ГОСТ Р ИСО 1656-2017
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
КАУЧУК НАТУРАЛЬНЫЙ И ЛАТЕКС КАУЧУКОВЫЙ НАТУРАЛЬНЫЙ
Определение содержания азота
Raw natural rubber and natural rubber latex. Determination of nitrogen content
ОКС 83.040.10
Дата введения 2019-01-01
Предисловие
1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации материалов и технологий" (ФГУП "ВНИИ СМТ"), Техническим комитетом по стандартизации ТК 160 "Продукция нефтехимического комплекса" на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии международного стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 160 "Продукция нефтехимического комплекса"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 18 июля 2017 г. N 705-ст
4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 1656:2014* "Каучук натуральный и каучуковый латекс натуральный. Определение содержания азота" (ISO 1656:2014 "Rubber, raw natural, and rubber latex, natural - Determination of nitrogen content", IDT).
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - .
Международный стандарт разработан подкомитетом SC 2 "Испытания и анализ" 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 документов соответствующие им национальные и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
Предупреждение - Пользователи настоящего стандарта должны быть знакомы с нормальной лабораторной практикой. В настоящем стандарте не предусмотрено рассмотрение всех вопросов обеспечения безопасности, связанных с его применением. Пользователь настоящего стандарта несет ответственность за разработку соответствующих правил по технике безопасности и охране здоровья, а также определяет целесообразность применения законодательных ограничений перед его использованием.
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает макрометод и полумикрометод определения содержания азота в натуральном каучуке и натуральном каучуковом латексе с использованием вариантов метода Кьельдаля.
Примечание - Определение азота в натуральном каучуке обычно проводят для оценки содержания протеинов. Также присутствуют незначительные количества небелковых азотсодержащих соединений. В сухих твердых веществах, полученных из натурального каучукового латекса, эти соединения могут внести существенный вклад в общее содержание азота.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие международные документы*:
________________
* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. - .
ISO 123, Rubber latex - Sampling (Каучуковый латекс. Отбор проб)
ISO 124, Latex, rubber - Determination of total solids content (Каучуковый латекс. Определение общего содержания сухого вещества)
ISO 1795, Rubber, raw natural and raw synthetic - Sampling and further preparative procedures (Каучук натуральный и синтетический. Отбор проб и процедуры дальнейшей подготовки)
ISO/TR 9272, Rubber and rubber products - Determination of precision for test method standards (Резина и резиновые изделия. Определение показателей прецизионности для стандартов на методы испытания)
3 Сущность метода
Известную массу образца кипятят со смесью серной кислоты, сульфата калия и каталитических количеств сульфата меди и селена или селената натрия, в результате чего происходит превращение соединений азота в гидросульфат аммония, из которого аммиак выделяют дистилляцией после подщелачивания смеси.
Дистиллированный аммиак поглощают в стандартном титрованном растворе серной кислоты с последующим титрованием избытка кислоты стандартным титрованным раствором щелочи или в растворе борной кислоты с последующим титрованием стандартным титрованным раствором кислоты (так как борная кислота является слабой кислотой, она не влияет на индикатор, используемый при титровании).
4 Макрометод
4.1 Реактивы
Если нет других указаний, при анализе используют реактивы только квалификации ч. д. а. и только дистиллированную воду или воду эквивалентной чистоты.
4.1.1 Каталитическая смесь или раствор катализатора
Предупреждение - При работе с селеном следует избегать вдыхания паров и/или контакта с кожей или одеждой. Работы проводят только при наличии эффективной вентиляции.
4.1.1.1 Каталитическая смесь
Приготавливают тонко измельченную гомогенную смесь из следующих компонентов:
- 30 частей по массе безводного сульфата калия (
- четырех частей по массе пентагидрата сульфата меди (
- одной части по массе порошка селена или двух частей по массе декагидрата селената натрия (
4.1.1.2 Раствор катализатора
В 600 см
- 110 г безводного сульфата калия;
- 14,7 г пентагидрата сульфата меди;
- 3,7 г селена или 7,49 г селената натрия.
4.1.2 Серная кислота,
4.1.3 Стандартный титрованный раствор серной кислоты концентрацией с (
4.1.4 Стандартный титрованный раствор гидроксида натрия концентрацией с (
4.1.5 Раствор гидроксида натрия концентрацией с (
Растворяют 400 г твердого гидроксида натрия в 600 см
4.1.6 Раствор борной кислоты концентрацией с (
Растворяют 10,5 г твердой борной кислоты в воде, нагревая при необходимости, и доводят до 1000 см
4.1.7 Смешанный раствор индикатора
Растворяют 0,1 г метилового красного и 0,05 г метиленового синего в 100 см
Свойства индикатора во время хранения могут ухудшиться и, следовательно, индикатор должен быть свежеприготовленным.
4.2 Аппаратура
Обычное лабораторное оборудование и аппарат Кьельдаля с колбой для кипячения вместимостью 800 см
4.3 Отбор и подготовка пробы для анализа
Для определения содержания азота в сухом натуральном каучуке испытывают гомогенизированную часть образца, отобранного и подготовленного по ИСО 1795.
Для определения содержания азота в латексе представительную часть (по ИСО 123) тщательно перемешанного латекса с общим содержанием сухого вещества примерно 2 г высушивают до постоянной массы в соответствии с ИСО 124.
4.4 Проведение испытания
4.4.1 Разрезают на мелкие кусочки примерно 2 г каучука или высушенного латекса, взвешенного с точностью до 0,5 мг, и помещают в колбу для кипячения (4.2). Добавляют примерно 13 г каталитической смеси (4.1.1.1) и 60 см
Примечание - Кислые газы, образующиеся при кипячении, улавливаются в щелочном растворе в ловушке и нейтрализуются перед утилизацией.
Охлаждают колбу для кипячения и ее содержимое до температуры окружающей среды, затем осторожно добавляют 200 см
Помещают приемную колбу, содержащую поглощающий раствор, в рабочее положение, подключают установку для дистилляции, а затем в колбу для кипячения из капельной воронки медленно добавляют 150 см
4.4.2 Проводят поглощение и титрование освобожденного аммиака по 4.4.2.1 или 4.4.2.2. Для предотвращения потерь аммиака температуру приемной колбы следует поддерживать ниже 30°С.
Примечание - Обеспечивают надлежащую утилизацию селенсодержащих отходов из перегонной колбы.
4.4.2.1 В приемную колбу установки для дистилляции помещают 75 см
После завершения дистилляции (обычно при достижении объема в приемной колбе примерно 300 см
4.4.2.2 В приемную колбу установки для дистилляции помещают 100 см
Примечание - Если концентрации используемых стандартных титрованных растворов не точно соответствуют указанным в списке реактивов значениям, делают соответствующие поправки.
4.5 Холостой опыт
Параллельно с определением проводят холостой опыт с использованием тех же количеств реактивов в тех же рабочих условиях, но без образца.
4.6 Представление результатов
4.6.1 При использовании серной кислоты в качестве поглощающего раствора по 4.4.2.1 содержание азота в каучуке, % масс, определяют по формуле
где
Результаты регистрируют с точностью до 0,01%.
4.6.2 При использовании борной кислоты в качестве поглощающего раствора по 4.4.2.2 содержание азота в каучуке, % масс, определяют по формуле
где
Результаты регистрируют с точностью до 0,01%.
5 Полумикрометод
5.1 Реактивы
Если нет других указаний, при анализе используют реактивы только квалификации ч.д.а. и только дистиллированную воду или воду эквивалентной чистоты.
5.1.1 Каталитическая смесь
Предупреждение - При работе с селеном следует избегать вдыхания паров и/или контакта с кожей или одеждой. Работы проводят только при наличии эффективной вентиляции.
Приготавливают тонко измельченную гомогенную смесь из следующих компонентов:
- 30 частей по массе безводного сульфата калия (
- четырех частей по массе пентагидрата сульфата меди (
- одной части по массе порошка селена или двух частей по массе декагидрата селената натрия (
5.1.2 Серная кислота плотностью
5.1.3 Стандартный титрованный раствор серной кислоты концентрацией с (
5.1.4 Раствор гидроксида натрия концентрацией с (
Растворяют 400 г твердого гидроксида натрия в 600 см
5.1.5 Стандартный титрованный раствор гидроксида натрия концентрацией с (
5.1.6 Раствор борной кислоты концентрацией с (
Растворяют 10,5 г твердой борной кислоты в воде, нагревая при необходимости, и доводят до 1000 см
5.1.7 Смешанный раствор индикатора
Растворяют 0,1 г метилового красного и 0,05 г метиленового синего в 100 см
Свойства индикатора могут ухудшиться во время хранения и, следовательно, индикатор должен быть свежеприготовленным.
5.2 Аппаратура
Используют обычное лабораторное оборудование, а также следующее.
5.2.1 Аппарат для кипячения для полумикрометода по Кьельдалю
5.2.1.1 Колбы для кипячения вместимостью 30 и 10 см
1 - полка из термостойкого теплоизоляционного материала; 2 - выпускная трубка; 3 - колба для кипячения; 4 - микрогорелка; 5 - опорный стержень с регулировкой угла наклона и длины
Примечание - Для размеров, для которых не указаны допуски, применяют нормальные производственные допуски.
Рисунок 1 - Аппарат для кипячения в сборе для полумикрометода
________________
1 - внутренний фланец
Примечание - Для размеров, для которых не указаны допуски, применяют нормальные производственные допуски.
Рисунок 2 - Выпускная трубка для полумикрометода
1 - носик; 2 - маркировка
Примечание - Для размеров, для которых не указаны допуски, применяют нормальные производственные допуски.
Рисунок 3 - Колбы для кипячения для полумикрометода
5.2.1.2 Автоматический блок для кипячения (пример типичного устройства показан на рисунке 4).
1 - пробирка; 2 - подставка для пробирок; 3 - нагреватель; 4 - изоляционный материал; 5 - алюминиевый блок
Примечание - Для размеров, для которых не указаны допуски, применяют нормальные производственные допуски.
Рисунок 4 - Автоматический блок для кипячения
5.2.2 Установка для дистилляции для полумикрометода по Кьельдалю с трубкой холодильника из серебра, боросиликатного стекла или олова (пример установки показан на рисунках 5-10).
1 - воронка диаметром 50 мм; 2 - пружинный зажим; 3 - трубка холодильника; 4 - холодильник; 5 - соединительные трубки, изогнутые так, чтобы соответствовать колбам после их установки в правильном положении; 6 - колба для образования пара (круглодонная колба вместимостью 1 дм
Рисунок 5 - Аппарат для дистилляции в сборе для полумикрометода
________________
1 - рубашка с сильным разряжением
Примечание - Для размеров, для которых не указаны допуски, применяют нормальные производственные допуски.
Рисунок 6 - Колба для дистилляции для полумикрометода
________________
Примечание - Для размеров, для которых не указаны допуски, применяют нормальные производственные допуски.
Рисунок 7 - Ловушка для полумикрометода
Рисунок 8 - Рубашка холодильника для полумикрометода
Примечание - Для размеров, для которых не указаны допуски, применяют нормальные производственные допуски.
Рисунок 9 - Капельная воронка для полумикрометода
Примечание - Для размеров, для которых не указаны допуски, применяют нормальные производственные допуски.
Рисунок 10 - Трубка холодильника для полумикрометода
5.2.3 Полумикробюретка вместимостью 5 или 10 см
5.3 Отбор и подготовка пробы для анализа
Для определения содержания азота в сухом натуральном каучуке испытывают гомогенизированную часть образца, отобранного и подготовленного по ИСО 1795.
Для определения содержания азота в латексе представительную часть (по ИСО 123) тщательно перемешанного латекса с общим содержанием сухого вещества примерно 0,1 г высушивают до постоянной массы в соответствии с ИСО 124.
5.4 Проведение испытаний
5.4.1 Взвешивают от 0,1 до 0,2 г каучука или высушенного латекса с точностью до 0,1 мг и помещают в колбу для кипячения (5.2.1.1). Добавляют примерно 0,65 г каталитической смеси (5.1.1) и 3,0 см
Примечание - Кислые газы, образующиеся при кипячении, улавливаются в щелочном растворе в ловушке и нейтрализуются перед утилизацией.
Избегают слишком интенсивного кипения, приводящего к затвердеванию смеси при охлаждении, так как это может привести к потере азота.
Доводят воду в парогенераторе установки для дистилляции до кипения и пропускают пар через установку для дистилляции для полумикрометода по Кьельдалю (5.2.2), включая приемную колбу, в течение не менее 2 мин. Во время пропускания пара водяная рубашка холодильника должна быть пустой. В это же время охлаждают колбу для кипячения до комнатной температуры или ниже, добавляют 10 см
5.4.2 Удаляют конденсат, собранный в приемной колбе, завершают дистилляцию и титруют аммиак в соответствии с процедурой по 5.4.2.1 или 5.4.2.2. Для предотвращения потерь аммиака следует поддерживать температуру приемной колбы ниже 30°С.
Примечание - Обеспечивают надлежащую утилизацию селенсодержащих отходов из перегонной колбы.
5.4.2.1 Из полумикробюретки (5.2.3) добавляют в обработанную паром приемную колбу установки для дистилляции отмеренный объем раствора серной кислоты (5.1.3), но не менее 5 см
Измерительным цилиндром добавляют в колбу для дистилляции примерно 15 см
После завершения дистилляции опускают приемную колбу, пока кончик трубки холодильника не окажется выше уровня кислоты, продолжают дистилляцию еще 1 мин, а затем ополаскивают кончик трубки холодильника несколькими кубическими сантиметрами воды, которая должна быть собрана в дистиллят. Сразу же титруют содержимое приемной колбы раствором гидроксида натрия (5.1.5), снимая показания бюретки с точностью до 0,02 см
5.4.2.2 В обработанную паром приемную колбу установки для дистилляции помещают примерно 10 см
5.5 Холостой опыт
Параллельно с определением проводят холостой опыт с использованием тех же количеств реактивов в тех же рабочих условиях, но без образца.
5.6 Оформление результатов
5.6.1 При использовании серной кислоты в качестве поглощающего раствора по 5.4.2.1 содержание азота в каучуке, % масс, определяют по формуле
где
Результаты регистрируют с точностью до 0,01%.
5.6.2 При использовании борной кислоты в качестве поглощающего раствора по 5.4.2.2 содержание азота в каучуке, % масс, определяют по формуле
где
Результаты регистрируют с точностью до 0,01%.
6 Прецизионность
Прецизионность приведена в приложении В.
7 Протокол испытаний
Протокол испытаний должен содержать:
a) обозначение настоящего стандарта;
b) все детали, необходимые для идентификации испытуемого материала;
c) результаты испытаний с указанием единиц измерения;
d) любые необычные особенности, отмеченные во время испытания;
e) процедуры, не предусмотренные настоящим стандартом или ссылочными стандартами, а также все необязательные процедуры;
f) дату проведения испытаний.
Примечание - Если концентрации используемых стандартных титрованных растворов не точно соответствуют значениям, указанным для реактивов, делают соответствующие поправки.
Приложение A
(справочное)
Руководство по использованию результатов определения прецизионности
A.1 В настоящем приложении приведена общая процедура использования результатов определения прецизионности, в которой условное обозначение
A.2 В соответствующей таблице прецизионности (для любого рассматриваемого параметра испытания) находят среднее значение (измеряемого параметра), ближайшего к среднему значению рассматриваемых "испытательных" данных. Эта строка таблицы даст соответствующие значения r, (r), R или (R) для использования в процессе принятия решений.
A.3 При принятии решений могут быть использованы следующие общие утверждения по повторяемости со значениями r и (r).
A.3.1 Для абсолютного расхождения: расхождение
A.3.2 Для процентного расхождения между двумя средними значениями результатов (значений) испытаний: процентное расхождение между двумя результатами испытаний, полученными на номинально идентичных образцах материала при нормальном и правильном выполнении процедуры испытаний, будет превышать табличное значение повторяемости (r) в среднем не более чем в одном случае из двадцати
A.4 При принятии решений могут быть использованы следующие общие утверждения по воспроизводимости со значениями R и (R).
A.4.1 Для абсолютного расхождения: абсолютное расхождение
А.4.2 Для процентного расхождения между двумя средними значениями результатов (значений) испытаний: процентное расхождение между двумя независимыми средними значениями результатов (значений) испытаний, полученными в двух лабораториях с использованием нормальных и правильных процедур испытания на номинально идентичных образцах материала, будет превышать табличное значение воспроизводимости (R) не более чем в одном случае из двадцати
Приложение B
(справочное)
Прецизионность
B.1 Общие положения
Расчеты прецизионности для определения повторяемости и воспроизводимости были проведены по ИСО/ТР 9272, в котором приведены основные понятия и терминология по прецизионности. В приложении A приведены указания по использованию повторяемости и воспроизводимости.
B.2 Сведения о прецизионности
Программа межлабораторных испытаний была проведена в 2012 г. Малазийским комитетом по натуральному каучуку с использованием аппарата для кипячения для полумикрометода по Кьельдалю. Проводили две отдельные программы, одну - в марте, вторую - в сентябре. В каждую лабораторию были отправлены два типа материалов:
a) смешанные образцы двух каучуков A и B;
b) несмешанные (нормальные) образцы двух каучуков A и B.
Примечание 1 - Смешанные образцы - образцы, смешанные перед направлением участникам, несмешанные образцы - образцы, которые перед направлением участникам не смешивали.
Примечание 2 - Материалы A и B - два разных образца из двух разных источников.
Также в 2013 г. Малазийским комитетом по натуральному каучуку была проведена специальная программа межлабораторных испытаний для сравнения аппарата с автоматическим блоком для кипячения и аппаратом для кипячения для полумикрометода по Кьельдалю.
Для всех образцов за результат испытания принимали среднеарифметическое значение трех отдельных определений.
В межлабораторной программе испытаний определяли прецизионность типа 1. Период времени для повторяемости и воспроизводимости отсчитывался по шкале в днях. В программе для смешанных и несмешанных образцов участвовали по 12 лабораторий. В специальной программе межлабораторных испытаний для сравнения аппарата с автоматическим блоком для кипячения и аппаратом для кипячения для полумикрометода по Кьельдалю участвовали пять лабораторий.
B.3 Показатели прецизионности
Результаты определения прецизионности для программы со смешанными образцами приведены в таблице B.1, а результаты для программы с несмешанными образцами - в таблице B.2.
Таблица B.1 - Прецизионность типа 1 - испытание смешанных образцов
Образец каучука | Среднее содержание азота, % масс. | Внутрилабораторная прецизионность (повторяемость) | Межлабораторная прецизионность (воспроизводимость) | ||
r | (r) | R | (R) | ||
A | 0,3479 | 0,0227 | 6,52 | 0,0656 | 18,86 |
B | 0,6330 | 0,0229 | 3,62 | 0,1074 | 16,97 |
r - повторяемость, % масс; |
Таблица B.2 - Прецизионность типа 1 - испытание несмешанных образцов
Образец каучука | Среднее содержание азота, % масс. | Внутрилабораторная прецизионность (повторяемость) | Межлабораторная прецизионность (воспроизводимость) | ||
r | (r) | R | (R) | ||
A | 0,2465 | 0,0269 | 10,91 | 0,0833 | 33,79 |
B | 0,2564 | 0,0255 | 9,95 | 0,0820 | 31,98 |
Определения условных обозначений приведены в таблице B.1. |
Результаты определения прецизионности по программе для автоматического блока для кипячения приведены в таблице B.3, а результаты для аппарата для кипячения для полумикрометода по Кьельдалю - в таблице B.4.
Таблица B.3 - Прецизионность типа 1 - автоматический блок для кипячения
Образец каучука | Среднее содержание азота, % масс. | Внутрилабораторная прецизионность (повторяемость) | Межлабораторная прецизионность (воспроизводимость) | ||
r | (r) | R | (R) | ||
SMR CV60 | 0,3806 | 0,0313 | 8,22 | 0,0673 | 17,68 |
SMR 20 | 0,2275 | 0,0252 | 11,08 | 0,0422 | 18,55 |
SMR L | 0,3731 | 0,0258 | 6,92 | 0,0628 | 16,83 |
Определения условных обозначений приведены в таблице B.1. |
Таблица B.4 - Прецизионность типа 1 - аппарат для кипячения для полумикрометода по Кьельдалю
Образец каучука | Среднее содержание азота, % масс. | Внутрилабораторная прецизионность (повторяемость) | Межлабораторная прецизионность (воспроизводимость) | ||
r | (r) | R | (R) | ||
SMR CV60 | 0,3817 | 0,0165 | 4,32 | 0,0794 | 20,80 |
SMR 20 | 0,2325 | 0,0276 | 11,87 | 0,0580 | 24,95 |
SMR L | 0,3733 | 0,0232 | 6,21 | 0,0742 | 19,88 |
Определения условных обозначений приведены в таблице B.1. |
Приложение ДА
(справочное)
Сведения о соответствии ссылочных международных документов национальным и межгосударственным стандартам
Таблица ДА.1
Обозначение ссылочного международного документа | Степень соответствия | Обозначение и наименование соответствующего национального, межгосударственного стандарта |
ISO 123 | - | * |
ISO 124 | NEQ | ГОСТ 28862-90 (ИСО 124-85) "Латексы каучуковые. Определение общего содержания сухого вещества" |
ISO 1795 | NEQ | ГОСТ ИСО 1795-96 "Каучук натуральный и синтетический. Отбор проб и дальнейшие подготовительные процедуры" |
ISO/TR 9272 | - | * |
* Соответствующий национальный, межгосударственный стандарт отсутствует. До его принятия рекомендуется использовать перевод на русский язык данного международного документа. Официальный перевод данного международного документа находится в Федеральном информационном фонде стандартов. Примечание - В настоящей таблице использовано следующее условное обозначение степени соответствия стандартов: - NEQ - неэквивалентные стандарты. |
УДК 678.4:543.632.45:006.354 | ОКС 83.040.10 |
Ключевые слова: натуральный каучук, натуральный каучуковый латекс, определение содержания азота |
Электронный текст документа
и сверен по:
, 2017