硝化纤维素混合物的稳定性测试方法 - 贝克曼-荣克法(电位滴定)、水分测定

GB/T 44184-2024 硝化纤维素混合物的稳定性测试方法

范围
本文件规定了硝化纤维素混合物稳定性测定的方法原理、试剂和材料、仪器与设备、试样准备、试验步骤、试验结果和分类。
本文件适用于确定硝化纤维素混合物在货物运输分类中的稳定性测定。

术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
硝化纤维素  nitrocellulose ; NC
纤维素与硝酸发生酯化反应后的产物。
注：又称纤维素硝酸酯，分子式为[C₆H₇O₂(OH)_3—m(ONO₂)_m]_n。

方法原理
概述
本文件规定的测试方法包括贝克曼-荣克(Bergmann-Junk)法和甲基紫试纸法，其中贝克曼-荣克法可对硝化纤维素混合物的稳定性进行可靠的和可再现的定量评估，因此选择贝克曼-荣克法作为仲裁法。
贝克曼-荣克法
将定量试样置于贝克曼-荣克管中，在规定的条件下加热，用水吸收所释放的气体，用氢氧化钠标准滴定溶液进行滴定并计算每克硝化纤维素混合物释放出的一氧化氮(NO)气体的体积，并与分类标准进行比较，来确定硝化纤维素混合物的稳定性。
甲基紫试纸法
将定量试样置于专用试管中，在规定的条件下加热，测定试样受热分解释放的气体使甲基紫试纸颜色由紫色转变成橙红色的时间，并与分类标准进行比较，来确定硝化纤维素混合物的稳定性。

试剂和材料
一般规定
本文件所需标准滴定溶液、制剂及制品，在没有注明其他要求时，均按 GB/T 601 和 GB/T 603 的规定制备与标定。
贝克曼-荣克法
氢氧化钠标准滴定溶液：0.1mol/L，0.01mol/L。
指示液：合适的指示液，如甲基橙、甲基红、甲基红/亚甲基蓝，或者R8 B3(Tashiro)染色指示液。
去离子水或蒸馏水：电导率符合 GB/T 6682 中规定的二级及二级以上规格。

仪器与设备
贝克曼-荣克法
通常实验室用仪器。
天平：精度为0.01g或更高。
贝克曼-荣克管：由透明玻璃制成，内径约17.5mm，外径约19.5mm，长270mm~350mm，附有吸收杯或冷凝腔。贝克曼-荣克管的尺寸结构示意图见附录B。
漏斗：金属或导电塑料制成的长管漏斗。
稳定?。河驮』蚱渌鲜实囊涸?，或金属炉，能够将贝克曼-荣克管的温度维持在132°C±1°C。应使用温度计(精度为0.1°C)置于一套贝克曼-荣克管内，对温度进行监测。
半自动移液管或等效装置：容量为10mL。
滴定管(或自动电位滴定装置)：容量为10mL~25mL的滴定管；或配有pH电极和滴定管自动电位滴定装置。
烘箱：控温精度为±2°C。

试样准备
样品水分大于或等于1％时，可按照如下方法进行于燥。取需要质量的1.5倍样品平铺在铝盒内，加盖(不盖紧)放入烘箱内，选择合适的干燥条件避免硝化纤维素分解(例如放入100°C的鼓风干燥箱中干燥1h，或按照 GB /T 36526-2018 中13.1.4.3.1规定的方法进行)，放入干燥器中冷却至室温后备用。
试样装入贝克曼荣克管或专用试管时含水率应低于1% ，水分测定按照 GB/T 36526-2018 中6.1卡尔·费休试剂法规定的方法进行。
GB/T 36526-2018 工业用硝化纤维素测试方法

试验步骤
贝克曼-荣克法
准备两份试样，平行做两份试验。
使用天平称取1g或2g干燥处理后的硝化纤维素试样，精确至0.01g(对于塑化的硝化纤维素试样，称取3g，精确至0.01g)。使用漏斗将试样分别注入两个经清洁干燥过的贝克曼-荣克管。如果试样所占高度大于5cm，应使用平头棒将其压缩至5cm。擦净管口，调整吸收杯或冷凝腔，确保管口用硅脂进行润滑以避免漏气(在密封性能好的情况下不润滑亦可)。
根据贝克曼-荣克管吸收杯或冷凝腔的类型，用量筒量取15mL~50mL蒸馏水，注入吸收杯或冷凝腔。确保没有水进入稳定管。
设定稳定浴的温度达到132°C±1°C，将每支贝克曼-荣克管插入稳定浴的各孔中。根据所用的稳定浴的类型不同，贝克曼-荣克管插入的深度也不同，但应介于110mm~220mm之间。记录下试验开始时间。
保持贝克曼-荣克管的温度为132°C± 1°C，持续2h。期间如果发生冒烟，应立即终止试验，并记录加热的持续时间。
贝克曼-荣克管保持132°C温度下2h后(对于塑化的硝化纤维素试样保持1h)，将其从稳定浴中取出，放到支架上，置于通风柜内(关闭操作挡板)冷却(在此期间，一些水可能被吸入贝克曼-荣克管底部)。冷却30min后，将吸收杯或冷凝腔的内容物移入贝克曼-荣克管底部，并用蒸馏水清洗吸收杯或冷凝腔。
将贝克曼-荣克管底部的内容物移入锥形瓶，并用蒸馏水清洗。锥形瓶中液体的总量不能超过175mL。
向锥形瓶中加入指示液2滴～3滴摇匀后，以浓度为0.01mol/L(人工滴定)或0.1mol/L(自动电位滴定)的氢氧化钠标准滴定溶液进行滴定，直至指示液变色。
在测定的同时，按同样的操作步骤，使用同样的试剂，但不含试样进行空白试验。
试验结果表述为每克硝化纤维素释放出的含氮气体(按NO计)的量X，按公式(1)计算：

式中：
X ——每克硝化纤维素释放出的NO的体积的数值，单位为毫升每克(mL/g)；
c ——氢氧化钠标准滴定溶液的浓度的数值，单位为摩尔每升(mol/L)；
V₁ ——试样测定时，消耗氢氧化钠标准滴定溶液体积的数值，单位为毫升(mL)；
V₂ ——空白试验时，消耗氢氧化钠标准滴定溶液体积的数值，单位为毫升(mL)；
22.4 ——1mmol NO气体在标准状况下的体积的数值，单位为毫升每毫摩尔(mL/mmol)；
m ——试样质量的数值，单位为克(g)。

试验结果和分类
贝克曼-荣克法
平行测试结果的差值应符合表1的要求，取其平均值，结果表示至两位小数。平行测试结果差值大于表1规定的允许差值时重新进行试验。


如果每克硝化纤维素释放出的NO气体量大于2.5mL，则测试结果为"十"，试验样品被认为运输时是不稳定的。如果每克硝化纤维素释放出的NO气体量小于或等于2.5mL，则测试结果为"— "，试验样品被认为运输时是稳定的。


京都电子KEM 四通道自动电位滴定装置 AT-710M
京都电子KEM 卡尔费休试剂法水分测定仪 MKV-710B