GB/T 38212-2019 哌嗪

　　ICS 7 1 . 080 . 30 G 17

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 38212—2019

　　哌 嗪

　　piperazine

　　2019-10-18 发布 2020-09-01 实施

　　国家市场监督管理总局中国国家标准化管理委员会

　　发

　　布

　　GB/T 38212—2019

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本标准由中国石油和化学工业联合会提出。

　　本标准由全国化学标准化技术委员会(SAC/TC 63)归口 。

　　本标准起草单位：山东联盟化工股份有限公司、扬子石化-巴斯夫有限责任公司、阿克苏诺贝尔化学品(宁波)有限公司、合肥工业大学。

　　本标准主要起草人：刘志臣、姜亦雷、祝翠、钱桂芳、张正林、伦兴宗、张春江、陈爱明、吴新源、马秀英、朱晓、李程莉、朱云玲、黄家和、梁建荣、郑宏君、李吉昌、胡华炜、糜万里。

　　GB/T 38212—2019

　　哌 嗪

　　警示 — 本标准并未指出所有可能的安全问题。 使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。

　　1 范围

　　本标准规定了哌嗪的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存。

　　本标准适用于哌嗪。

　　分子式：C4 H 10 N2

　　结构式：

　　相对分子质量：86 . 14(按 2016 年国际相对原子质量)

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注 日期的引用文件，仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB 190 危险货物包装标志

　　GB/T 601 化学试剂 标准滴定溶液的制备

　　GB/T 3143 液体化学产品颜色测定法(Hazen单位 —铂-钴色号)

　　GB/T 6283 化工产品中水分含量的测定 卡尔 · 费休法(通用方法)

　　GB/T 6678 化工产品采样总则

　　GB/T 6679 固体化工产品采样通则

　　GB/T 6680 液体化工产品采样通则

　　GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法

　　GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定

　　GB/T 9722 化学试剂 气相色谱法通则

　　3 产品的分类和分型

　　3 . 1 哌嗪根据生产工艺不同，有无水哌嗪和 68%哌嗪两种规格。

　　3 . 2 每种规格的产品根据用户需求不同，分为 Ⅰ 型和 Ⅱ 型产品。 Ⅰ 型产品用于高端用途，Ⅱ 型产品满

　　足大多数用途。

　　4 技术要求

　　4 . 1 外观：无水哌嗪为白色或淡黄色固体;68%哌嗪为无色或白色结晶体。

　　4 . 2 无水哌嗪应符合表 1 所示的技术指标。

　　GB/T 38212—2019

　　表 1 无水哌嗪技术指标

　　4.3 68%哌嗪应符合表 2 所示的技术指标。

　　表 2 68%哌嗪技术指标

　　5 试验方法

　　警示 — 试验方法规定的-些过程可能导致危险情况。 操作者应采取适当的安全和防护措施。

　　5 . 1 -般规定

　　除非另有说明，在分析中仅适用分析纯试剂和 GB/T 6682 规定的三级水。 分析中所用的标准滴定溶液在没有注明其他要求时，按 GB/T 601 的规定制备。

　　5 . 2 外观的测定

　　取适量试样置于清洁、干燥的白色瓷盘或样品袋中，在自然光线下目测观察。

　　5 . 3 无水哌嗪含量和哌嗪(色谱纯度)的测定

　　5 . 3 . 1 方法提要

　　用气相色谱法，在选定的工作条件下，使试样汽化后通过色谱柱，使各组分得以分离，用氢火焰检测器检测，采用面积归__化法或内标法(仅对 68%哌嗪)定量。 其中，以面积归__化法的测定结果作为仲裁。

　　5 . 3 . 2 试剂和材料

　　5 . 3 . 2 . 1 氢气：体积分数不小于 99 . 99%,经硅胶与分子筛干燥、净化。

　　5 . 3 . 2 . 2 氮气：体积分数不小于 99 . 99%,经硅胶与分子筛干燥、净化。

　　5 . 3 . 2 . 3 空气：经硅胶与分子筛干燥、净化。

　　5 . 3 . 2 . 4 1,3-二乙胺基-1-丙胺：色谱纯。

　　5 . 3 . 2 . 5 内标溶液：约 1 mg/mL。称取内标物(1,3-二乙胺基-1-丙胺)约 1 . 0 g加少量无水乙醇溶解后，完全转移到 1 000 mL容量瓶中，以无水乙醇定容，摇匀备用。

　　GB/T 38212—2019

　　5 . 3 . 3 仪器和设备

　　5 . 3 . 3 . 1 气相色谱仪：配有分流装置及氢火焰检测器，整机灵敏度和稳定性符合 GB/T 9722 中的有关规定，该气相色谱仪应具有足够的线性范围，能满足色谱分离要求。

　　5 . 3 . 3 . 2 色谱工作站或数据处理机。

　　5 . 3 . 3 . 3 进样器：自动进样器或微量注射器。

　　5 . 3 . 4 色谱柱及典型色谱操作条件

　　本标准推荐的色谱柱及典型操作条件见表 3 。其他能达到同等分离效果，即任意两相邻峰分离度均不小于 1 . 5 的色谱柱及色谱操作条件均可使用。

　　表 3 推荐的毛细管色谱柱和典型的色谱操作条件

　　5 . 3 . 5 分析步骤

　　5 . 3 . 5 . 1 面积归-化法

　　色谱仪开启后，按表 3 色谱操作条件或其他合适的条件进行调节，待仪器稳定后，将无水哌嗪的试样与水 1 ∶ 3 溶解，68%哌嗪的试样加热融化、取原液进行样品的测定，进样量为 0 . 2 μL。 用色谱数据处理机或工作站记录各组分的峰面积计算结果。 面积归__化法测定的典型色谱图和各组分的相对保留值见附录 A。

　　5 . 3 . 5 . 2 内标法

　　称取 68%哌嗪试样 1 . 00 g 于 15 mL样品瓶中。 加入 10 mL 内标溶液，混合均匀。 转移样品混合物到__个 2 mL 的样品瓶中。 按表 3 色谱操作条件或其他合适的条件进行调节，待仪器稳定后，进样1 μL 进行色谱分析。 内标法测定的典型色谱图、各组分的相对保留值和校正因子的测定见附录 B。

　　5 . 3 . 6 结果计算

　　5 . 3 . 6 . 1 面积归-化法(仲裁法)

　　5 . 3 . 6 . 1 . 1 无水哌嗪的质量分数 狑1 , 以%表示，按式(1)计算 ：

　　GB/T 38212—2019

　　…………………………( 1 )

　　式中：

　　A1 — 哌嗪的峰面积;

　　ΣAi— 各组分峰面积的总和;

　　∞ —根据 5 . 5 测得的水的质量分数，% 。

　　5 . 3 . 6 . 1 . 2 哌嗪(色谱纯度)的质量分数 ∞2 , 以%表示，按式(2)计算 ：

　　…………………………( 2 )

　　式中：

　　A1 — 哌嗪的峰面积;

　　ΣAi— 各组分的峰面积之和。

　　取两次平行测定结果的算术平均值为报告结果，两次平行测定结果的绝对差值应不大于 0 . 10%。

　　5 . 3 . 6 . 2 内标法(仅适用于 68%哌嗪)

　　5 . 3 . 6 . 2 . 1 68%哌嗪中的哌嗪含量和各杂质组分含量 ∞i，以%表示，按式(3)计算：

　　∞i=fi …………………………( 3 )

　　式中：

　　fi —组分 i 的相对校正因子;

　　Ai —组分 i对应的峰面积;

　　As — 内标物的峰面积;

　　ms — 内标物的质量，单位为克(g) ;

　　m样 —试样的质量，单位为克(g) 。

　　5 . 3 . 6 . 2 . 2 68%哌嗪中哌嗪(色谱纯度)的质量分数 ∞′, 以%表示，按式(4)计算：

　　…………………………( 4 )

　　式中：

　　∞i — 哌嗪中各杂质组分的质量分数，% ;

　　∞ —按式(3)计算的 68%哌嗪的哌嗪含量，% 。

　　取两次平行测定结果的算术平均值为报告结果，两次平行测定结果的绝对差值不大于 0 . 10%。

　　5 . 4 哌嗪含量的测定

　　5 . 4 . 1 一般规定

　　本章规定了以滴定法测定 68%哌嗪中哌嗪含量的试验方法。 由于色谱分析可以通过内标物直接计算哌嗪含量，因此，允许使用气相色谱内标法按式(3) 计算 68%哌嗪的哌嗪含量。 当有争议时，如无特殊约定，应以滴定法为仲裁方法。

　　5 . 4 . 2 反应方程式

　　C4 H10 N2 +2HCl→ C4 H10 N2 (HCl)2

　　5 . 4 . 3 试剂和材料

　　5.4.3. 1 溴酚蓝指示液：取溴酚蓝 0.1 g,加 0.05 mol/L氢氧化钠溶液 3.0 mL,溶解，再加水稀释至 200 mL。

　　GB/T 38212—2019

　　5.4.3.2 盐酸标准滴定溶液：c(HCl) = 1.000 mol/L。

　　5 . 4 . 4 分析步骤

　　迅速称取 1 . 5 g 的 68%哌嗪试样(如有结晶时，事先于 80 ℃ ± 5 ℃加热熔化)，称量至 0 . 000 2 g,置于预先盛有 50 mL水的具塞碘量瓶中，摇晃溶解，加溴酚蓝指示液 2 滴，盐酸标准滴定液滴定至溶液显黄色为终点。

　　5 . 4 . 5 结果计算

　　哌嗪含量 ∞, 以%表示，按式(5)计算：

　　…………………………( 5 )

　　式中：

　　V —耗用盐酸标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL) ;

　　c —盐酸标准滴定液的浓度，单位为摩尔每升(mol/L) ;

　　M — 哌嗪的摩尔质量，单位为克每摩尔(g/mol) ;

　　m —试样质量，单位为克(g) 。

　　取两次平行测定结果的算术平均值为测定结果，平行测定结果的绝对差值不大于 0 . 2%。

　　5 . 5 水分的测定

　　称取无水哌嗪的试样约 1 g,称准至 0.000 1 g, 电解液中加入 2 mL冰乙酸或水杨酸，其余按 GB/T 6283中“直接滴定法”的规定进行。

　　取两次平行测定结果的算术平均值为测定结果，两次平行测定结果之差不得大于 0 . 05%。

　　5 . 6 色度的测定

　　将 68%哌嗪试样在 80 ℃ ± 5 ℃加热熔化，按 GB/T 3143 的规定执行。

　　6 检验规则

　　6 . 1 第 4 章的所有项目均为出厂检验项 目 。

　　6 . 2 在原材料、生产工艺不变的条件下，产品连续生产的实际批为__批;但若干个生产批构成__个检验批的时间通常不超过 24 h。

　　6 . 3 采样按 GB/T 6678 确定采样单元数，无水哌嗪按 GB/T 6679 的规定采样，68%哌嗪熔化后按GB/T 6680 的规定采样。 所采试样总量不得少于 100 g(无水哌嗪)或 250 mL(68%哌嗪)，将样品混合均匀后分别装于两个清洁、干燥的试剂瓶中，贴上标签。 __瓶供分析检验用，另__瓶保存备查。

　　6 . 4 检验结果的判定采用 GB/T 8170 修约值比较法进行。 检验结果中如有__项指标不符合本标准要求时，则应重新自两倍量的包装中采样进行复验，复验结果即使只有__项指标不符合本标准的要求，则整批产品应做降等或不合格处理。

　　7 标志、包装、运输和贮存

　　7 . 1 标志

　　7 . 1 . 1 无水哌嗪、68%哌嗪包装容器上应有清晰、明显、牢固的标识，其内容至少包括：

　　a) 生产厂名称、厂址;

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　　b) 产品名称;

　　c) 生产日期或批号;

　　d) 净含量;

　　e) 本标准编号;

　　f) 符合哌嗪的危险特性及 GB 190 之规定的标志1) 。

　　7 . 1 . 2 每批出厂的无水哌嗪、68%哌嗪都应附有__定格式的质量说明书，内容包括：

　　a) 生产厂名称;

　　b) 产品名称;

　　c) 批号或生产日期;

　　d) 产品质量检验结果或检验结论;

　　e) 本标准编号。

　　7 . 2 包装

　　产品采用槽车、桶装，也可根据用户要求采取其他包装方式。

　　7 . 3 运输

　　应采用专用运输工具运输，运输过程中应远离热源及猛烈撞击。

　　7 . 4 贮存

　　无水哌嗪、68%哌嗪应严格密封，存于干燥、通风、阴凉的场所，并避免与酸性或碱性物质存放在__起。

　　1) 本产品有关安全信息的提示参见附录 C。

　　GB/T 38212—2019

　　附 录 A

　　(规范性附录)

　　面积归一化法测定无水哌嗪和哌嗪(色谱纯度)的典型色谱图和各组分的相对保留值

　　A.1 典型色谱图

　　无水哌嗪和哌嗪(色谱纯度)测定的典型色谱图(面积归__化法)见图 A. 1 。

　　说明：

　　1 — 乙二胺;

　　2 — 乙醇胺;

　　3 — 甲基乙醇胺;

　　4 — 哌嗪;

　　5 — 甲基哌嗪;

　　6 — 乙基哌嗪。

　　图 A.1 面积归一化法测定无水哌嗪和哌嗪(色谱纯度)的典型色谱图

　　A.2 各组分的相对保留值

　　各组分的相对保留值见表 A. 1 。

　　GB/T 38212—2019

　　表 A.1 各组分的相对保留值

　　GB/T 38212—2019

　　附 录 B

　　(规范性附录)

　　内标法测定哌嗪(色谱纯度)的典型色谱图、各组分的相对保留值和校正因子的测定

　　B.1 典型色谱图

　　哌嗪(色谱纯度)测定的典型色谱图(内标法)见图 B. 1 。

　　说明：

　　1 — 乙醇;

　　2 — 乙二胺;

　　3 —__乙醇胺;

　　4 — 甲基乙醇胺;

　　5 — 哌嗪;

　　6 — 甲基哌嗪;

　　7 — 乙基哌嗪;

　　8 — 1 , 3 二乙胺基-1-丙胺(内标物)。

　　图 B.1 内标法测定哌嗪(色谱纯度)的典型色谱图

　　GB/T 38212—2019

　　B.2 各组分的相对保留值和相对校正因子

　　各组分的相对保留值见表 B. 1 。

　　表 B.1 各组分相对保留值

　　B.3 校正因子的测定

　　B.3 . 1 试剂和材料

　　B.3 . 1 . 1 1,3-二乙胺基-1-丙胺：色谱纯。

　　B.3 . 1 . 2 标准品：乙二胺、___乙醇胺、甲基乙醇胺、甲基哌嗪、乙基哌嗪。

　　B.3 . 1 . 3 无水哌嗪：质量分数大于或等于 99 . 7%,在测试条件下预先进行色谱分析，确保无有机杂质的干扰峰。 若有干扰测定的有机杂质，用面积归__法确定干扰物的含量，在计算校正因子时予以校正。

　　B.3 . 2 分析步骤

　　称取 0 . 10 g 1,3-二乙胺基-1-丙胺、0 . 005 g 的各标准品(杂质组分)和 6 . 8 g无水哌嗪到 100 mL 的

　　容量瓶中，以上称量精确至 0 . 1 mg,用无水乙醇稀释至刻度，充分混合后转移到样品瓶中。 使用色谱工作站根据标准样品的分析结果确定校正因子 fi，其他杂质引用哌嗪的校正因子，制作校准表。

　　B.3 . 3 校正因子的计算

　　各组分 i 的相对校正因子fi，按式(B. 1)计算：

　　fi …………………………( B.1 )

　　式中：

　　A0 — 内标物的峰面积;

　　Ai—组分 i 的峰面积;

　　mi—组分 i 的质量，单位为克(g) ;

　　m0 — 内标物的质量，单位为克(g) 。

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　　附 录 C

　　(资料性附录)

　　安 全

　　C.1 危险警告

　　危险警告：哌嗪极具吸湿性、强碱性，能吸收空气中的潮气和二氧化碳生成不挥发的碳酸盐。 溶于水和乙醇，不溶于乙醚。

　　C.2 安全措施

　　灭火剂：水、干粉末、泡沫、二氧化碳。