ICS 83.060 CCS G 40
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T41946—2022/IS019242:2021
橡胶 全硫含量的测定 离子色谱法 Rubber-Determination of total sulfur contentIon chromatography method
(ISO19242:2021,Rubber--Determination of total sulfur content by ion
chromatography,IDT)
2022-12-30发布
2023-04-01实施
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布 GB/T41946—2022/ISO19242:2021
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件等同采用ISO19242：2021《橡胶 用离子色谱测定全硫含量》 本文件做了下列最小限度的编辑性改动：
为与国家标准相协调，将标准名称改为《橡胶 全硫含量的测定离子色谱法》。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国石油和化学工业联合会提出。 本文件由全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会通用试验方法分技术委员会（SAC/TC35/SC2)
归口。
本文件起草单位：北京橡胶工业研究设计院有限公司、山东玲珑轮胎股份有限公司、青岛峻翔科技有限公司、杭州朝阳橡胶有限公司、赛轮集团股份有限公司、三角轮胎股份有限公司、贵州轮胎股份有限公司、北京市科学技术研究院分析测试研究所（北京市理化分析测试中心）、双星集团有限责任公司、青岛盛瀚色谱技术有限公司、瑞士万通中国有限公司、岛津企业管理（中国)有限公司。
本文件主要起草人：苍飞飞、张悦頔、张丽杰、陈雪梅、荣先超、张杰、陈家辉、金振、刘艳艳、徐艺、 许秋焕、况春富、宋成阳、邵鹏、王颖、郭菲、吴燕、张锦梅、朱新勇、王宁、宋炳信、李言、姜菲菲、丁晓英、 王娜。
I GB/T41946—2022/ISO19242:2021
橡胶全硫含量的测定离子色谱法
警告1一一使用本文件的人员需具有正规实验室工作的实践经验。本文件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。
警告2—使用本文件的前提是分析人员具备足够的离子色谱原理和技术的工作知识，以便执行所述操作并正确解释试验结果。
注意一一使用本文件规定的程序有可能涉及一些物质的使用或产生，或可能产生一些废物。这有可能导致本地环境危害，需在使用后参照相应的文件进行安全处理和处置。
1范围
本文件描述了通过离子色谱测定生胶和硫化胶或混炼胶中全硫含量的方法，样品溶液通过管式炉燃烧法或氧瓶燃烧法制备。
管式炉燃烧法适用于全硫含量低于0.1%的橡胶样品，因氧瓶燃烧法测定结果可能不够准确。 氧瓶燃烧法不适用于含有金属盐并形成不溶金属硫酸盐[例如硫酸钡(CAS7727-43-7)］的橡胶。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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。
ISO1795天然、合成生胶取样及制样方法（Rubber，rawnaturalandrawsynthetic—Sampling and further preparative procedures)
注：GB/T15340—2008天然、合成生胶取样及其制样方法（ISO1795：2000，IDT) ISO3696分析实验室用水规格和试验方法（Waterforanalyticallaboratoryuse—Specification
and test methods)
注：GB/T6682—2008分析实验室用水规格和试验方法（ISO3696：1987MOD) ISO4661-2硫化橡胶或热塑性橡胶样品和试样的制备第2部分：化学试验（Rubber，vulcan
ized—Preparation of samples and test pieces—Part 2:Chemical tests)
注：GB/T17783一2019硫化橡胶或热塑性橡胶化学试验样品和试样的制备（ISO4661-2：2018，MOD）
3术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。
4原理
4.1燃烧 4.1.1管式炉燃烧法
将试样放人带有电加热的管式炉中，在氧气(CAS7782-44-7)中燃烧。试样中的硫氧化为二氧化硫
1 GB/T41946—2022/ISO19242:2021
（CAS7446-09-5），被过氧化氢吸收后转化为硫酸（CAS7664-93-9）。
4.1.2氧瓶燃烧法
试样放人氧瓶中在氧气氛围下燃烧。硫氧化为二氧化硫，被过氧化氢吸收后转化为硫酸。 4.2测试
管式炉燃烧法、氧瓶燃烧法产生的硫酸根均由离子色谱仪定量测试，测试结果转化为原橡胶样品的全硫含量。
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5.1规定级别的水。管式炉燃烧法试剂见附录A的A.2，氧瓶燃烧法试剂见附录B的B.2。 5.1水
ISO3696中规定的1级或更高级别的水。
5.2硫酸根离子标准储备溶液
有证书的市售硫酸根离子标准溶液，例如1000mg/L的硫酸盐，可追溯至国家标准。 遵守制造商规定的有效期或建议的保质期。
5.3硫酸根离子标准溶液
用水稀释硫酸根离子标准储备溶液来制备标准溶液。 准备至少四种不同浓度的溶液，覆盖试样预使用的硫酸根浓度。标准溶液应在分析试验当天配制。
5.4洗脱液
洗脱液能有效地将硫酸根洗脱，使之在指定色谱柱中能获得适当的保留时间。 根据色谱柱制造商的说明进行操作，部分洗脱液的示例见附录C。
6仪器设备
6.1天平：精确至0.1mg。 6.2用于管式炉燃烧法的仪器：见A.3规定。 6.3用于氧瓶燃烧法的仪器：见B.3规定。 6.4离子色谱仪：由提供洗脱液的泵、进样阀、色谱柱、抑制器和定量检测器组成，详细信息如下：
泵：能够传送恒定的流量，0.1mL/min~2.0mL/min 一进样阀：能够注人恒定流量的液体；
色谱柱：填充阴离子交换树脂，适用于从其他无机阴离子中分离出硫酸根，示例见附录C；一抑制器：用于降低高背景离子洗脱液的导电性；
检测器：检测导电性。 装有抑制器的离子色谱仪适用于高灵敏的检测（如图1）。抑制器安置于色谱柱和检测器之间。但
是没有抑制器的离子色谱仪也可以选用（如图2）。这些方法的使用条件见附录C。
2 GB/T41946—2022/ISO19242:2021
色谱柱
抑制器
检测器
进样阀
泵系
图1具有抑制器的基本离子色谱系统
检测器
进样阀
泵
色谱柱
图2不具有抑制器的基本离子色谱系统
7 分析步骤
7.1 样品溶液的制备 7.1.1管式炉燃烧法
按照附录A中规定的方法，每个样品配制两个溶液。 7.1.2 氧瓶燃烧法
按照附录B中规定的方法，每个样品配制两个溶液。 7.2离子色谱法测定硫含量 7.2.1离子色谱仪参数的设置
参照制造商说明设置离子色谱仪相关参数。 7.2.2标准溶液的测试
将标准溶液按浓度从低到高依次注入并测量每个溶液中硫酸根峰面积的导电率。用线性回归法以
峰面积作为浓度的函数来制作标准曲线。 7.2.3空白溶液和样品溶液的测试
注入空白溶液和样品溶液（7.1)来测量峰面积。通过7.2.2中所得的校准曲线测定空白溶液的硫酸根质量浓度（C）和单个样品溶液的硫酸根质量浓度（Cs）。
8结果表示
根据7.2.3中得到的数值，按照公式(1)计算每个样品溶液中硫含量。计算两个数值的平均值并保留两位小数。
(Cs-CB）×V32.06
mX1000 96.06 X 100
(1)
式中： m Cs CB 一空白溶液的硫酸根质量浓度，单位为毫克每升（mg/L）；
测试样品质量，单位为毫克（mg）；样品溶液的硫酸根质量浓度，单位为毫克每升（mg/L）；
3 GB/T41946—2022/ISO19242:2021
V 32.06 硫的相对原子质量； 96.06 一硫酸根的相对分子质量。
容量瓶的体积，单位为毫升（mL）；
9 精密度
见附录D。
10 试验报告
试验报告应包括以下内容。 a） 样品详细信息：
1）样品的完整描述； 2）如果需要，简要的取样过程。
b) 检测方法：
1）本文件编号； 2）采用的燃烧方法：管式炉燃烧法或氧瓶燃烧法； 3） 离子色谱系统：有抑制器或无抑制器； 4） 使用的色谱柱和洗脱剂。 本文件中未包含的试验步骤。
c)
d) 试验结果。 e) 试验日期。 GB/T41946—2022/ISO19242:2021
附录A （规范性）
管式炉燃烧法制备样品溶液
A.1概述
本附录描述了管式炉燃烧法制备样品溶液的方法。 A.2试剂和材料 A.2.1 过氧化氢溶液，500μg/g，用水稀释质量分数为30%的过氧化氢制备。 A.2.2 氧气（CAS7782-44-7），质量分数>99.7%。 A.2.3 氩气（CAS7440-37-1)，质量分数>99.98%。 A.2.4 空气(CAS132259-10-0），洁净度符合质量认证。
注：空气是一种用于燃烧试验中混有氩气的高纯氧气的替代物。空气质量的认证书能由独立实验室出具，因为其
不影响结果。
A.3 仪器设备
仪器包括燃烧炉，石英管和图A.1中展示的吸收舱。 A.3.1燃烧炉，加热温度达1000℃，并能保温一段时间的电加热器。 A.3.2石英管，具有足够耐热性，能在加热器的最高温度下使用（例如1000℃），并且能放人试样舟。
系统提供的混有氩气的高纯氧气或氧气通过石英管。 A.3.3试样舟，由石英、陶瓷或铂制成，能够装载试样。
试样舟应有足够的抗热性，能够在电加热器的最高温度下使用（例如1000℃）。 A.3.4吸收舱，由硼硅酸盐玻璃制成，具有足够的体积，当充满一定程度时使气泡通过吸收溶液。
未在A.3.1～A.3.4中提到的其他种类的仪器如被证明能得出同样的结果也可使用。
2
业
O
a
标引序号说明： 1——燃烧气； 2——石英管； 3——试样舟； 4— 一吸收舱； 5——燃烧炉。
图A.1管状燃烧炉的示例
5 GB/T41946—2022/ISO19242:2021
A.4样品的制备过程
生胶或混炼胶制样分别参考ISO1795和ISO4461-2。 A.5操作步骤 A.5.1在燃烧最大温度下点燃试样舟，冷却后称重精确至0.1mg。 A.5.2从A.4制备的样品中称量10mg的试样放人试样舟中。称量装有试样的试样舟，精确到0.1mg 并减去A.5.1中称量的质量得出试样的质量（m）。 A.5.3按照以下步骤a)～c)，或参考制造商说明。
a）将试样舟放人燃烧炉中。 b) 将吸收溶液放入吸收舱中并与燃烧炉连接 c) 开氩气和高纯氧气，或氧气，打开燃烧炉使试样完全燃烧。试验条件如下：
温度：1000℃；氩气流量：200mL/min；氧气流量：400mL/min；吸收溶液体积[H,O2，500μg/g（A.2.1)]：10mL。
A.5.4整个燃烧结束后，冲洗管体并收集洗涤物到带有吸收液的吸收舱，作为样品溶液。调整样品溶液的体积为25mL（V)，用于离子色谱分析。
如果因整个系统的规格无法将样品溶液调整为25mL，则预先在吸收液中加入适量的内标物并得到一个硫酸根浓度和内标物之比的校准曲线。 A.5.5试样舟中不加试样，重复A.5.1～A.5.4的试验步骤，制备空白溶液。空白试验只做一个。
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