溴化聚苯乙烯中溴、氯含量連續測定方法

舒暢 ，于海濱 ，王日杰 ，楊曉霞

（1.中海油天津化工研究設計院，天津 300131；2.天津大學化工學院，天津 300072）

溴化聚苯乙烯為高分子型溴系阻燃劑，可用于尼龍、聚酯、ABS等耐高溫樹脂的阻燃處理，目前已成為國內外中高檔阻燃尼龍主打阻燃劑。溴含量是衡量其阻燃性能的主要指標，采用氯化溴法生產的溴化聚苯乙烯中不可避免地含有雜質氯，一般來說，有機鹵素含量的測定步驟是先將有機鹵素變成無機鹵素離子，然后滴定。國內報道的脫有機鹵素的方法包括氧瓶燃燒法[1]、堿熔法[2]，這兩種方法不僅繁瑣而且存在吸收上的誤差，本文采用一種新的脫有機鹵素方法，即將溴化聚苯乙烯溶于無鹵溶劑中，然后加入一種高效的脫有機鹵素試劑——聯苯鈉[3]，該法快速簡便，可適用于廣泛的有機鹵素向無機鹵素離子的轉化。景麗潔[4]曾報道了無機溴、氯連續測定的方法，本文在其基礎上加以改進，參比電極改用玻璃電極，減小了分析誤差，而且不需額外加入中性電介質NaNO3。

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

聯苯鈉，美國進口；AgNO3標準溶液，0.5mol/L；ZD-2自動電位滴定儀，上海精密科學儀器有限公司。

1.2 原理

聯苯鈉試劑是一種高效、靈敏的脫有機鹵素試劑，比其他脫有機鹵素的方法快速靈敏，而且操作簡便，目前國內尚未發現相關報道，適用于廣泛有機鹵素的脫除。在溶劑中，聯苯鈉脫除樣品中的有機鹵素，加水轉化成鹵素離子，采用電位滴定法滴定。

無機溴、氯混合測定采用硝酸銀標準溶液電位滴定，因其電位分別在溴、氯的等當點發生突變，因而可以測出E-V數據，以△E/△V代替E對滴定劑體積V作圖，△E/△V極大處即為滴定終點，分別測出溴、氯的等當點。

1.3 方法

精確稱量0.1～0.15g樣品置于燒杯中；加入30mL四氫呋喃攪拌溶解；向燒杯中加入聯苯鈉試劑（大約15mL），應確保聯苯鈉過量，過量標志是混合液呈深藍綠色，用玻璃表面皿蓋住，靜止3min；加入10mL甲醇，將杯壁和表面皿沖洗干凈，然后加水稀釋到100mL，并放入磁攪拌子；加入0.5mL甲基橙指示液，并滴加稀硝酸直至溶液呈紅色；將燒杯置于攪拌器上，浸入銀電極和玻璃電極，并攪拌；用AgNO3標準溶液滴定，記錄滴定終點；分別按式(1)、(2)計算 Br、Cl含量：

N：AgNO3標準溶液的濃度，mol/L；W：BPS樣品的質量，g；V1：第一滴定終點耗用AgNO3標準溶液的體積，mL。

N：AgNO3標準溶液的濃度，mol/L；W：BPS樣品的質量，g；V2：第二滴定終點耗用AgNO3標準溶液的體積，mL。

2 實驗結果與討論

2.1 分析條件

2.1.1 雜質

所用試劑包括蒸餾水應不含鹵素，否則會干擾測定結果。

2.1.2 溫度

整個測定過程在室溫下進行，溫度波動范圍不大，而且只是測定突變點，所以溫度幾乎沒有什么影響。

2.1.3 pH值

測定應在酸性條件下進行，pH值在3～5之間，酸性條件對測定非常有利，玻璃電極的使用需要酸性條件，此外在滴定過程中，pH值變大，參比電極電位變小，測量電極電位變大，從而放大了測定值，有利于電位突變的分析，減小了誤差。

2.2 分析結果

用本方法測定的溴化聚苯乙烯樣品的溴、氯含量，見表1。測定已知溴、氯含量的標準溶液，結果見表2。

表1 精密度的測定

表2 準確度的測定

可見，溴含量的精密度和準確度均很好，低于0.5%，不過在聚苯乙烯樣品中，氯含量本來甚微（1%～2%），因而相對誤差較高，達到了2%。