ICS71.100.40 G77 中华人民共和国国家标准 GB/T27812—2011 水 处理剂 多氨基多醚基亚甲基膦酸 (PAPEMP) Watertreatmentchemicals—Polyaminopolyethermethylenephosphonate (PAPEMP) 2011-12-30发布 2012-06-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准按照GB/T1.1—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水处理剂分技术委员会(SAC/TC63/SC5)归口。 本标准起草单位:江苏江海化工集团有限公司、南京化工学院常州市武进水质稳定剂厂、河南清水 源科技股份有限公司、中海油天津化工研究设计院、山东省泰和水处理有限公司、常州市武进精细化工 厂有限公司、深圳市华测检测有限公司、上海淼清水处理有限公司。 本标准主要起草人:吴文导、常春华、杨海星、李琳、王忠英、谈菊瀚、武广元、蒋毅章。 ⅠGB/T27812—2011 水处理剂 多氨基多醚基亚甲基膦酸 (PAPEMP) 警告———本标准使用的强酸、强碱具有腐蚀性,使用时应注意。溅到身上时,用大量水冲洗,避免吸 入或接触皮肤。 1 范围 本标准规定了水处理剂多氨基多醚基亚甲基膦酸(PAPEMP)的要求、试验方法、检验规则、包装、 标志、运输、贮存和安全要求。 本标准适用于以端氨基聚醚、亚磷酸或三氯化磷、甲醛等为原料合成而得的多氨基多醚基亚甲基膦 酸(PAPEMP)产品。本产品主要用于工业水处理作阻垢缓蚀剂和印染行业作过氧化物稳定剂及金属 螯合剂。 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/T191 包装储运图示标志(GB/T191—2008,ISO780:1997,MOD) GB/T601 化学试剂 标准滴定溶液的制备 GB/T602 化学试剂 杂质测定用标准溶液的制备(GB/T602—2002,ISO6353-1:1982,NEQ) GB/T603 化学试剂 试验方法中所用制剂及制品的制备(GB/T603—2002,6353-1:1982, NEQ) GB/T6678 化工产品采样总则 GB/T6682 分析实验室用水规格和试验方法(GB/T6682—2008,ISO3696:1987,MOD) GB/T8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定 3 结构式和相对分子质量 3.1 结构式 NCH2 (HO)2— — PO CH2 (HO)2——P OHCCH3 CH2(OCH2CH)nCH3 NCH2— — PO (OH)2 CH2P(OH)2— — O 3.2 相对分子质量 约600(结构式中n在2~3之间)(按2007年国际相对原子质量)。 1GB/T27812—2011 4 要求 4.1 外观:淡黄色或黄色透明液体。 4.2 水处理剂多氨基多醚基亚甲基膦酸(PAPEMP)按相应的试验方法测定应符合表1的规定。 表1 指标名称 指 标 试验方法 活性组分(以PAPEMP计)质量分数/% ≥ 36.0 5.3 亚磷酸(以PO3- 3计)质量分数/% ≤ 2.5 5.4 磷酸(以PO3- 4计)质量分数/% ≤ 1.0 5.5 pH(10g/L水溶液) ≤ 2.0 5.6 密度(20℃)/(g/cm3) ≥ 1.15 5.7 铁(以Fe计)质量分数/(μg/g) ≤ 35 5.8 5 试验方法 5.1 通则 本标准所用试剂,除非另有规定,应使用分析纯试剂和符合GB/T6682中三级水的规定。 试验中所需标准滴定溶液、杂质测定用标准溶液、制剂及制品,在没有注明其他要求时,均按 GB/T601、GB/T602、GB/T603的规定制备。 5.2 鉴别 5.2.1 方法提要 多氨基多醚基亚甲基膦酸中的每一个碳原子在13C核磁共振谱图上都有特定的化学位移,并且其 谱图与其他水处理剂不相同,其特征化学位移如表2,特征谱图参见附录A图A.1。 表2 化学位移δ 归 属 ~61,~65 与磷原子相连的亚甲基碳 多氨基多醚基亚甲基膦酸在31P谱中具有特定的化学位移,与其他含磷化合物、异构体中的磷原子 出峰位置有所不同。其特征化学位移和积分面积百分数应符合表3要求,特征谱图参见附录A 图A.2。 表3 化学位移δ 归 属 积分面积 面积百分数/% ~9 PAPEMP上的磷原子 AX >80 其他位移 试样中的杂质磷原子 2GB/T27812—2011 5.2.2 试剂和材料 5.2.2.1 二氧六环。 5.2.2.2 重水。 5.2.2.3 磷酸。 5.2.3 仪器 5.2.3.1 傅里叶变换核磁共振仪:频率300MHz以上。 5.2.3.2 样品管:外径5mm,长度约18cm管,测碳谱用;外径10mm,长度约20cm管,测磷谱用。 5.2.4 分析步骤 5.2.4.1 碳谱:直接将试样原液移入核磁共振测定专用样品管中,再加入封有重水的毛细管供锁场用。 在宽带去偶、脉冲间隔为3s的条件下进行定性测定。定标采用二氧六环间接标准(δ0=67.8)。试样的 谱图应与附录A图A.1吻合。 5.2.4.2 磷谱:直接用原液测定,重水锁场。在反门控去偶、脉冲间隔为30s,85%磷酸作基准(外标 δ0=0)条件下进行测定。FID信号不加窗函数(LB=0)处理。当主峰(PAPEMP峰)高度大至30cm 时,其基座(峰底宽)不应超过1.5个化学位移单位,否则重新匀场,改善谱峰的分辨率。对于主峰基座 上的小杂峰,当其积分值小于主峰面积的0.5%时,可以不去修正它们对主峰的影响,否则须从主峰积 分值中扣除这些杂质峰的影响。 积分面积百分数W,数值以%表示,按式(1)计算: W=AX AT…………………………(1) 式中: AX———δ≈9主峰的积分面积; AT———磷谱中全部峰的积分面积。 试样的谱图应与附录A图A.2吻合,积分面积应大于80%。 5.3 活性组分含量的测定 5.3.1 方法提要 多氨基多醚基亚甲基膦酸中含有的有机膦酸、磷酸和亚磷酸,经加入硫酸和分解剂加热分解,均转 变成正磷酸。加入喹钼柠酮溶液后生成磷钼酸喹啉沉淀,过滤、洗涤、干燥、称量,计算总磷含量。减去 正磷酸、亚磷酸相当的磷含量后计算出活性组分。 生产控制过程中可参见附录B用容量法测定活性组分的含量。 5.3.2 试剂和材料 5.3.2.1 硝酸。 5.3.2.2 过硫酸钾。 5.3.2.3 硫酸溶液:1+4。 5.3.2.4 硝酸溶液:1+1。 5.3.2.5 喹钼柠酮溶液制备方法: ———溶液Ⅰ:称取70g钼酸钠,溶于150mL水中; ———溶液Ⅱ:称取60g柠檬酸,溶于85mL硝酸和150mL水的混合液中; ———溶液Ⅲ:量取5mL喹啉,溶于35mL硝酸和100mL水的混合液中; 3GB/T27812—2011 ———在不断搅拌下,先将溶液Ⅰ缓慢加入到溶液Ⅱ中,再将溶液Ⅲ缓慢加入到溶液Ⅱ中,混匀。放 置24h,过滤,在滤液中加入280mL丙酮,用水稀释至1000mL,混匀。贮于棕色瓶或聚乙烯 瓶中。 5.3.3 仪器 坩埚式过滤器:滤板孔径为5μm~15μm。 5.3.4 分析步骤 5.3.4.1 试液的制备 称取约4g试样,精确至0.2mg,加水溶解,全部转移到500mL容量瓶中,用水稀释到刻度,摇匀。 此为试液A。 5.3.4.2 测定 移取10.00mL试液A,置于400mL高型烧杯中。加10mL硫酸溶液,0.5g~0.7g过硫酸钾,盖 上表面皿,置于可控电炉(1000W)或微波消解电炉上缓慢加热至出现浓厚白烟。取下表面皿,直至白 烟几乎赶尽,溶液呈黏稠状,仔细观察刚有细微结晶出现时,即取下冷却,分解的全过程约为30min。 加入100mL水,加热,待结晶溶解后,稍冷,加入15mL硝酸溶液、50mL喹钼柠酮溶液,盖上表面皿, 置于沸水浴中,放置30min。取出后冷却至室温。冷却过程中摇动3~4次。 用预先于(180±5)℃下恒量的坩埚式过滤器以倾析法过滤。在烧杯中洗涤沉淀3次,每次用水约 15mL,将沉淀全部转移至坩埚式过滤器中,继续用水洗涤。所用洗水共约150mL。于(180±5)℃下 烘干至恒量。 5.3.5 结果计算 总磷(以P计)含量以质量分数w0计,按式(2)计算: w0=m1M1/M2 m×10/500×100% …………………………(2) 式中: m1———磷钼酸喹啉沉淀质量的数值,单位为克(g); m———试料质量的数值,单位为克(g); M1———磷的摩尔质量的数值,单位为克每摩尔(g/mol)(M1=30.97); M2———磷钼酸喹啉的摩尔质量的数值,单位为克每摩尔(g/mol)(M2=2212.73)。 活性组分(以PAPEMP计)以质量分数w1计,按式(3)计算: w1=w0-w2M1 M2-w3M1 Mæ èçö ø÷ 3M4 4M1×100%…………………………(3) 式中: w0———总磷(以P计)的质量分数,%; w2———按5.4测得的亚磷酸(以PO3- 3计)的质量分数,%; w3———按5.5测得的磷酸(以PO3- 4计)的质量分数,%; M1———磷的摩尔质量的数值,单位为克每摩尔(g/mol)(M1=30.97); M2———亚磷酸根的摩尔质量的数值,单位为克每摩尔(g/mol)(M3=78.97); M3———磷酸