GB/T 10338-2008 纸浆羧基含量的测定

　　ICS 85-010 Y 30

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 10338—2008代替 GB/T 10338—1989

　　纸浆 羧基含量的测定

　　pulps—Determination ofcarboxylcontent

　　2008-08-19 发布 2009-05-01 实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 10338—2008

　　前 言

　　本标准代替 GB/T 10338—1989《纸浆羟基含量测定法》。

　　本标准与 GB/T 10338—1989 相比，主要变化如下：

　　— 增加了前言;

　　— 增加了原理 、反应式 、质量保证与控制 、试验报告等章(本版的第 3 、4 、10 、11 章);

　　— 将引用标准修改为规范性引用文件(1989 年版的第 2 章;本版的第 2 章)，增加了引用标准，并对其他相关措辞进行了修改;

　　— 按照 GB/T 20001 . 4—2001 的要求，修改了试剂配制的内容(1989 年版的第 3 章;本版的第 5 章);

　　— 修改了仪器的内容，增加了湿浆解离器(1989 年版的第 4 章;本版的第 6 章);

　　— 修改了试样的制备，取消了干浆解离器磨碎过程(1989 年版的第 5 章;本版的第 7 章);

　　— 修改了试验步骤的内容，将试验过程分成五部分，修改了纤维解离过程(1989 年版的第 6 章;本版的第 8 章);

　　— 修改了结果的表述，完善了计算公式(1989 年版的第 7 章;本版的第 9 章);

　　— 修改了 EDTA溶液浓度的标定方法，增加了试剂，改变了试验过程中的试剂量，相应地修改了计算公式(1989 年版的附录 A;本版的附录 A) 。

　　本标准的附录 A 为规范性附录 。

　　本标准由中国轻工业联合会提出 。

　　本标准由全国造纸工业标准化技术委员会归 口 。

　　本标准起草单位：中华人民共和国深圳出入境检验检疫局 、中国制浆造纸研究院 。

　　本标准主要起草人：徐嵘 、江帆 、顾浩飞 、刘怡 、杨左军 。

　　本标准所代替标准的历次版本发布情况为：

　　—GB/T 10338—1989 。

　　本标准由全国造纸工业标准化技术委员会负责解释 。

　　Ⅰ

　　GB/T 10338—2008

　　纸浆 羧基含量的测定

　　1 范围

　　本标准规定了用钙离子交换和 EDTA容量法确定纸浆中羧基含量的测定方法 。

　　本标准适用于漂白浆及未漂浆羧基含量的测定 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 。凡是注 日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本 。凡是不注 日期的引用文件，其最新版本适用于本标准 。

　　GB/T 462 纸 、纸 板 和 纸 浆 分 析 试 样 水 分 的 测 定(GB/T 462—2008 , ISO 287 : 1985 , ISO 638 : 1978 , MOD)

　　GB/T 601 化学试剂 标准滴定溶液的制备

　　GB/T 740 纸浆 试样的采取(GB/T 740—2003 , ISO 7213:1981 , IDT)

　　GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法(GB/T 6682—2008 , ISO 3696:1987 , MOD)

　　ISO 5263-1 纸浆 实验室湿解离 第 1 部分：化学浆解离

　　ISO 5263-2 纸浆 实验室湿解离 第 2 部分：机械浆解离(20 ℃)

　　ISO 5263-3 纸浆 实验室湿解离 第 3 部分：机械浆解离( ≥85 ℃)

　　3 原理

　　钙溶液经过纸浆纤维做成的滤饼，钙离子与纤维中的羧基发生反应，用 EDTA 滴定过滤前后的钙溶液，测定钙离子的消耗量，以计算纤维的阳离子交换能力，从而测定纸浆中的羧基含量 。

　　4 反应式

　　4 . 1 钙与羧基反应的离子反应式

　　Ca2 + +2R-COOH=Ca(RCOO) 2 +2H +

　　溶液中的钙离子经过纤维滤饼，部分钙离子与纤维中的羧基发生反应 。

　　4 . 2 溶液游离钙离子与 EDTA 的络合滴定的离子反应式

　　Ca2 + +H2 Y2 - = 2H + +CaY2 -

　　溶液中的钙离子与 EDTA 络合反应 。

　　5 试剂

　　除非另有说明，在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和蒸馏水或去离子水或相当纯度的水 。

　　5 . 1 Mg2+ -EDTA溶液，溶解 0 . 5 g 乙二胺四乙酸二钠(EDTA 二钠盐)(Na2 H2 Y ·2H2 O)及0 . 012 5 g氯化镁( MgCl2 ·6H2 O)于 1 000 mL 的水中 。将此溶液保存在聚乙烯塑料瓶中(浓度标定见附录 A) 。

　　5 . 2 氢氧化钙饱和溶液，称取 0 . 5 g 的氢氧化钙 Ca(OH) 2 ,溶于 100 mL 的水中，过滤后获得氢氧化钙饱和溶液 。

　　5 . 3 钙 储 备 液，称 取 1 . 58 g 无 水 乙 酸 钙，用 水 溶 解，定 容 至 100 mL , 此 溶 液 浓 度 大 约 为c[Ca(C2 H3 O2 ) 2 ] ≈ 0 . 1 mol/L 。 当溶液出现浑浊 、沉淀 、颜色变化等现象时，应重新制备 。

　　5 . 4 钙 工 作 溶 液，用 移 液 管 移 取 1 . 7 mL 钙 储 备 液 ( 5 . 3) 用 水 定 容 至 1 L , 此 溶 液 浓 度 大 约 为

　　1

　　GB/T 10338—2008

　　c[Ca(C2 H3 O2 ) 2 ] ≈ 0 . 17 mmol/L 。用氢氧化钙饱和溶液(5 . 2)调节，使溶液最后的 pH 为 6 . 5 ~ 7 . 0(用pH 计测定)。

　　5 . 5 稀盐酸溶液，c(HCL) ≈0 . 1 mol/L,用量筒量取 8 . 5 mL 的浓盐酸(ρ= 1 . 18 g/m,质量分数 36% ~ 38%) ,用水定容至 1 L 。

　　5 . 6 氨-氯化 铵 (NH3 -NH4 Cl) 缓 冲 溶 液，溶 解 67 . 5 g 氯 化 铵 (NH4 Cl) 于 570 mL 的 28%氢 氧 化 铵(NH4 OH)中，再加水稀释至 1 L ,此溶液 pH≈10 。

　　5 . 7 铬黑 T 指示剂溶液，5 g/L,溶解 0 . 5 g 铬黑 T及 4 . 5 g盐酸羟铵于 100 mL 乙醇中 。

　　6 仪器

　　一般实验室仪器及

　　6 . 1 离子交换反应装置，见图 1 。

　　6 . 2 湿浆解离器，结构见 ISO 5263-1 ,也可用能完全解离并对纤维损伤最小的高速搅拌器替代 。

　　1 — 分液漏斗;

　　2 — 层析玻璃柱;

　　3 — 玻璃砂芯(可用 2 号砂芯);

　　4 — 接收瓶 。

　　注：脱盐时用三角烧瓶或烧杯，钙离子交换时用 250 mL 的容量瓶 。

　　图 1 离子交换反应装置

　　7 试样的制备

　　试样的采取按照 GB/T 740 的规定进行 。

　　2

　　GB/T 10338—2008

　　8 试验步骤

　　8 . 1 试样的称取

　　每个样品称取两份以上的试样 。称取 0 . 5 g ~ 1 . 0 g 的风干试样，精确至 0 . 001 g,试样质量应使钙离子的消耗量达到钙离子交换量的一半，否则交换将不完全 。如果试样在 0 . 5 g ~ 1 . 0 g 范围内，不能消耗钙离子一半左右，则可调节钙离子溶液的浓度 。

　　同时，另称取试样，按照 GB/T 462 测定试样的水分 。

　　8 . 2 试样解离

　　做两份试样的平行测定 。

　　称量层析玻璃柱的质量(准确至 0 . 1 g) 。

　　将试样放入湿浆解离 器 (6 . 2) 中，加 入 少 量 水，解 离 至 无 大 纤 维 束 存 在，或 根 据 试 样 的 类 别 参 照ISO 5263-1 、ISO 5263-2 或 ISO 5263-3 进行湿解离，将全部纤维转移到层析玻璃柱中 。将透过玻璃砂芯的细小纤维重新倾入层析玻璃柱中再过滤，以免损失 。

　　8 . 3 脱盐

　　关闭活塞 B ,加入 50 mL 的稀盐酸溶液(5 . 5) ,用玻璃棒搅拌，使纤维与酸充分接触 。 打开活塞 B ,滤去盐酸，用玻璃棒轻压将试样铺匀，做成一个牢固均匀的滤饼 。

　　关闭活塞 B ,注入稀盐酸溶液(5 . 5) ,保持液面在滤饼以上 20 mm ~ 30 mm 。装上盛有稀盐酸溶液(5 . 5)的分液漏斗，开 启 活 塞 A 及 活 塞 B , 以 活 塞 B 控 制 稀 盐 酸 的 流 量 约 为 4 mL/min(大 约 每 分 钟30 滴)。滤饼上应保持液面高度 20 mm ~ 30 mm,如此连续处理，直至滤液不含有其他阳离子为止，一般约需 250 mL 的稀盐酸 。

　　用少量蒸馏水洗涤，洗涤时注意应将玻璃管上壁的盐酸洗净 。 开启活塞 B ,滤去积水，再次称量层析玻璃柱(内含试样)的质量，准确至 0 . 1 g,以便计算试样吸水量 。

　　8 . 4 离子交换

　　装上盛有钙工作溶液(5 . 4)的分液漏斗，按脱盐(8 . 3)操作进行离子交换 。滤液用一干燥的 250 mL的容量瓶接收，当溶液达到刻度后，关闭活塞 B ,取出容量瓶，摇匀 。

　　8 . 5 滴定

　　分别吸取钙工作溶液(5 . 4)和离子交换后的钙离子滤液(8 . 4)各 100 mL,加入 4 mL 氨-氯化铵缓冲溶液(5 . 6)及 5 滴 ~ 6 滴铬黑 T 指示剂溶液(5 . 7) ,溶液呈紫色，用 Mg2 + -EDTA 溶液(5 . 1) 滴定至溶液变为纯蓝色，即达到终点 。

　　如果试样所消耗的钙离子未达到原溶液中钙离子含量的 30% ~ 70%,应调整试样质量或钙工作溶液(5 . 4)的浓度，重做 8 . 1 ~ 8 . 5 。

　　9 结果的表述

　　试样的羧基含量以钙阳离子交换能力表述，即以 100 g绝干试样交换的钙阳离子毫摩尔数(mmol)表示，计算按式(1) 。

　　犡 ………………

　　式中：

　　犮—Mg2+ -EDTA溶液(5 . 1)的浓度，单位为毫摩尔每升(mmol/L) ;

　　犞1 — 测定钙工作溶液(5 . 4)时所用的 Mg2+ -EDTA溶液(5 . 1) 的体积，单位为毫升(mL) ;

　　犞2 — 测定钙离子滤液(8 . 4)时所用的 Mg2+ -EDTA溶液(5 . 1) 的体积，单位为毫升(mL) ;

　　犿1 — 反应前层析玻璃柱的质量，单位为克(g) ;

　　犿2 — 反应后层析玻璃柱的质量(含吸液后的试样质量)，单位为克(g) ;

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　　GB/T 10338—2008

　　m0 — 试样的绝干质量，单位为克(g) ;

　　2 . 5 — 稀释因子;

　　x— 阳离子交换能力，单位为毫摩尔每百克(mmol/100 g) 。

　　计算结果保留三位有效数字，两次测定的计算值之差与其平均值之比应在 5%以内 。

　　10 质量保证和控制

　　10 . 1 应注意脱盐(8 . 3)操作及钙离子交换(8 . 4)过程中流速的控制 、钙溶液 pH 值的控制，这些参数均会影响测定结果 。

　　10 . 2 注意滴定终点的判定 。

　　1 1 试验报告

　　试验报告应包括下列项 目：

　　a) 本标准的编号;

　　b) 完整鉴定样品所必要的全部资料;

　　c) 如果测定次数多于两次，应说明测定次数;

　　d) 标准步骤变更的说明;

　　e) 用数值表示结果;

　　f) 试验中所观察到的任何异常现象;

　　g) 本标准或规范性引用文件中未规定的，并可能影响结果的任何操作 。

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　　GB/T 10338—2008

　　附 录 A

　　(规范性附录)

　　Mg2 + -EDTA 溶液浓度的标定方法

　　A.1 试剂

　　除非另有说明，在分析 中 应 使 用 确 认 为 分 析 纯 的 试 剂，试 验 用 水 应 符 合 GB/T 6682 中 三 级 水 的规定 。

　　A.1 . 1 碳酸钙(CaCO3 ) ,基准物质，120 ℃干燥 2 h ,稍冷后置于干燥器中，冷却至室温后使用 。

　　A.1 . 2 盐酸溶液(HCl) , 1+1 ,用量筒量取 50 mL 的 浓 盐 酸(分 子 量 36 . 46 ,ρ= 1 . 18 g/mL) ,加 入 到50 mL的水中 。

　　A.1 . 3 氨-氯化铵缓冲溶液(NH3 -NH4 Cl)(pH≈10) ,溶解 67 . 5 g 氯化铵(NH4 Cl) 于 570 mL 28%氢氧化铵(NH4 OH)中，再加水稀释至 1 L 。

　　A.1 . 4 铬黑 T 指示剂溶液，溶解 0 . 5 g 铬黑 T及 4 . 5 g盐酸羟铵于 100 mL 乙醇中 。

　　A.2 步骤

　　称取 0 . 1 g碳酸钙(A. 1 . 1) ,准确至 0 . 000 1 g 。用少量水润湿并盖上表面皿，缓慢加入 1 ∶ 1 盐酸(A. 1 . 2) 5 mL , 待 完 全 溶 解 后 将 溶 液 转 入 250 mL 容 量 瓶 中 。 用 水 稀 释 至 刻 度 摇 匀，用 移 液 管 吸 取5 . 00 mL上述溶液于 100 mL锥形瓶 中 。 加 入 氨-氯 化 铵 缓 冲 溶 液(A. 1 . 3) 3 mL,滴 入 铬 黑 T 指 示 剂(A. 1 . 4)3 滴 ~ 4 滴，溶液呈紫红色，用 Mg2+ -EDTA溶液(5 . 1)滴定至溶液变为纯蓝色，即到达终点 。

　　Mg2+ -EDTA溶液(5 . 1)的摩尔浓度按式(A. 1)计算：

　　犞

　　犮

　　式中：

　　犿— 称取的碳酸钙的质量，单位为克(g) ;

　　犞1 — 吸取 CaCO3 溶液的体积，单位为毫升(mL) ;

　　犞2 — 消耗 Mg2+ -EDTA溶液(5 . 1)的体积，单位为毫升(mL) ;

　　100 . 1 — 碳酸钙的摩尔质量的数值，单位为克每摩尔(g/mol) ;

　　犮—Mg2+ -EDTA溶液(5 . 1)的浓度，单位为毫摩尔每升(mmol/L) 。

　　标定的平行样与计算应符合 GB/T 601 规定 。

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　　GB/T 1 0 3 3 8 2 0 0 8

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　　开本 880 × 1230 1/16 印张 0 . 75 字数 11 千字

　　2008 年 11 月第一版 2008 年 11 月第一次印刷

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