ГОСТ Р 57243-2016. Национальный стандарт Российской Федерации. Спирт фурфуриловый. Технические условия

6 Методы анализа

 

6.1 Отбор проб

6.1.1 Точечные пробы из бочек отбирают по ГОСТ 2517.

Точечные пробы из цистерн отбирают пробоотборником из трех слоев по высоте цистерны (верхнего, среднего, нижнего).

Точечные пробы из бочек отбирают чистой стеклянной трубкой с оттянутым концом диаметром 10 - 15 мм, погружая ее до дна.

Объем точечной пробы должен быть не менее 200 см³.

6.1.2 Отобранные точечные пробы соединяют вместе, тщательно перемешивают, от полученной объединенной пробы отбирают среднюю пробу объемом не менее 500 см³ и помещают ее в две чистые сухие плотно закрывающиеся склянки. На склянки наклеивают этикетки с наименованием продукта, номером партии, датой изготовления продукта и датой отбора пробы, наименованием стандарта, с фамилией пробоотборщика. Одну склянку передают в лабораторию для проведения анализа, другую хранят один месяц на случай возникновения разногласий в оценке качества продукта.

6.2 Общие указания по проведению анализа - по ГОСТ 27025.

Допускается применять аппаратуру с техническими и метрологическими характеристиками не хуже, а также реактивы по качеству не ниже указанных в настоящем стандарте.

При взвешивании применяют лабораторные весы общего назначения типа ВЛР-200.

6.3 Внешний вид определяют визуально: 100 см³ анализируемого продукта помещают в цилиндр из бесцветного стекла по ГОСТ 1770 и рассматривают его в проходящем свете.

Фурфуриловый спирт должен быть прозрачным, от бесцветного или желтоватого до темно-коричневого цвета, без осадка и посторонних примесей.

6.4 Определение массовой доли фурфурилового спирта и фурфурола

6.4.1 Средства измерений, аппаратура, реактивы, растворы

Хроматограф типа ЛХМ-80 или ЛХМ-2000.

Детектор по теплопроводности.

Колонки газохроматографические, изготовленные из нержавеющей стали, внутренним диаметром 3 - 4 мм, длиной 2 - 2,5 м (2 шт.).

Носитель твердый - полихром-1 с частицами размером 0,25 - 0,5 или 0,5 - 1 мм или хромосорб W, или готовая насадка хроматон N-AW-DMCS (фракции 0,200 - 0,250 мм) + 10% карбовакса 20М.

Фаза жидкая неподвижная - полиэтиленгликольадипинат (ПЭГА) или диэтиленгликольадипинат П-9а.

Газ-носитель - гелий газообразный очищенный марки A или B по [4].

Ацетон по ГОСТ 2603, ч.д.а.

Чашка выпарительная по ГОСТ 9147.

Баня водяная.

Плитка электрическая.

Шкаф сушильный лабораторный с терморегулятором, обеспечивающий поддержание температуры в пределах (100 +/- 2) °C.

Стаканчик для взвешивания по ГОСТ 25336.

Цилиндр 1(3)-250 по ГОСТ 1770.

Интегратор электронный или лупа измерительная по ГОСТ 25706 с ценой деления шкалы 0,2 мм или лупа измерительная с четырехкратным увеличением.

Секундомер типа С-1.

Микрошприц типа МШ-10М.

Линейка измерительная с ценой деления 1 мм.

6.4.2 Подготовка к анализу

6.4.2.1 Приготовление насадки

а) Полихром-1 + 10% ПЭГА

Навеску ПЭГА массой, составляющей 10% массы твердого носителя, помещают в выпарительную чашку и растворяют в 150 - 200 см³ ацетона. Затем при постоянном помешивании в раствор насыпают полихром-1.

Объем растворителя должен быть таким, чтобы весь твердый носитель был покрыт раствором жидкой фазы. Избыток растворителя удаляют нагреванием на водяной бане или естественным самоиспарением в вытяжном шкафу при комнатной температуре, непрерывно помешивая.

Масса насадки для заполнения колонок должна быть 20 - 30 г.

б) Хромосорб W + 15% - 20% диэтиленгликольадипината П-9а

Навеску диэтиленгликольадипината П-9а массой, составляющей 15% - 20% массы твердого носителя, помещают в выпарительную чашку и растворяют в 150 - 200 см³ ацетона. Затем при непрерывном помешивании в раствор добавляют хромосорб W.

Избыток растворителя удаляют нагреванием на водяной бане в вытяжном шкафу при непрерывном помешивании до воздушно-сухого состояния, затем в сушильном шкафу при температуре (100 +/- 2) °C в течение 2 - 3 ч.

Масса насадки должна быть 20 - 30 г.

6.4.2.2 Заполнение хроматографических колонок

Приготовленной насадкой заполняют чистые сухие хроматографические колонки. Концы заполненных колонок закрывают стекловатой или асбестом. Готовые к работе колонки помещают в термостат хроматографа и продувают гелием в течение нескольких часов (при температуре 130 °C - 150 °C), постепенно поднимая температуру до значения, на 20 °C - 30 °C превышающую рабочую.

Продувку колонок считают законченной, если на ленте самописца хроматографа при максимальной чувствительности (1:1) наблюдается стабильная нулевая линия.

6.4.2.3 Условия анализа

Пуск и вывод прибора на рабочий режим проводят в соответствии с инструкцией, прилагаемой к хроматографу.

Хроматограммы снимают при условиях, указанных ниже:

 

Температура:
испарителя	200 °C - 230 °C;
колонок	130 °C - 150 °C;
детектора	150 °C - 180 °C;
Ток моста детектора	100 - 250 мА;
Скорость диаграммной ленты	600 - 2400 мм/ч;
Расход газа-носителя на выходе из колонки	40 - 80 см3/мин;
Продолжительность анализа	10 - 30 мин.

 

6.4.3 Проведение анализа

При установившемся режиме в испаритель хроматографа микрошприцем вводят пробу анализируемого продукта 2 - 8 мм³.

Порядок выхода компонентов смеси на хроматограмме следующий: фуран, сильван, вода, н-амиловый спирт, метилтетрагидрофурфуриловый спирт, фурфурол, тетрагидрофурфуриловый спирт, дифурилметан, метилфурфурол, фурфуриловый спирт, метилфурфуриловый спирт, 1,2-пентандиол. Типовые хроматограммы фурфурилового спирта приведены на рисунках 1 и 2.

 

 

1 - фуран; 2 - сильван; 3 - вода; 4 - н-амиловый спирт;

5 - метилтетрагидрофурфуриловый спирт;

6 - неидентифицированная примесь; 7 - фурфурол;

8 - тетрагидрофурфуриловый спирт; 9 - метилфурфурол;

10 - фурфуриловый спирт; 11 - метилфурфуриловый спирт

 

Рисунок 1 - Типовая хроматограмма фурфурилового спирта

при применении полихрома-1 + 10% ПЭГА

 

 

 

 

1 - фуран; 2 - сильван; 3 - вода; 4 - н-амиловый спирт;

5 - метилтетрагидрофурфуриловый спирт; 6 - фурфурол;

7 - тетрагидрофурфуриловый спирт; 8 - метилфурфурол;

9 - фурфуриловый спирт; 10 - метилфурфуриловый спирт

 

Рисунок 2 - Типовая хроматограмма фурфурилового спирта

при применении хромосорба W + 15% - 20% П-9а

 

6.4.4 Обработка результатов

6.4.4.1 Массовую долю фурфурилового спирта и фурфурола X_i %, определяют методом внутренней нормализации площадей и вычисляют по формуле

 

(1)

 

где S_i - площадь пика определяемого компонента, мм²;

K_i - относительный поправочный коэффициент определяемого компонента;

- сумма произведений площади пика на соответствующий поправочный коэффициент каждого компонента, входящего в анализируемый продукт, мм².

Поправочные коэффициенты для всех компонентов смеси принимаются равными единице.

6.4.4.2 Площадь пика каждого компонента анализируемого продукта S_i, мм², вычисляют по формуле

 

S_i = h_ia_ib, (2)

 

где h_i - высота пика, мм;

a_i - ширина пика, измеренная на половине его высоты, мм;

b - чувствительность регистратора.

Результаты измерения высоты, ширины и площади пика каждого компонента записывают с точностью до первого десятичного знака.

За результат анализа принимают среднеарифметическое значение результатов двух параллельных определений, допускаемые расхождения между которыми при доверительной вероятности P = 0,95 не должны превышать для фурфурилового спирта - 0,15%, для фурфурола - 0,03%.

Суммарная относительная погрешность определения массовой доли фурфурилового спирта - +/- 0,2%, фурфурола - +/- 9%.

При разногласиях в оценке массовой доли фурфурилового спирта и фурфурола определение проводят с использованием насадки хромосорб W + 15% - 20% диэтиленгликольадипината П-9а.

6.5 Определение массовой доли кислот в пересчете на уксусную кислоту

6.5.1 Средства измерений, аппаратура, реактивы, растворы

Бюретка 6-2-2(5) по ГОСТ 29251.

Колба Кн-1-250 по ГОСТ 25336.

Стаканчик для взвешивания по ГОСТ 25336.

Цилиндр 1(3)-100 по ГОСТ 1770.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, х.ч., раствор концентрации c (NaOH) = 0,05 моль/дм³.

Фенолфталеин (индикатор) по [5], спиртовой раствор с массовой долей 1%; готовят по ГОСТ 4919.1.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709 или эквивалентной чистоты.

6.5.2 Проведение анализа

В коническую колбу помещают 100 см³ дистиллированной воды, приливают 3 - 5 капель фенолфталеина и титруют раствором гидроокиси натрия до появления розовой окраски раствора, не исчезающей в течение 10 с. Затем быстро приливают навеску фурфурилового спирта массой от 2,50 до 3,50 г или от 9,50 до 10,50 г, растворяют в оттитрованной дистиллированной воде и, если розовая окраска раствора исчезнет, титруют раствором гидроокиси натрия до появления устойчивой розовой окраски раствора, не исчезающей в течение 10 с.

6.5.3 Обработка результатов

Массовую долю кислот в пересчете на уксусную кислоту X, %, вычисляют по формуле

 

, (3)

 

где V - объем раствора гидроокиси натрия концентрации точно 0,05 моль/дм³, израсходованный на титрование кислоты в анализируемом фурфуриловом спирте, см³;

0,003 - масса уксусной кислоты, соответствующая 1 см³ раствора гидроокиси натрия концентрации точно 0,05 моль/дм³, г;

m - масса навески фурфурилового спирта, г.

За результат анализа принимают среднеарифметическое значение результатов двух параллельных определений, допускаемые абсолютные расхождения между которыми не должны превышать 0,004%.

Суммарная относительная погрешность определения массовой доли кислот - +/- 5% при доверительной вероятности P = 0,95.

6.6 Определение растворимости в воде

6.6.1 Аппаратура и реактивы

Цилиндр 2(4)-50 по ГОСТ 1770.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709 или эквивалентной чистоты.

6.6.2 Проведение анализа

25 см³ фурфурилового спирта смешивают с дистиллированной водой в соотношении 1:1 при комнатной температуре в цилиндре со шлифом. После тщательного перемешивания жидкость должна быть прозрачной и однородной.

6.7 Плотность определяют ареометром по ГОСТ 18995.1, раздел 1.

Измерение плотности темноокрашенного фурфурилового спирта проводят по верхнему краю мениска. При отсчете по верхнему краю мениска к показанию ареометра добавляют поправку +0,002.

6.8 Определение точки помутнения

6.8.1 Аппаратура и материалы

Колбы Кн-1-250 по ГОСТ 25336.

Термометр с пределами измерения от минус 20 °C до плюс 100 °C с ценой деления 1 °C.

Цилиндр 1(3)-50 по ГОСТ 1770.

Баня водяная.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709 или эквивалентной чистоты.

Лед измельченный.

6.8.2 Проведение анализа

В колбу вместимостью 250 см³ наливают 15 см³ фурфурилового спирта и 30 см³ дистиллированной воды и помещают термометр.

Смесь охлаждают в бане со льдом, помешивая до образования четкого молочного помутнения. Охлаждение и перемешивание продолжают до тех пор, пока смесь не охладится еще на 1 °C - 2 °C. Тогда систему вынимают из бани и дают медленно нагреться при перемешивании. Температуру фиксируют в момент исчезновения молочного помутнения, когда смесь становится прозрачной.

Помутнение образуется вновь, если коснуться колбой ледяной бани.

6.8.3 Обработка результатов

За результат анализа принимают среднеарифметическое значение результатов двух параллельных определений, допускаемые расхождения между которыми не должны превышать +/- 0,5 °C при доверительной вероятности P = 0,95.