ICS 83.040.10 G 35
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T37191—2018
生橡胶 水分含量的测定
卡尔费休法
Raw rubberDetermination of water content-KarlFischermethod
(ISO12492:2o12,Rubber.rawDeterminationofwatercontentby
Karl Fischer method,MOD)
2019-11-01实施
2018-12-28 发布
国家市场监督管理总局 发布中国国家标准化管理委员会 中华人民共 和 国
国家标准生橡胶 水分含量的测定
卡尔费休法 GB/T 371912018
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中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号（100029) 北京市西城区三里河北街16号（100045）
网址：www.spc.org.cn 服务热线：400-168-0010 2018年12月第一版
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书号：155066·1-62207
版权专有 侵权必究 GB/T37191—2018
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准使用重新起草法修改采用ISO12492：2012《生橡胶采用卡尔费休法测定水分含量》。 本标准与ISO12492：2012的技术性差异及其原因如下：
关于规范性引用文件，本标准做了具有技术性差异的调整，以适应我国的技术条件，调整的情况集中反映在第2章“规范性引用文件”中，具体调整如下： ·删除了ISO760； ·用等同采用国际标准的GB/T15340代替了ISO1795。 删除了原理中的容量滴定法，标准中规定的是库仑滴定法，删除了叙述分析过程的内容（见第 3章)。 修改了标准水样的规格，便于标准的使用（见4.1）。 将氧化铝调整为干燥剂，增加了分子筛，便于标准的使用（见4.6）。 根据加热方式，将管式加热修改为瓶式加热，修改了加热温度，便于标准的使用（见5.1、图1）。 修改了分析天平的精度，以适应我国的技术条件（见5.2）修改样品加载器为样品瓶并增加了相关要求，便于标准的使用（见5.4）。 在“仪器”一章增加了烘箱，便于标准的使用（见5.5）。 增加了分析参数，提高可操作性（见8.5.2）。 修改了分析步骤，提高可操作性（见8.5.4～8.5.8）。 一增加了试验结果的取值要求，提高判定的可操作性，消除歧义（见8.5.10）。
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本标准做了下列编辑性修改：
修改了标准名称；增加了资料性附录B"精密度”。
本标准由中国石油和化学工业联合会提出。 本标准由全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会（SAC/TC35)归口。 本标准起草单位：中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院、中国石油天然气股份有限公司大
庆石化分公司。
本标准主要起草人：李晓银、杜烨、翟月勤、巩红光、刻光耀、吴毅、魏玉丽、孙枫、陈跟平、耿占杰、 王春龙、白英俊。
1 GB/T37191—2018
生橡胶水分含量的测定
卡尔费保法
警示一一使用本标准的人员应有正规实验室工作的实践经验。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。
注意一一本标准某些步骤中可能涉及使用或生成物质或产生废弃物，这些会对当地环境造成危害，使用后应按照相应文件进行安全处理和处置
1范围
本标准规定了采用卡尔费休库仑滴定法测定生橡胶和混炼胶中水分含量的方法，本标准适用于水分含量在0.01%～1%的生橡胶。 注：本方法是一种非常敏感的方法，尽可能排除样品接触水，包括与周围环境的接触。
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/T15340天然、合成生胶取样及其制样方法（GB/T15340—2008，ISO1795：2000，IDT） GB/T25269—2010橡胶试验设备校准指南（ISO18899：2004，IDT）
3原理
样品中的水与存在于低醇溶液例如甲醇和有机相中的二氧化硫与碘发生定量反应，反应方程如下：
H,O+I+SO+3RN→2(RN+H)I-+RN·SO RN·SO:+CHOH→(RN+H)O-SO·OCH
卡尔费休库仑滴定法中，碘离子（I-）通过电化学产生碘（I2），产生的碘与样品中水反应，按照上述反应式进行滴定，直至所有的水发生反应。按下列反应通过测定I-生成I，需要的电量计算样品中的水分含量。
21→12+2e
根据法拉第定律，产生碘的物质的量与消耗的电量成正比。在上述方程中，I和H2O反应比例是 1：1，即1mol(18g）水相当于2×96500C电量，或1mg水相当于10.72C电量
4试剂和材料
除非另有说明，在分析中仅使用确认为分析纯的试剂
4.1卡尔费休库仑滴定标准水样：1.00mg/g土0.05mg/g或0.10mg/g土0.01mg/g（可溯源）。 4.2 阳极溶液：用于有隔膜滴定池。 4.3 阴极溶液：用于有隔膜滴定池。 4.4 通用试剂：用于无隔膜滴定池，
1 GB/T37191—2018
4.5 干燥氨气：满足仪器要求 4.6 干燥剂：氧化铝或分子筛。 4.7 乙醇。 4.8 浓硝酸。 4.9 正已烷。
5仪器
5.1 带有蒸发器的卡尔费休库仑滴定仪：其组成见图1。
水蒸发器包括加热炉（能够加热样品至250℃）、配套的样品瓶、温度控制单元、载气流量计和装有干燥剂（4.6)的载气干燥管。 5.2 分析天平：能精确至0.1mg。 5.3 微量注射器：满足仪器要求。 5.4 样品瓶：配有铝瓶盖和硅隔垫
使用前在温度为105℃士5℃的烘箱中干燥1h，取出并放人干燥器中冷却、备用。 5.5 烘箱：温度能控制在105℃士5℃。
铂电极（产生碘）
铂电极(判定终点)
中
气体干爆管
隔膜
阴极溶液
A
A
阴极发生器
阳极溶液
4
离子渗透膜阳极(产生碘)
氮气
加热炉
排气阀 流量计
磁力搅拌器
图1卡尔费休库仑滴定组成图
6校准
6.1 用可溯源标准水样（4.1)校准仪器，测定标准水含量的回收率。 6.2 按照附录A给出的步骤校准仪器
7 取样和制样
7.1 按照GB/T15340的规定取实验室样品，从实验室样品中取0.5g～1g试样，用合适的工具如剪刀或小刀将试样切成小粒。 7.2试样的尺寸应尽量小，并在较短的时间内完成滴定
2 GB/T 37191—2018
8操作步骤
8.1 打开电源
按照仪器说明书要求打开电源。 8.2 选择发生电极
对于大多数应用而言，无隔膜发生电极是最佳选择。但当样品中含有酮和醛基时，由于测定醛和酮的特殊试剂仅适用于有隔膜发生电极，应使用有隔膜发生电极。如果由于样品的溶解度而使用低电导率的溶剂如三氯甲烷，应首选有隔膜的发生电极。 8.3 填充电解池 8.3.1 无隔膜发生电极
按照仪器使用说明书要求填充通用试剂（4.4）。 8.3.2 ：有隔膜发生电极
按照仪器使用说明书要求分别用阳极溶液（4.2)和阴极溶液（4.3)填充阳极电解池和阴极电解池 8.4 检查设备 8.4.1 更换试剂
有以下情况，应更换电解液： a) 电解液已耗尽； b) 漂移过高；
在分析过程中出现错误信息
8.4.2 指示电极
根据仪器使用说明书要求清洗电极 8.4.3清洗 8.4.3.1 有隔膜发生电极：
a) 有时树脂类材料会沉积在隔膜上，将发生电极垂直挂在支撑架上，充人浓硝酸（4.8），并静置过
夜，用水清洗，再用乙醇（4.7）清洗， b) 如果电极上有油类污染，用正已烷（4.9）冲洗电极，再用乙醇清洗干净。 c) 清洗隔膜，将发生电极的阴极室充人甲醇，然后排净，重复操作2次～3次
8.4.3.2 2无隔膜发生电极：
如果电极上有油类污染，用正已烷冲洗电极，再用乙醇清洗干净电极清洗后彻底干燥所有部件，可用热吹风机吹扫。如果用烘箱干燥电极，干燥温度不应超过
70℃。 8.4.4检查仪器 8.4.4.1用水含量为1.00mg/g土0.05mg/g或0.10mg/g士0.01mg/g的标准微量水溶液检查仪器，目的是检查仪器是否工作正常。
3 GB/T37191—2018
8.4.4.2 仪器稳定后，按下开始按钮：用微量注射器（5.3）向滴定池中注人少量标准水样（4.1），分析结束后记录读数。1g标准水样的测定结果应在1.00mg士0.05mg或0.10mg士0.01mg之内。 8.5分析
8.5.1 仪器稳定至少30min.在稳定期间.用于燥氮气（4.5）吹扫蒸发器和反应池：并使加热炉保持高温状态。 8.5.2 ：根据仪器使用说明书要求设定参数，开始漂移不大于20μg/min、停止漂移不大于5uμg/min。根据不同种类的橡胶，推荐按表1设定加热炉的温度。
注：通常情况下，开始漂移20ug/min和停止漂移5μg/min是仪器默认值，适用于大多数样品。对于低水分含量样
品，可能需要降低这些数值。
表1 不同橡胶的试验温度
橡胶种类
试验温度/℃
天然橡胶(NR) 苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR) 聚丁二烯橡胶(BR) 热塑性橡胶丙烯酸酯橡胶和硅橡胶
120
150 160
8.5.3 根据水分含量选择试样量，见表2，
表2试样量
试样量/g 0.01~0.1 0.1~1
水分含量（质量分数)/%
1 0.1 0.01
1
8.5.4将空样品瓶密封后放入加热炉，重复测定空白2次～3次。 8.5.5按照表2的试样量，用样品瓶直接称取试样，精确至0.1mg，迅速密封样品瓶。 8.5.6按照仪器使用说明书要求将密封好的样品瓶放人加热炉中。 8.5.7 按下仪器的开始按钮，载气流量保持在50mL/min～70mL/min，也可根据仪器使用说明书要求设定。
注：滴定溶剂中吸收的水是在短时间内完成的。如果不能达到漂移平衡，或几乎不能达到，表明有副反应发生。 8.5.8 滴定直至测定结束。 8.5.9 记录水分含量。 8.5.10 水分含量M按照式（1)计算，以质量分数（%)计。
m MO × 10-* m TP
M :
...(1)
式中： m Mo m TP 用仪器软件自动或者手动扣除漂移(空白)或者其他影响因素。 4
试样中水的质量，单位为微克（ug）；试样的质量，单位为克（g）。