溴化聚苯乙烯中溴、氯含量连续测定方法
2013-05-10舒畅于海滨王日杰杨晓霞
舒畅 ，于海滨 ，王日杰 ，杨晓霞
（1.中海油天津化工研究设计院，天津 300131；2.天津大学化工学院，天津 300072）
溴化聚苯乙烯为高分子型溴系阻燃剂，可用于尼龙、聚酯、ABS等耐高温树脂的阻燃处理，目前已成为国内外中高档阻燃尼龙主打阻燃剂。溴含量是衡量其阻燃性能的主要指标，采用氯化溴法生产的溴化聚苯乙烯中不可避免地含有杂质氯，一般来说，有机卤素含量的测定步骤是先将有机卤素变成无机卤素离子，然后滴定。国内报道的脱有机卤素的方法包括氧瓶燃烧法[1]、碱熔法[2]，这两种方法不仅繁琐而且存在吸收上的误差，本文采用一种新的脱有机卤素方法，即将溴化聚苯乙烯溶于无卤溶剂中，然后加入一种高效的脱有机卤素试剂——联苯钠[3]，该法快速简便，可适用于广泛的有机卤素向无机卤素离子的转化。景丽洁[4]曾报道了无机溴、氯连续测定的方法，本文在其基础上加以改进，参比电极改用玻璃电极，减小了分析误差，而且不需额外加入中性电介质NaNO3。
1 实验部分
1.1 试剂与仪器
联苯钠，美国进口；AgNO3标准溶液，0.5mol/L；ZD-2自动电位滴定仪，上海精密科学仪器有限公司。
1.2 原理
联苯钠试剂是一种高效、灵敏的脱有机卤素试剂，比其他脱有机卤素的方法快速灵敏，而且操作简便，目前国内尚未发现相关报道，适用于广泛有机卤素的脱除。在溶剂中，联苯钠脱除样品中的有机卤素，加水转化成卤素离子，采用电位滴定法滴定。
无机溴、氯混合测定采用硝酸银标准溶液电位滴定，因其电位分别在溴、氯的等当点发生突变，因而可以测出E-V数据，以△E/△V代替E对滴定剂体积V作图，△E/△V极大处即为滴定终点，分别测出溴、氯的等当点。
1.3 方法
精确称量0.1～0.15g样品置于烧杯中；加入30mL四氢呋喃搅拌溶解；向烧杯中加入联苯钠试剂（大约15mL），应确保联苯钠过量，过量标志是混合液呈深蓝绿色，用玻璃表面皿盖住，静止3min；加入10mL甲醇，将杯壁和表面皿冲洗干净，然后加水稀释到100mL，并放入磁搅拌子；加入0.5mL甲基橙指示液，并滴加稀硝酸直至溶液呈红色；将烧杯置于搅拌器上，浸入银电极和玻璃电极，并搅拌；用AgNO3标准溶液滴定，记录滴定终点；分别按式(1)、(2)计算 Br、Cl含量：
N：AgNO3标准溶液的浓度，mol/L；W：BPS样品的质量，g；V1：第一滴定终点耗用AgNO3标准溶液的体积，mL。
N：AgNO3标准溶液的浓度，mol/L；W：BPS样品的质量，g；V2：第二滴定终点耗用AgNO3标准溶液的体积，mL。
2 实验结果与讨论
2.1 分析条件
2.1.1 杂质
所用试剂包括蒸馏水应不含卤素，否则会干扰测定结果。
2.1.2 温度
整个测定过程在室温下进行，温度波动范围不大，而且只是测定突变点，所以温度几乎没有什么影响。
2.1.3 pH值
测定应在酸性条件下进行，pH值在3～5之间，酸性条件对测定非常有利，玻璃电极的使用需要酸性条件，此外在滴定过程中，pH值变大，参比电极电位变小，测量电极电位变大，从而放大了测定值，有利于电位突变的分析，减小了误差。
2.2 分析结果
用本方法测定的溴化聚苯乙烯样品的溴、氯含量，见表1。测定已知溴、氯含量的标准溶液，结果见表2。
表1 精密度的测定
表2 准确度的测定
可见，溴含量的精密度和准确度均很好，低于0.5%，不过在聚苯乙烯样品中，氯含量本来甚微（1%～2%），因而相对误差较高，达到了2%。
