 об/мин) в течение 1 мин гранулированный технический углерод или 3 мин негранулированный технический углерод, считая с момента достижения угловой скорости центрифугирования 105 рад/с.
Если титрование проводят не сразу, сливают раствор в сосуд небольшой вместимости и сразу же укупоривают.
8.3.9 Проводят повторное холостое определение, 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 повторные холостые определения 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 (SRB) (стандартные значения и диапазон для каждого из них приведен в [2]).
Если значения для стандартного образца технического углерода не попадают в допустимые диапазоны, следует подготовить новые растворы и проконтролировать их, включая исходный стандартный раствор, приготовленный по 6.3.
11 Протокол испытаний
Протокол испытаний должен содержать:
1) обозначение настоящего стандарта;
2) подробную информацию, необходимую для полной идентификации пробы;
3) условия проведения испытания;
4) полученные результаты, выраженные в соответствии с разделом 9;
5) сведения о любых отклонениях от метода настоящего стандарта;
6) дату проведения испытаний.
Приложение А
(справочное)
Прецизионность и смещение
А.1 Общие сведения
А.1.1 Прецизионность данного метода испытаний установлена по [1]. Использованы термины и другие статистические данные по [1].
А.1.2 Оценка прицизионности метода приведена ниже. Показатели прецизионности не используют при проведении приемочных испытаний материалов без документального подтверждения их применимости к конкретным материалам и конкретным протоколам испытаний, включающим настоящий метод.
А.2 Прецизионность
А.2.2 Результаты вычислений показателей прецизионности приведены в таблице А.1 (метод А) и в таблице А.2 (метод В), в которых материалы расположены в порядке убывания в зависимости от среднего значения йодного числа. Выбросы были исключены. Число лабораторий, оставшихся после исключения выбросов, приведено в таблицах.
А.3 Вычисление прецизионности
А.3.1 Общие сведения
Использованы следующие обозначения:
Таблица А.1 - Показатели прецизионности для метода А (титрование в присутствии крахмального индикатора)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Проба | Число лабора- торий | Среднее значение , г/кг | Внутрилабораторная прецизионность | Межлабораторная прецизионность | ||||
|
|
| ||||||
A (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 | 5 | 90,55 | - | - | - | - | - | - |
Объединенное среднее значение | - | - | 0,309 | 0,875 | 1,250 | 0,917 | 2,738 | 3,803 |
Таблица А.2 - Показатели прецизионности для метода В (потенциометрическое титрование)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Проба | Число лабора- торий | Среднее значение , г/кг | Внутрилабораторная прецизионность | Межлабораторная прецизионность | ||||
|
|
| ||||||
A (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 | 19 | 92,13 | - | - | - | - | - | - |
Объединенное среднее значение | - | - | 0,448 | 1,268 | 2,150 | 1,734 | 5,068 | 6,190 |
Примечание - По результатам статистического анализа установлено, что имеется значительное расхождение между средним значением, полученным при применении метода А и метода В. По методу А (титрование в присутствии крахмального индикатора) получены значения 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 участвующих лабораторий, т.е. статистическая база была другой: метод А применяли в семи лабораториях, метод В - в 23 лабораториях.
Прецизионность объединенных средних значений йодного числа можно выразить в соответствии с А.3.2 и А.3.3.
А.3.2 Повторяемость
А.3.3 Воспроизводимость
А.4 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. Для данного метода опорные значения отсутствуют, поскольку значение определяемой характеристики может быть установлено только при применении данного метода испытания. Следовательно, смещение метода не установлено.
Приложение В
(справочное)
Номера CAS реактивов
Таблица В.1 - Номера CAS реактивов
|
|
|
|
Обозначение пункта настоящего стандарта | Наименование химического вещества | Формула | Номер CAS |
5.2 | Йод | 7553-56-2 | |
5.3 | Йодид калия | KI | 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 США. | |||
Приложение ДА
(справочное)
Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов межгосударственным стандартам
Таблица ДА.1
|
|
|
Обозначение ссылочного международного стандарта | Степень соответствия | Обозначение и наименование соответствующего межгосударственного стандарта |
ISO 385 | - | * |
ISO 648 | NEQ | ГОСТ 29169-91 (ИСО 648-77) "Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки с одной отметкой" |
ISO 1042 | NEQ | ГОСТ 1770-74 (ИСО 1042-83, ИСО 4788-80) "Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия" |
IDТ | ГОСТ ISO 1126-2018 "Ингредиенты резиновой смеси. Углерод технический. Определение потерь при нагревании" | |
* Соответствующий межгосударственный стандарт отсутствует. До его принятия рекомендуется использовать перевод на русский язык данного международного стандарта. Перевод данного международного стандарта находится в Федеральном информационном фонде стандартов.
Примечание - В настоящей таблице использованы следующие условные обозначения степени соответствия стандартов:
- NEQ - неэквивалентные стандарты;
- IDТ - идентичные стандарты. |
Библиография
|
|
|
[1] | ISCR* 9272:2005 | Rubber and rubber products - Determination of precision for test method standards (Резина и резиновые изделия. Определение прецизионности для стандартных методов испытаний) |
| ||
[2] | ASTM D4821 | Standard guide for carbon black - Validation of test method precision and bias (Стандартное руководство по техническому углероду. Оценка показателей презиционности и смещения метода испытаний) |
|
|
|
УДК 661.666.4:675.046.18:006.354 | МКС 83.040.20 | IDT |
Ключевые слова: ингредиенты резиновой смеси, технический углерод, определение числа адсорбции йода |