ГОСТ 23955-80 (СТ СЭВ 1444-78). Материалы лакокрасочные. Методы определения кислотного числа

(утв. Постановлением Госстандарта СССР от 24.01.1980 № 322)

от 24 января 1980 г. № 322

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

МАТЕРИАЛЫ ЛАКОКРАСОЧНЫЕ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КИСЛОТНОГО ЧИСЛА

Paint materials. Methods for determination of acid value

ГОСТ 23955-80 (СТ СЭВ 1444-78)

Группа Л19

Разработан Министерством химической промышленности.

Исполнители: Л.П. Лаврищев, М.И. Карякина, Н.В. Майорова, Т.А. Ермолаева, И.А. Полотнюк.

Внесен Министерством химической промышленности.

Член Коллегии В.Ф. Ростунов.

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 24 января 1980 г. № 322 срок действия установлен с 01.07.1980 до 01.07.1987.

Настоящий стандарт распространяется на лакокрасочные материалы и относящиеся к ним полупродукты и устанавливает методы А, Б и В определения кислотного числа.

Стандарт полностью соответствует стандарту СЭВ 1444-78 и учитывает требования МС 3282-76.

Сущность метода заключается в нейтрализации исследуемого образца раствором гидроокиси калия объемным способом.

Окончательная точка титрования устанавливается визуально в присутствии индикатора или путем записи показателей потенциометра.

1. ОТБОР ПРОБ

1.1 Отбор проб — по ГОСТ 9980-75.

2. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

2.1. Величина навески исследуемого продукта, в зависимости от ожидаемого кислотного числа, должна быть подобрана по табл. 1 таким образом, чтобы расход раствора гидроокиси калия составлял от 10 до 30 мл.

Таблица 1

Предполагаемое кислотное число, мг KOH на 1 г вещества	Навеска пробы, г	Погрешность взвешивания, г	Нормальность раствора щелочи
До 0,1 Свыше 0,1 до 0,5 « 0,5 » 3 « 3 » 10 « 10 » 25 « 25 » 50 « 50 » 150 « 150»	50 20 10 15 5 2,5 1 0,5	0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,001 0,001	0,01 0,01 0,01 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1

Примечания. 1. При расходе щелочи на титрование менее 10 мл необходимо применять микробюретку.

2. При определении кислотного числа растворителей необходимо применять микробюретку и допускается применять ее для титрования 0,05 н. раствора гидроокиси калия.

В качестве растворителей применяют: ксилол, толуол, 95%-ный этиловый спирт, дистиллированную воду, смесь ксилола или толуола и 95%-ного этилового спирта в соотношении 1:1 и добавки 20%-ного раствора хлористого натрия.

Применяемый растворитель и добавки должны быть указаны в действующей нормативно-технической документации на соответствующие лакокрасочные материалы.

2.2. При определении кислотных чисел специальных смывок и растворителей, находящихся в хранилищах (складах), отобранную пробу перед проведением анализа предварительно нагревают в конической колбе вместимостью 250 мл в течение 30 мин на водяной бане при 40 °C (для удаления растворенных газов).

2.3. При определении кислотного числа смывки АФТ-1 анализируемую пробу предварительно нагревают на водяной бане с воздушным холодильником при 30 — 40 °C до получения прозрачного раствора. В качестве растворителя применяют 95%-ный этиловый спирт, предварительно нагретый до 40 °C (на водяной бане).

2.4. При определении кислотного числа лаков или олиф с добавкой низкомолекулярных каучуков навеску лака или олифы растворяют в 50 мл спирто-толуольной смеси и добавляют 15 — 20 мл хлороформа.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КИСЛОТНОГО ЧИСЛА МЕТОДОМ ВИЗУАЛЬНОГО ТИТРОВАНИЯ (МЕТОД А)

3.1. Метод А применяют для определения кислотного числа светлых продуктов.

3.2 Посуда и реактивы

Колбы конические вместимостью 200 — 300 мл.

Бюретки по ГОСТ 20292-74, типов 1-2-25-0,1; 1-2-50-0,1; 7-2-10.

Бюретка для определения кислотного числа растворителей типа 6-2-2.

Ацетон по ГОСТ 2603-79, ч.д.а.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72, обработанная для удаления углекислоты по ГОСТ 4517-75.

Ксилол чистый каменноугольный по ГОСТ 9880-76 или ксилол нефтяной технический по ГОСТ 9410-71.

Толуол каменноугольный по ГОСТ 9880-76 или толуол нефтяной по ГОСТ 14710-78.

Фенолфталеин (индикатор) по ГОСТ 5850-72, спиртовой раствор 1%-ный.

Тимолфталеин (индикатор), 1%-ный спиртовой раствор.

Нитразиновый желтый (индикатор), 0,5%-ный водный раствор.

Допускается применение других индикаторов, если это указано в нормативно-технической документации на испытуемый материал.

При анализе ненасыщенных полиэфирных смол допускается применять в качестве индикатора нитразиновый желтый (переход окраски от желтой к сине-фиолетовой).

Смесь растворителей толуол (или ксилол) и этиловый спирт в соотношениях 2:1 и 1:1.

Калия гидроокись 0,1, 0,05 и 0,01 н. спиртовые растворы.

3.3 Проведение анализа

3.3.1. Навеску испытуемого продукта, выбранную по разд. 2, растворяют в 25 — 50 мл смеси растворителей (см. п. 3.2), если не указан другой растворитель в нормативно-технической документации на лакокрасочный материал, и титруют раствором гидроокиси калия в присутствии 2 — 3 капель фенолфталеина до слаборозовой окраски, не исчезающей в течение 30 с.

Если во время титрования образуется осадок, мешающий определить окончательную точку титрования, можно увеличить объем растворителя до 150 мл или добавить 25 мл ацетона. Если образец не растворяется в указанной в п. 3.2 смеси растворителей, допускается применять другой растворитель или смесь растворителей, нейтральных по отношению к испытуемому материалу. Одновременно титруют контрольную пробу с теми же количествами растворителя (или смеси растворителей, которые были взяты для анализа). Допускается предварительная нейтрализация растворителя (или смеси растворителей) по применяемому индикатору. При использовании предварительно нейтрализованного растворителя (или смеси растворителей) контрольную пробу в расчете не учитывают.

3.4 Обработка результатов

Кислотное число (X) в мг KOH/г продукта вычисляют по формуле

X = \frac{56,1 \cdot \text{н}. \cdot (V - V_{1})}{m} , (1)

при титровании аликвотных частей по формуле

X_{1} = \frac{56,1 \cdot \text{н}. \cdot (V - V_{1})}{m} \cdot \frac{V_{2}}{V_{3}} , (2)

где V — объем точно 0,1; 0,05 или 0,01 н. раствора гидроокиси калия, израсходованный на титрование, мл;

V_{1} — объем точно 0,1; 0,05 или 0,01 н. раствора гидроокиси калия, израсходованный на титрование контрольной пробы, мл;

V_{2} — объем растворителя, взятый для экстракции, мл;

V_{3} — объем аликвотной части анализируемого раствора, мл;

m — масса навески испытуемого продукта, г;

56,1 — количество гидроокиси калия, содержащееся в 1 мл точно 0,1 н. раствора гидроокиси калия, мг;

н. — нормальность раствора гидроокиси калия (0,1; 0,05; 0,01 н.).

За результат испытания принимают среднее арифметическое трех параллельных определений, допускаемые расхождения между которыми не должны превышать величин, указанных в табл. 2.

Таблица 2

Кислотное число, мг KOH/г	Воспроизводимость метода при определении кислотного числа, мг KOH/г
	одним исполнителем	разными исполнителями
До 0,3 От 0,3 до 1,0 От 1,0 до 10,0 Свыше 10	+/- 0,03 +/- 0,05 +/- 0,1 +/- 3% от полученной величины	+/- 0,05 +/- 0,1 +/- 0,2 +/- 5% от полученной величины

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КИСЛОТНОГО ЧИСЛА МЕТОДОМ ВИЗУАЛЬНОГО ТИТРОВАНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ НАСЫЩЕННОГО РАСТВОРА ХЛОРИСТОГО НАТРИЯ (МЕТОД Б)

4.1. Метод применяют для определения кислотных чисел темных и окрашенных растворов.

4.2 Аппаратура, реактивы, растворы

Колбы конические вместимостью 200 — 300 мл.

Бюретка для определения кислотного числа растворителей, типа 6-2-2.

Бюретки по ГОСТ 20292-74, типов 1-2-25-0,1; 1-2-50-0,1; 7-2-10.

Фенолфталеин (индикатор) по ГОСТ 5850-72, 1%-ный спиртовой раствор.

Тимолфталеин (индикатор), 1%-ный спиртовой раствор.

Щелочной голубой 6Б (индикатор), 1%-ный спиртовой раствор.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233-77, насыщенный водный раствор при 20 +/- 2 °C, нейтрализованный по фенолфталеину.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, 0,1 н. раствор.

Калия гидроокись 0,1; 0,05; 0,01 н. спиртовые растворы.

4.3 Проведение испытаний

4.3.1. Навеску испытуемого продукта, выбранную по п. 2.1, помещают в коническую колбу, растворяют в 25 — 50 мл нейтрализованного растворителя или смеси растворителей, добавляют 20 мл насыщенного раствора хлористого натрия, колбу закрывают пробкой и несколько раз встряхивают.

Затем добавляют несколько капель фенолфталеина и титруют 0,1 н. раствором гидроокиси калия, постоянно перемешивая, до получения устойчивой розовой окраски водяного слоя. Добавляют несколько миллилитров точно измеренного избытка раствора гидроокиси калия, который оттитровывают 0,1 н. раствором соляной кислоты до исчезновения розовой окраски раствора.

Допускается проведение контрольного опыта. При использовании предварительно нейтрализованного растворителя (или смеси растворителей) контрольный опыт при расчете не учитывают.

Примечание. При анализе веществ, образующих очень темные и интенсивно окрашенные растворы, допускается:

1. уменьшить навеску, указанную в табл. 1;

2. применять индикаторы тимолфталеин (переход окраски от бесцветной к синей) и щелочной голубой 6Б (переход окраски от сине-фиолетовой к розовато-коричневой);

3. применять прямое визуальное титрование щелочным раствором в среде растворителей без добавок хлористого натрия с использованием вышеуказанных индикаторов и уменьшенных, по сравнению с табл. 1, навесок с обязательным применением микробюреток, если это указано в нормативно-технической документации на испытуемый продукт.

4.3.2. При определении кислотных чисел битумных и асфальтовых лаков навеску лака 1 — 2 г растворяют при нагревании в конической колбе с воздушным холодильником на водяной бане при 40 °C в 25 — 50 мл ксилола или толуола, добавляют 50 мл четыреххлористого углерода и смесь, состоящую из 50 мл 95%-ного этилового спирта и 15 мл 20%-ного раствора хлористого натрия. После перемешивания и оттаивания образуется верхний светлый слой. Раствор титруют 0,1 н. раствором гидроокиси калия в присутствии 2 — 3 капель фенолфталеина до слабо-розовой окраски отстоявшегося слоя, не исчезающей в течение 30 с. В конце титрования в смеси должно быть по объему вдвое больше спирта, чем воды, что достигается дополнительным введением в смесь 95%-ного этилового спирта. Кислотное число рассчитывают по формуле (1).

4.3.3. При определении кислотных чисел нитроцеллюлозных лаков и красок навеску лака или краски 25 г взвешивают в колбе с пришлифованной пробкой и растворяют в 100 мл ксилола или толуола. После встряхивания и отстаивания в течение 2 — 3 ч аликвотную часть 10 мл ксилольного или толуольного слоя, отобранную пипеткой, титруют из микробюретки 0,01 н. раствором гидроокиси калия в присутствии 2 — 3 капель фенолфталеина до слабо-розовой окраски, не исчезающей в течение 30 с. Кислотное число рассчитывают по формуле (2).

4.3.4. При определении кислотного числа грунтовок навеску грунтовки 10 г заливают 100 мл спирто-толуольной, спирто-ксилольной смеси или горячей воды. После встряхивания и отстаивания в течение 2 — 3 ч аликвотную часть 50 мл спирто-толуольного, спирто-ксилольного или водного раствора, отобранную пипеткой, титруют 0,1 или 0,01 н. раствором гидроокиси калия в присутствии 2 — 3 капель фенолфталеина до слабо-розовой окраски, не исчезающей в течение 30 с. Допускается вместо отстаивания проводить интенсивное перемешивание в течение 1 ч на специальном аппарате для встряхивания с последующей фильтрацией. Кислотное число рассчитывают по формуле (2).

4.3.5. При определении кислотного числа электроизоляционных лаков и эмалей навеску лака или эмали 25 г растворяют в 100 мл толуола или ксилола. После встряхивания и отстаивания в течение 2 — 3 ч аликвотную часть 20 мл толуольного или ксилольного раствора, отобранную пипеткой, титруют 0,1 или 0,01 н. раствором гидроокиси калия в присутствии 2 — 3 капель фенолфталеина до слабо-розовой окраски, не исчезающей в течение 30 с. Кислотное число рассчитывают по формуле (2).

4.3.6. При определении кислотного числа водной вытяжки из нитроклея навеску нитроклея 25 г растворяют в 50 мл горячей дистиллированной воды. После встряхивания и отстаивания в течение 2 — 3 ч аликвотную часть водного слоя, отобранную пипеткой, титруют из микробюретки 0,01 н. раствором гидроокиси калия в присутствии 2 — 3 капель фенолфталеина до слабо-розовой окраски, не исчезающей в течение 30 с. Кислотное число рассчитывают по формуле (2).

4.4 Обработка результатов

Кислотное число ( X_{2} ) в мг KOH/г вычисляют по формуле

X_{2} = \frac{56,1(V\text{н}. - V_{1} \cdot 0,1)}{m} , (3)

где V — объем точно 0,1; 0,05 или 0,01 н. раствора гидроокиси калия, необходимый для титрования образца вместе с добавленным избытком, мл;

V_{1} — объем точно 0,1 н. раствора соляной кислоты, необходимый для титрования образца с добавленным избытком раствора KOH, мл;

н. — нормальность раствора гидроокиси калия (0,1; 0,05; 0,01 н.);

0,1 — нормальность соляной кислоты;

m — масса навески, г;

56,1 — количество гидроокиси калия, содержащееся в 1 мл точно 0,1 н. раствора, мг.

За результат испытания принимают среднее арифметическое трех параллельных определений, допускаемые расхождения между которыми не должны превышать величин, указанных в табл. 2.

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КИСЛОТНОГО ЧИСЛА СПОСОБОМ ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОГО ТИТРОВАНИЯ (МЕТОД В)

5.1. Метод применяют для определения кислотных чисел темных и окрашенных растворов, кислотное число которых трудно точно определить по методу Б, а также при растянутом интервале цветового перехода индикаторов.

Допускается применять вместо методов А и Б.

5.2 Аппаратура, реактивы, растворы

pH милливольтметр типа pH-340 или другой аналогичной конструкции.

Электрод стеклянный или платиновый.

Электрод сравнения каломельный или хлорсеребряный.

Бюретки по ГОСТ 20292-74, вместимостью 25 и 50 мл.

Мешалка магнитная типа ЭМА, размешиватель мешалки должен быть запаян в стеклянную или полиэтиленовую трубку.

Смесь растворителей или растворитель (см. п. 3.2), нейтрализованные потенциометрически.

Калия гидроокись 0,1; 0,05 и 0,01 н. спиртовые растворы.

5.3 Проведение анализа

Навеску испытуемого продукта, подготовленную по разд. 2, помещают в сосуд вместимостью 150 мл, растворяют в 25 — 50 мл нейтрализованного растворителя или смеси растворителей, погружают в раствор электроды, включают магнитную мешалку и титруют, снимая показания прибора после каждого добавления титранта. На основании полученных результатов вычерчивают кривую зависимости первой производной от объема прибавляемого титранта \frac{\Delta E}{\Delta V} от V,

где \Delta E — изменение потенциала после прибавления порции титранта, мВ;

\Delta V — порция титранта, мл;

V — объем титранта, мл.

5.4 Обработка результатов

Кислотное число ( X_{3} ) в мг KOH/г вычисляют по формуле

X_{3} = \frac{56,1 \cdot V \cdot \text{н}.}{m} , (4)

где V — объем точно 0,1; 0,05 или 0,01 н. раствора гидроокиси калия, мл;

н. — нормальность раствора гидроокиси (0,1; 0,05; 0,01 н.);

---