溴化聚苯乙烯中溴、氯含量連續(xù)測(cè)定方法

舒暢 ，于海濱 ，王日杰 ，楊曉霞

（1.中海油天津化工研究設(shè)計(jì)院，天津 300131；2.天津大學(xué)化工學(xué)院，天津 300072）

溴化聚苯乙烯為高分子型溴系阻燃劑，可用于尼龍、聚酯、ABS等耐高溫樹脂的阻燃處理，目前已成為國(guó)內(nèi)外中高檔阻燃尼龍主打阻燃劑。溴含量是衡量其阻燃性能的主要指標(biāo)，采用氯化溴法生產(chǎn)的溴化聚苯乙烯中不可避免地含有雜質(zhì)氯，一般來(lái)說(shuō)，有機(jī)鹵素含量的測(cè)定步驟是先將有機(jī)鹵素變成無(wú)機(jī)鹵素離子，然后滴定。國(guó)內(nèi)報(bào)道的脫有機(jī)鹵素的方法包括氧瓶燃燒法[1]、堿熔法[2]，這兩種方法不僅繁瑣而且存在吸收上的誤差，本文采用一種新的脫有機(jī)鹵素方法，即將溴化聚苯乙烯溶于無(wú)鹵溶劑中，然后加入一種高效的脫有機(jī)鹵素試劑——聯(lián)苯鈉[3]，該法快速簡(jiǎn)便，可適用于廣泛的有機(jī)鹵素向無(wú)機(jī)鹵素離子的轉(zhuǎn)化。景麗潔[4]曾報(bào)道了無(wú)機(jī)溴、氯連續(xù)測(cè)定的方法，本文在其基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，參比電極改用玻璃電極，減小了分析誤差，而且不需額外加入中性電介質(zhì)NaNO3。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

聯(lián)苯鈉，美國(guó)進(jìn)口；AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液，0.5mol/L；ZD-2自動(dòng)電位滴定儀，上海精密科學(xué)儀器有限公司。

1.2 原理

聯(lián)苯鈉試劑是一種高效、靈敏的脫有機(jī)鹵素試劑，比其他脫有機(jī)鹵素的方法快速靈敏，而且操作簡(jiǎn)便，目前國(guó)內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)相關(guān)報(bào)道，適用于廣泛有機(jī)鹵素的脫除。在溶劑中，聯(lián)苯鈉脫除樣品中的有機(jī)鹵素，加水轉(zhuǎn)化成鹵素離子，采用電位滴定法滴定。

無(wú)機(jī)溴、氯混合測(cè)定采用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液電位滴定，因其電位分別在溴、氯的等當(dāng)點(diǎn)發(fā)生突變，因而可以測(cè)出E-V數(shù)據(jù)，以△E/△V代替E對(duì)滴定劑體積V作圖，△E/△V極大處即為滴定終點(diǎn)，分別測(cè)出溴、氯的等當(dāng)點(diǎn)。

1.3 方法

精確稱量0.1～0.15g樣品置于燒杯中；加入30mL四氫呋喃攪拌溶解；向燒杯中加入聯(lián)苯鈉試劑（大約15mL），應(yīng)確保聯(lián)苯鈉過(guò)量，過(guò)量標(biāo)志是混合液呈深藍(lán)綠色，用玻璃表面皿蓋住，靜止3min；加入10mL甲醇，將杯壁和表面皿沖洗干凈，然后加水稀釋到100mL，并放入磁攪拌子；加入0.5mL甲基橙指示液，并滴加稀硝酸直至溶液呈紅色；將燒杯置于攪拌器上，浸入銀電極和玻璃電極，并攪拌；用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，記錄滴定終點(diǎn)；分別按式(1)、(2)計(jì)算 Br、Cl含量：

N：AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L；W：BPS樣品的質(zhì)量，g；V1：第一滴定終點(diǎn)耗用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL。

N：AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L；W：BPS樣品的質(zhì)量，g；V2：第二滴定終點(diǎn)耗用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 分析條件

2.1.1 雜質(zhì)

所用試劑包括蒸餾水應(yīng)不含鹵素，否則會(huì)干擾測(cè)定結(jié)果。

2.1.2 溫度

整個(gè)測(cè)定過(guò)程在室溫下進(jìn)行，溫度波動(dòng)范圍不大，而且只是測(cè)定突變點(diǎn)，所以溫度幾乎沒(méi)有什么影響。

2.1.3 pH值

測(cè)定應(yīng)在酸性條件下進(jìn)行，pH值在3～5之間，酸性條件對(duì)測(cè)定非常有利，玻璃電極的使用需要酸性條件，此外在滴定過(guò)程中，pH值變大，參比電極電位變小，測(cè)量電極電位變大，從而放大了測(cè)定值，有利于電位突變的分析，減小了誤差。

2.2 分析結(jié)果

用本方法測(cè)定的溴化聚苯乙烯樣品的溴、氯含量，見表1。測(cè)定已知溴、氯含量的標(biāo)準(zhǔn)溶液，結(jié)果見表2。

表1 精密度的測(cè)定

表2 準(zhǔn)確度的測(cè)定

可見，溴含量的精密度和準(zhǔn)確度均很好，低于0.5%，不過(guò)在聚苯乙烯樣品中，氯含量本來(lái)甚微（1%～2%），因而相對(duì)誤差較高，達(dá)到了2%。