1 前言 氧化硅是由卤硅烷在高温火焰中形成的非晶质二氧化硅,表面含有硅羟基。在制造混炼胶中,氧化硅的硅羟基含量会直接影响到混炼胶的稳定性,因此,硅羟基含量的多少成为衡量其品质的指标。硅羟基的含量是指单位质量测试样品的硅羟基的数量,以羟基质量与样品质量的百分比( wt% )表示。本实验基于硅羟基是路易斯酸,可进行离子交换反应,所以采用酸碱滴定测定其氧化硅的硅羟基含量,实验过程操作简单,数据重复性较好,也可以搭配自动进样器,省时省力。 2 仪器与设备 2.1 仪器 JH-T6全自动 电位滴定仪,复合 PH 电极。 2.2 试剂 盐酸溶液( 0.1 mol/L ),氢氧化钠溶液( 0.01 mol/L ),去离子水,无水乙醇,氯化钠溶液( PH=3 )。 3 实验方法 3.1实验步骤 3.1.1 氯化钠溶液的配制 准确称取分析村氯化钠 200g ,溶于 0.9mL 去离子水中,使用 0.1mol/L 的盐酸溶液将溶液调至 PH=3(±0.1) ,转移至 1L 容量瓶,定容。 3.1.2 标定电极
使用 PH4.01、6.86、9.18 的缓冲溶液标定 PH 复合电极。 3.1.2 滴定 空白测定: 用量筒量取 150mL 氯化钠溶液,和 50mL 无水乙醇,置于 250mL 烧杯中,置于滴定台上,开启搅拌,插入电极,用氢氧化钠滴定液滴定至 PH 为 4 和 9 的终点,记下滴定体积,计算体积差值。 样品测定: 准确称取样品 1.5( ±0.01g) ,将样品放于 250mL 烧杯中,加入 150mL 氯化钠溶液和 50mL 无水乙醇,开启搅拌2min ,使其混合均匀。若 PH 高于4 ,用 0.1moL/L 盐酸溶液调节 PH≤3.95 ,将烧杯放于滴定台上,启动方法,用 0.01mol/L 氢氧化钠滴定液滴定至 PH为 4 和 9 的终点,计算体积差值。 3.2 参数设置 滴定模式 | 终点滴定 | 滴定前平衡电位 | 6mV | 搅拌速度 | 7 | 结束体积 | 10mL | 快滴体积 | 0.2mL | 慢滴体积 | 0.05mL | 快滴电位平衡时间 | 4s | 快滴平衡电位 | 1mV | 慢滴电位平衡时间 | 4s | 慢滴平衡电位 | 1mV | 滴定终点 1 | 4 | 预控值 | 3.9(延时 10s) | 滴定终点 2 | 9 | 预控值 | 8.6(延时 10s) |
4 结果与讨论 4.1 实验结果 样品名称 | 样品编号 | 滴定液浓度( mol/L ) | 取样量( g ) | 滴定体积V1( mL ) | 空白体积 V0 ( mL ) | 含量( % ) | 平均值( % ) | 氧化硅 | 1 | 0.01009 | 1.50052 | 2.465 | 1.775 | 0.00789 | 0.0079 | 2 | 1.50291 | 2.485 | 0.00811 | 3 | 1.50219 | 2.436 | 0.00755 |
计算公式 : 
式中: ɑ是硅羟基的含量,质量百分数,单位是%; V1,V0 分别是滴定样品和空白从 PH4 到 9 所消耗的滴定液的体积; 17.007 是羟基的摩尔质量; m 是样品的质量 4.2 结论 用 JH-T6 全自动电位滴定仪测定氧化硅的端羟基含量的结果重复性较好 ,测定结果都在其标准范围内 ( ≤0.01% ),JH-T6 全自动电位滴定仪是满足该样品测定需求的。
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