阻燃化学品十溴二苯乙烷溴含量测定方法研究

赵美玲+陈现景+牟津津+姚红艳

摘 要：阻燃化学品十溴二苯乙烷的溴含量高，热稳定性好，其溴含量直接影响着阻燃制品的阻燃效果。针对不同生产企业对阻燃化学品十溴二苯乙烷中溴含量没有统一的检验方法的问题，研究了碱融后自动电位滴定法的相关情况，以达到控制产品质量的目的，为阻燃产品的发展提供必要的技术支撑。

关键词：阻燃化学品；十溴二苯乙烷；溴含量；自动电位滴定法

中图分类号：TQ016.1 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.10.095

十溴二苯乙烷是一种使用范围比较广的广谱添加型阻燃剂，其含量高，热稳定性好，抗紫外线性能佳，比其他溴系阻燃剂的渗出性低，适用于生产电脑、传真机、电话机、复印机、家电等。十溴二苯乙烷热裂解或燃烧时不会产生有毒的多溴代二苯并二恶烷（PBDO）和多溴代二苯并呋喃（PBDF），用它阻燃的材料完全符合欧洲关于二英条例的要求，而且不会污染环境。同时，它也不会对生物产生任何致畸性，对水生物，比如鱼等无副作用。由此可知，它符合环保的要求。另外，十溴二苯乙烷的使用性能相当稳定，用它阻燃的热塑性塑料可以循环使用。十溴二苯乙烷对阻燃材料性能的不利影响比传统阻燃剂——十溴二苯醚小，并且耐光性能好，渗出性低。目前，国内外十溴二苯乙烷的产品质量完全由生产企业根据企业标准控制。随着国家对阻燃剂在保障人们生命和财产安全的过程中发挥的作用的重视，逐步形成了统一的技术要求，提出了相应的试验方法，以达到统一和规范市场的效果。这对提高产品质量有非常重要的现实意义。

1 术语和定义

十溴二苯乙烷（Decabromodiphenyl Ethane），分子式为C14H4Br10，相对分子质量为971.22（由2011年国际相对原子量确定），纯度大于等于96.0%.

2 方法原理

使用碱融后电位滴定法时，可参照GB/T 9725的规定进行。十溴二苯乙烷与碱熔融分解生成溴离子，生成的溴离子用硝酸银标准溶液滴定，根据硝酸银标准溶液的消耗量得到溴离子的量，通过计算得到十溴二苯乙烷的含量。

3 试剂和溶液

实验用水要符合GB/T 6682三级水的要求；乳化剂OP-10，分析纯；氢氧化钠，分析纯；质量分数为40%的氢氧化钾溶液，取40 g氢氧化钾溶于60 mL的水中；硝酸（1+1），量取定量的硝酸溶液与同体积的水混合；碳酸钙，分析纯；氢氧化钾，分析纯；制取质量浓度为10 g/L的淀粉溶液，称取1.0 g淀粉加少量水搅拌成糊状，在搅拌的过程中将糊状物加到90 mL沸腾的水中，煮沸 1～2 min；冷却，稀释至100 mL；物质的量浓度为0.1 moL/L的硝酸银标准溶液，按照GB/T 601规定配制，或购买硝酸银标准物质定容稀释到所需的浓度。

4 仪器和设备

分析天平，精确到0.1 mg；镍坩埚，50 mL；调温电炉，2 000 W；自动电位滴定仪；银电极和饱和甘汞电极；玻璃仪器；酸度计或pH试纸。

5 试验步骤

用镍坩埚直接称取样品150 mg左右（准确至0.000 2 g），然后加1滴乳化剂，加10滴质量分数为40%的氢氧化钾，慢慢摇动，使试样全部浸润且均匀，再加2 g固体氢氧化钠，2.6 g固体氢氧化钾，使其覆盖在试样上面，盖上坩埚盖子（不盖严）在电炉上慢慢加热，使氢氧化钠、氢氧化钾熔化。然后升温，使十溴二苯乙烷试样在碱中熔融分解、吸收，打开盖子，看坩埚里是否有白色粉状固体。如果没有白色粉状固体，说明十溴二苯乙烷试样已完全熔融分解。取下坩埚冷却后，横着将其放入250 mL烧杯中，加入坩埚1/2高的水加热，使坩埚内固体全部溶解在水中。取出坩埚，用镊子将盖子取出，并用少量的水将坩埚和盖子冲洗干净。待烧杯中的溶液冷却至室温后，加入硝酸溶液，将pH值调至3后，再加入碳酸钙，将调pH值至5.用物质的量浓度为0.1 moL/L的AgNO3标准滴定溶液滴定，用自动电位仪确定滴定至终点，记录消耗硝酸银标准溶液的体积V1，用同样的方法做空白试验记录V0。

6 计算公式

式（1）中：ω1为十溴二苯乙烷的质量百分含量，%；c为硝酸银标准溶液的物质的量浓度，moL/L；V1 为硝酸银标准滴定溶液的消耗体积，mL；V0为空白消耗体积，mL；m为试样的质量，g。

另外，式（1）中的0.079 9为与1.00 mL硝酸银标准滴定溶液[C（AgNO3）=1.000 0 moL/L]相当的，以克表示的溴的质量；0.826 6为十溴二苯乙烷中溴的含量。

7 平行试验

对6个不同样品分别进行3次平行试验，用碱融电位滴定法测定十溴二苯乙烷含量的平行误差分别为0.41%，0.38%，0.45%，0.44%，0.47%，0.39%；采用氧瓶燃烧法测定十溴二苯乙烷含量的平行误差分别为2.66%，2.17%，3.25%，1.99%，3.11%，1.87%.

8 试验结果与分析

从2种方法的试验结果中可以看出，采用碱融电位滴定法测定同一样品，相对平均偏差不大于0.5%，比传统的测定有机溴含量时采用GB/T 9872—1998《氧瓶燃烧法 测定橡胶和橡胶制品中溴和氯的含量》的方法误差小，准确度高。

参考文献

[1]广州化学试剂厂.GB/T 9725—2007 化学试剂 电位滴定法通则[S].北京：中国标准出版社，2008.

[2]国药集团化学试剂有限公司.GB/T 6682—2008 分析实验室用水规格和试验方法[S].北京：中国标准出版社，2008.

[3]北京化学试剂研究所，成都化学试剂厂.GB/T 601—2002 化学试剂标准滴定溶液的制备[S].北京：中国标准出版社，2003.

[4]化学工业部北京橡胶工业研究设计院.GB/T 9872-1998 氧瓶燃烧法测定橡胶和橡胶制品中溴和氯的含量[S].北京：中国标准出版社，1999.

〔编辑：白洁〕