ГОСТ 24655-89 Каучуки синтетические. Методы определения массовой доли дифенил-п-фенилендиамина

Назначение стандарта для стабилизированных каучуков

Настоящий стандарт распространяется на синтетические каучуки, заправленные стабилизатором дифенил-п-фенилендиамином, и устанавливает методы определения его массовой доли.

Стандарт предусматривает два способа анализа:

• метод А — определение в экстракте каучука;
• метод Б — определение в растворе каучука.

Оба метода основаны на колориметрировании окрашенного азосоединения, образующегося при взаимодействии дифенил-п-фенилендиамина с окисляющим реактивом.

Принцип колориметрического определения

После подготовки анализируемого раствора стабилизатор переводят в окрашенное соединение с помощью окисляющего реактива. Затем измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре или спектрофотометре и по градуировочному графику определяют массу дифенил-п-фенилендиамина.

Измерения выполняют при длине волны (440 ± 10) нм или (410 ± 10) нм в кюветах с толщиной поглощающего слоя жидкости 30 мм.

Варианты анализа по ГОСТ 24655-89

Аппаратура и реактивы для выполнения испытаний

Для анализа по стандарту используют следующий основной набор оборудования:

• спектрофотометр или фотоэлектроколориметр любого типа;
• лабораторные весы 2-го и 4-го класса точности;
• песчаную или водяную баню;
• эксикатор;
• воронку Бюхнера;
• лабораторные колбы, бюретки, пипетки, цилиндры, стаканы;
• холодильник или воздушный холодильник;
• аппарат для встряхивания жидкостей в сосудах — для метода Б;
• делительные воронки — для метода Б.

Основные реактивы

• этиловый спирт;
• толуол;
• соляная кислота, в том числе раствор концентрации 0,5 моль/дм³;
• дистиллированная вода;
• хлористый калий;
• уксуснокислая медь (II);
• дифенил-п-фенилендиамин;
• четыреххлористый углерод — для метода Б;
• фильтровальная бумага.

Подготовка стандартных растворов и окисляющего реактива

Очистка дифенил-п-фенилендиамина

Для приготовления стандартного образца (5 ± 0,1) г вещества растворяют в 30 см³ толуола, нагревают до полного растворения и фильтруют горячий раствор под вакуумом. После выпадения осадка его промывают этиловым спиртом 3–4 раза порциями по 15 см³ и сушат в вакуум-эксикаторе до постоянной массы.

Расхождение между результатами двух последовательных взвешиваний не должно превышать 0,0004 г.

Спирто-толуольная смесь

Для работы готовят смесь этилового спирта и толуола 70:30 по объёму.

Стандартный раствор дифенил-п-фенилендиамина

0,025 г очищенного вещества растворяют в спирто-толуольной смеси в мерной колбе вместимостью 250 см³. В результате получают раствор, в котором 1 см³ содержит 0,0001 г дифенил-п-фенилендиамина.

Окисляющий реактив

Для приготовления реактива берут:

• 0,50 г уксуснокислой меди;
• 4,66 г хлористого калия;
• 10 см³ раствора соляной кислоты концентрации 0,5 моль/дм³;
• 250 см³ дистиллированной воды.

После растворения компонентов раствор доводят этиловым спиртом до объёма 1000 см³ при интенсивном перемешивании. Полученный раствор должен быть прозрачным. Если при добавлении спирта раствор мутнеет, по каплям добавляют раствор соляной кислоты до восстановления прозрачности.

Окисляющий реактив хранят в склянке из тёмного стекла. При помутнении его готовят заново.

Градуировочный график для метода А

Для построения графика в мерные колбы вместимостью 25 см³ отмеряют 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5 и 4,0 см³ стандартного раствора дифенил-п-фенилендиамина, добавляют 5 см³ окисляющего реактива и доводят до метки спирто-толуольной смесью.

После перемешивания измеряют оптическую плотность. В качестве раствора сравнения используют дистиллированную воду.

Градуировочный график строят по зависимости между:

• массой дифенил-п-фенилендиамина в растворе, г;
• значением оптической плотности.

График проверяют каждые 3 месяца.

Определение в экстракте каучука — метод А

Приготовление экстракта

1 г свежевальцованной мелконарезанной пробы каучука помещают в колбу вместимостью 50–100 см³ и добавляют 30 см³ спирто-толуольной смеси. Колбу присоединяют к холодильнику и кипятят на водяной бане 30 мин.

Затем экстракт сливают в мерную колбу вместимостью 100 см³. Экстрагирование повторяют ещё два раза новыми порциями по 30 см³, каждый раз по 30 мин. После этого пробу каучука промывают дважды порциями по 5 см³ спирто-толуольной смеси и доводят объём экстракта до метки.

Колориметрирование экстракта

Для анализа берут:

• 2–10 см³ экстракта — для каучука, не наполненного маслом;
• 2–5 см³ экстракта — для маслонаполненного каучука.

Выбранный объём переносят в мерную колбу вместимостью 25 см³, добавляют 5 см³ окисляющего реактива и доводят до метки спирто-толуольной смесью. После перемешивания определяют оптическую плотность.

В качестве раствора сравнения используют экстракт каучука, разбавленный спирто-толуольной смесью в том же соотношении, что и при приготовлении окрашенного раствора.

Расчёт результата по методу А

Массовую долю дифенил-п-фенилендиамина в экстракте каучука рассчитывают по формуле стандарта с учётом:

• массы вещества, найденной по градуировочному графику;
• общего объёма экстракта 100 см³;
• массы навески каучука;
• объёма экстракта, взятого на анализ.

Расхождение между результатами параллельных определений не должно превышать 15 % от найденного среднего арифметического.

Определение в растворе каучука — метод Б

Особенности метода Б

Метод Б применяют для определения стабилизатора непосредственно в растворе каучука. Для этого, помимо оборудования метода А, требуется аппарат для встряхивания жидкостей, делительная воронка и четырёххлористый углерод.

Градуировочный график для метода Б

В делительные воронки вместимостью 250 см³, содержащие по 10 см³ этилового спирта и 15 см³ четыреххлористого углерода, вводят 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5 и 4,0 см³ стандартного раствора, а затем по 5 см³ окисляющего реактива.

Смесь перемешивают 30 с, выдерживают 5 мин, затем добавляют 30 см³ дистиллированной воды, встряхивают 60 с и после расслоения сливают окрашенный нижний слой в мерные колбы вместимостью 25 см³. В каждую колбу дополнительно вносят 5 см³ этилового спирта и доводят объём четыреххлористым углеродом до метки.

Оптическую плотность измеряют при тех же условиях, что и для метода А. В качестве раствора сравнения используют дистиллированную воду.

Приготовление раствора каучука

0,2 г свежевальцованной мелконарезанной пробы каучука или такое же количество низковязкого полимера помещают в коническую колбу вместимостью 100 см³. Затем добавляют 20 см³ четыреххлористого углерода или толуола, закрывают пробкой и встряхивают до полного растворения пробы.

Определение содержания стабилизатора по методу Б

В делительную воронку, содержащую 10 см³ этилового спирта и 15 см³ четыреххлористого углерода, вводят 2 см³ раствора каучука и 5 см³ окисляющего реактива. Смесь перемешивают 30 с, выдерживают 5 мин, затем добавляют 30 см³ дистиллированной воды, встряхивают 60 с и после расслоения сливают окрашенный нижний слой в мерную колбу на 25 см³.

После этого в ту же колбу добавляют 5 см³ этилового спирта и доводят объём четыреххлористым углеродом до метки. Полученный раствор перемешивают и колориметрируют.

В качестве раствора сравнения используют контрольный опыт, который готовят аналогично, но вместо окисляющего реактива вводят 5 см³ этилового спирта.

Расчёт результата по методу Б

Массовую долю дифенил-п-фенилендиамина в растворе каучука рассчитывают по формуле стандарта с использованием:

• массы вещества по градуировочному графику;
• объёма исходного раствора каучука 20 см³;
• массы навески каучука;
• объёма раствора, взятого на испытание.

Допускаемое расхождение между параллельными определениями также не должно превышать 15 % от найденного среднего арифметического.

Сравнение методов А и Б

Нормативные документы, на которые есть ссылки

Актуальность документа и замена предыдущей редакции

Стандарт заменил ГОСТ 24655-81. Ограничение срока действия снято постановлением Госстандарта от 21.04.92 № 426, поэтому документ применялся без установленного конечного срока действия.

Переиздание выполнено с учетом изменения № 1, утверждённого в апреле 1992 года.