三氟甲磺酸
1 范圍
本標準規定了三氟甲磺酸的技術要求，試驗方法，檢驗規則，標志、包裝、運輸、貯存及安全技術說明。
本標準適用于由甲基磺酰氯與氟化鈉為原料，經預氟化、電解氟化、加水分解、脫氟、酸化、蒸餾等工序而制得的三氟甲磺酸。本產品主要用作醫藥、化工等行業。
分子式：CF3SO3H
相對分子質量：150.07 （按 2012 年國際相對原子質量）
2 規范性引用文件
下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據本標準達成協議和各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本文件。
GB 190 危險貨物包裝標志
GB/T 191 包裝儲運圖示標志
GB/T 601 化學試劑 標準滴定溶液的制備
GB/T 602 化學試劑 雜質測定用標準溶液的制備
GB/T 603 化學試劑 試驗方法中所用制劑及制品的制備
GB/T 6283-2008 化工產品中水分含量的測定 卡爾費休法
GB/T 6678 化工產品采樣總則
GB/T 6680 液體化工產品采樣通則
GB/T 6682-2008 分析實驗室用水規格和試驗方法
GB/T 8170 數值修約規則與極限數值的表示和判定
GB/T 23770-2009 液體無機化工產品色度測定通用方法
GB/T 21057-2007 無機化工產品中氟含量測定的通用方法離子選擇性電極法
3 技術要求
3.1 外觀
無色透明液體，無可見雜質。
3.2 技術指標
三氟甲磺酸應符合表 1 給出的指標要求。
表 1 技術指標
項 目 指 標
規格 1 規格 2
色度，Hazen（鉑-鈷號） ≤ —— 5
濁度，NTU-散射濁度單位 ≤ —— 2
純度，（以 CF3SO3H 計），ω5/ ％ ≥ 99.0 99.5
水分，ω1/ ％ ≤ 0.1 0.05
硫酸根，ω3/ ％ ≤ 0.02 0.005
氟離子，ω2/ ％ ≤ 0.001 0.001
4 試驗方法
本試驗方法規定的一些試驗過程可能導致危險情況，操作者應采取適當的安全和保護措施。除另有說明外，本標準所用試劑均為分析純試劑和符合 GB/T6682 的三級水。
4.1 外觀、色度、濁度的測定
4.1.1 試劑
4.1.1.1 濁度標準液：1000 度，配制方法如下：
（1）零濁度水的制備：選用孔徑為 0.2um 的微孔濾膜過濾去離子水，反復過濾兩次以上，所獲的濾液即為零濁度水。該水貯存于清潔的、并用該水沖洗后的玻璃瓶中。
（2）準確稱取 1.000g 硫酸肼，溶于零濁度水。溶液轉入 100ml 容量瓶中，稀釋至刻度，搖勻、過濾后備用（用 0.2um 孔徑的微孔濾膜過濾，下同）。
（3）準確稱取 10.00g 六次甲基四胺，溶于零濁度水，并轉入 100ml 容量瓶中，稀至刻度，搖勻、過濾后備用。
（4）1000NTU 標準溶液制備：準確移取上述（2）（3）兩種溶液各 12.50ml，倒入 100ml 容量瓶中搖勻。該容量瓶放置在 25±1℃的恒溫箱或恒溫水浴中，避光靜置 24 小時后，加入零濁度水稀釋至刻度，搖勻后即制成 1000NTU 標準液。也可采購相同規格濁度標準液。
4.1.1.2 色度標準液：1000 度，配制方法如下：
準確稱取 2.490g 氯鉑酸鉀（K2PtCL6）和 2.020g 氯化鈷（CoCL2.6H2O，稱準至 0.001g.溶于適量水中，加入 200ml 6mol/l 的鹽酸，移入 1000ml 容量瓶中，用水稀釋至刻度。此液為 1000 號色度標準溶液。放于暗處，有效期為一年。
也可采購相同規格色度標準液。
4.1.2 儀器設備
4.1.2.1 實驗室常用儀器設備。
4.1.2.2 三氟甲磺酸專用取樣瓶：250mL 高型螺口玻璃瓶，配高強度 PTFE 材質瓶蓋，以及 PTA 密封墊。
4.1.3 操作步驟
4.1.3.1 比較用標準溶液的配備
吸取 1mL 濁度標準液（4.1.1.1）和 2.5mL 色度標準液（4.1.1.2），加入 500mL 容量瓶中，用去離子水稀釋至刻度，搖勻。此為外觀測定比較用標準溶液，濁度為 2 度、色度為 5 度。
量取 200mL 比較用標準溶液，至三氟甲磺酸專用取樣瓶中（4.1.2.1），作為與樣品比較用。
4.1.3.2 目視比較測定
將用專用取樣瓶（4.1.2.1）取來的樣品（約 200mL）放置在白紙上，在充足的光線下觀察試樣，試樣應為透明液體，無可見雜質。與外觀測定比較用標準溶液同時放置在白紙上，比較兩者的顏色和濁度，樣品應不深于標準溶液。
4.2 水分的測定
按 GB/T 6283-2008 中規定的方法進行測定，操作條件見附錄 A。
水分（H2O）的質量分數ω1，數值以%表示。取兩次平行測定結果的算術平均值為測定結果，兩次應平行測定結果的相對偏差不大于 5%。
4.3 氟離子的測定
以氟離子選擇性電極作指示電極，飽和甘汞電極為參比電極組成化學電池，用精密酸度計測量其電動勢，工作曲線法定量。
4.3.1 試劑
4.3.1.1 離子緩沖溶液
稱取 294g 二水合檸檬酸三鈉溶解于 500ml 的去離子水中，用 HCl 調節溶液的 pH 大約為 5～6， 用去離子水稀釋至 1000ml。
4.3.1.2 氫氧化鈉溶液，5mol/L。
4.3.1.3 氟離子貯備液
準確稱取 4.20g 氟化鈉，溶于去離子水中，稀釋至 1000mL，轉移至塑料瓶中貯存。此為氟離子貯備液，氟離子的濃度為 1×10－1mol/L；
4.3.1.4 氟離子標準溶液 1
移取 10ml 氟離子貯備液（4.3.1.3），加入 20ml 離子緩沖溶液（4.3.1.1）,用去離子水稀釋至1000ml。此為氟離子標準溶液 1，氟離子的濃度為 1×10－3mol/L；
4.3.1.5 氟離子標準溶液 2
移取 10ml 氟離子標準溶液 1（4.3.1.4），加入 20ml 離子緩沖溶液（4.3.1.1）,用去離子水稀釋至 100ml。此為氟離子標準溶液 2，氟離子的濃度為 1×10－4mol/L；
4.3.1.6 氟離子標準溶液 3
移取 10ml 氟離子標準溶液 2（4.3.1.5），加入 20ml 離子緩沖溶液（4.3.1.1）,用去離子水稀釋至 100ml。此為氟離子標準溶液 3，氟離子的濃度為 1×10－5mol/L；
4.3.1.7 氟離子標準溶液 4
移取 10ml 氟離子標準溶液 3（4.3.1.6），加入 20ml 離子緩沖溶液（4.3.1.1）,用去離子水稀釋至 100ml。此為氟離子標準溶液 4，氟離子的濃度為 1×10－6mol/L；
4.3.1.8 酚酞指示液，1g/L。
4.3.2 儀器設備
4.3.2.1 實驗室常用儀器設備。
4.3.2.2 酸度計，pHS-3C 型或其他等效儀器，配飽和甘汞電極和氟離子選擇性電極。
4.3.2.3 磁力攪拌器。
4.3.3 操作步驟
4.3.3.1 氟離子標準曲線的繪制
將氟離子標準溶液（4.3.1.4、4.3.1.5、4.3.1.6、4.3.1.7）按氟離子的濃度從低到高排列，將溶液倒入到 100ml 的干燥的塑料燒杯中，放入攪拌子，置于磁力攪拌器上，插入氟離子選擇性電極和飽和甘汞電極，連接酸度計，連續攪拌溶液，當電位值不變時，停止攪拌，15s 后記錄電位值 Ex,以氟離子的濃度 cF為橫坐標，相應的電位值 Ex 為縱坐標，繪制 Ex-LogcF(mol/mL)工作曲線。
4.3.3.2 樣品的測定
用干燥的 5mL 玻璃注射器吸取 5.0g（約 3.0mL）試樣，用硅橡膠墊密封好針頭，準確稱量后，稱準至 0.001g，注射到已預先加入 25mL 去離子水的 100 mL 容量瓶中，立刻用原硅橡膠墊密封好針頭后準確稱量，兩次稱量結果之差為加入試樣的質量。在容量瓶中加入 1～2 滴酚酞指示液（4.3.1.8)，用5.0mol/L 氫氧化鈉標準溶液（4.3.1.2）中和，直至呈現淡紅色（pH 值約為 8.0），再加入 20 毫升離子緩沖溶液（4.3.1.1），用去離子水定容后，轉移至 100ml 的塑料燒杯中進行測量，根據測出的電位值在工作曲線上查出氟離子的濃度。
4.3.4 結果計算
氟離子（F-）的質量分數ω2，按式（1）計算。
氟化氫（HF）的質量分數ω3，數值以%表示，按式（2）計算。
A×19.0×10
ω2 % =-------------……………………………………………………（1）
m
ω2×20.0
ω3 % =----------------…………………………………………（2）
19.0
式中：m ——樣品的質量，g；
A ——標準曲線上查得的氟離子的濃度，mol/L；
19.0 ——氟（F）的摩爾質量的數值，g/mol（M=19.0）；
20.0 ——氟化氫（HF）的摩爾質量的數值，g/mol（M=20.0）。
4.3.5 允許差
取兩次平行測定結果的算術平均值為測定結果，兩次平行測定結果的相對偏差應不大于 10%。
4.4 硫酸根的測定
在酸性條件下加入氯化鋇與硫酸根生成硫酸鋇沉淀，加入混合穩定劑能使樣品中低含量的硫酸根沉淀完全，保證測量結果穩定，用分光光度計，在選定的工作條件下，測量其吸光度，通過標準曲線確定樣品中硫酸根的含量。
4.4.1 試劑
4.4.1.1 混合穩定試劑：丙三醇和 95%乙醇按 1：2 的比例混合，搖勻。
4.4.1.2 氨水，AR。NH3的質量百分濃度在 25%～28%之間。
4.4.1.3 鹽酸溶液，1.2mol/L。取 99.5ml 的濃鹽酸稀釋到 1000ml。
4.4.1.4 氯化鋇溶液，300g/L：30g 無水氯化鋇,加水溶解，用水稀釋至 100mL，搖勻。（如有混濁，過濾）。
4.4.1.5 酚酞指示液，1g/L。
4.4.1.6 硫酸根標準貯備溶液
于 100mL 燒杯中準確稱取 0.7393g 無水硫酸鈉，加少量去離子水溶解，轉移至 500mL 容量瓶中，加去離子水稀釋至刻度，搖勻。此硫酸根標準貯備溶液中含硫酸根 1mg/mL。
4.4.1.7 硫酸根標準溶液
于 100mL 容量瓶中吸取 10mL 硫酸根標準貯備溶液（4.4.1.6），加去離子水稀釋至刻度，搖勻。此硫酸根標準溶液中含硫酸根 0.1mg/mL。
4.4.2 儀器設備
4.4.2.1 實驗室常用儀器設備.
4.4.2.2 分光光度計，752 型或其他等效儀器，配 5cm 比色皿。
4.4.2.3 磁力攪拌器。
4.4.3 操作步驟
4.4.3.1 硫酸根標準曲線的繪制
準確吸取 0.00mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL 硫酸根標準溶液（4.4.1.7），加入一系列 50mL 容量瓶中，加入 1～2 滴酚酞指示液（4.4.1.5），滴加氨水（4.4.1.2）使溶液 pH 值為 8.0（滴加至溶液剛變淡紅色，或用精密 pH 試紙測試），再加入 5.0mL 鹽酸溶液（4.4.1.3），調節酸度至pH 值約為 1.2，加入 15mL 混合穩定試劑（4.4.1.1），加入 5mL 氯化鋇溶液（4.4.1.4），充分搖勻后，用去離子稀釋至刻度。再充分搖勻。
靜置 60min 后，用 5cm 比色皿，在 370nm 處，以 0.00mL 為空白，測定吸光度值。以硫酸根的量（mg）為橫坐標，吸光度值為縱坐標，繪制標準曲線或計算一元線性方程式。
4.4.3.2 樣品的測定
用干燥的 5mL 玻璃注射器吸取 6.8g（約 4.0mL）試樣，用硅橡膠墊密封好針頭，準確地稱量后，稱準至 0.001g，注射到已預先加入 10mL 去離子水的 50 mL 容量瓶中，再用原硅橡膠墊密封好針頭后準確稱量，兩次稱量結果之差為加入試樣的量。加入 1～2 滴酚酞指示液（4.4.1.5），邊搖容量瓶邊滴加氨水（4.4.1.2）使溶液 pH 值為 8.0（滴加至溶液剛變淡紅色，或用精密 pH 試紙測試），再加入 5.0mL鹽酸溶液（4.4.1.3），調節酸度至 pH 值約為 1.2，加入 15mL 混合穩定試劑（4.4.1.1），加入 5mL 氯化鋇溶液（4.4.1.4），充分搖勻后，用去離子稀釋至刻度。再充分搖勻。
靜置 60min 后，用 5cm 比色皿，在 370nm 處，以樣品空白調零，測定吸光度值。
在標準曲線上查出硫酸根離子的質量。
4.4.4 結果計算
硫酸根（SO42-）的質量分數ω4，按式（3）計算；
A×10^-3
ω4 % =------------------×100…………………………………………（3）
m
式中：m ——樣品的質量，g；
A ——標準曲線上確查得的硫酸根的質量，mg。
注：如標準曲線繪制采用一元線性方程式時，A 的數值也可用一元線性方程計算得到。
4.4.5 允許差
取兩次平行測定結果的算術平均值為測定結果，兩次平行測定結果的相對偏差應不大于 10%。
4.5 純度的測定
樣品溶液以酚酞為指示劑，用氫氧化鈉標準滴定溶液滴定至溶液由無色變為淡粉色為終點。
4.5.1 試劑
4.5.1.1 氫氧化鈉標準滴定溶液，c(NaOH)=0.5mol/L。
4.5.1.2 酚酞指示液，1g/L。
4.5.2 儀器
實驗室常用儀器設備。
4.5.3 操作步驟
用干燥的 5mL 玻璃注射器吸取 3.4g（約 2.0mL）試樣，用硅橡膠墊密封好針頭，準確地稱量后，稱準至 0.0001g，注射到已經加好 75 毫升去離子水的錐形瓶中，立刻用硅橡膠墊密封好針頭后準確稱量，兩次稱量結果之差為加入試樣的量。在錐形瓶中加入 2～3 滴酚酞指示液（4.5.1.2），用氫氧化鈉標準滴定溶液（4.5.1.1）滴定至淺粉紅色為終點。
4.5.4 結果計算
5.4.1 中和當量的計算
三氟甲磺酸中和當量 M，按式（4）計算；
m×（1-ω/100）×1000
M g/mol =---------------------------------………………………………（4）
c×V
式中：m ——樣品的質量，g；
ω1——試樣中水分的百分含量，%；
c ——氫氧化鈉標準滴定溶液的濃度，mol/L；
V ——樣品滴定消耗氫氧化鈉標準滴定溶液的體積，mL；
5.4.2 純度的計算
三氟甲磺酸純度[以三氟甲磺酸（CF3SO3H）計]ω5，由式（5）和式（6）得式（7），按式（7）計算：
ω5＋ω4＋ω3 = 100－ω1………………………………………………………………（5）
100－ω1
------------------------------------------------ = M……………………（6）
ω5 ω4 ω3
---------＋------------＋----------------
150.07 49.04 20.01
ω5 % = 148.54－1.4854×ω1＋2.155×ω3－ 7284.4
M ＋72.844×ω1
M …………（7）
式中：ω1——水分（H2O）的質量分數，%；
ω3——氟化氫（HF）的質量分數，%；
ω4——硫酸的質量分數，%；
ω5——三氟甲磺酸（CF3SO3H）的質量分數，%；
M——三氟甲磺酸的中和當量，g/moL。
150.07——三氟甲磺酸（CF3SO3H）的摩爾質量的數值，g/moL；
49.04——硫酸（1/2 H2SO4）的摩爾質量的數值，g/moL；
20.01——氫氟酸（HF）的摩爾質量的數值，g/moL。
4.5.5 允許差
取兩次平行測定結果的算術平均值為測定結果，純度兩次應平行測定結果的差值應不大于 0.2%。
5 檢驗規則
5.1 出廠檢驗
表 1 規定的全部項目為出廠檢驗項目，三氟甲磺酸由生產廠質量監督檢驗部門檢驗，生產廠保證所有出廠的三氟甲磺酸都符合本標準的要求。每一批出廠的三氟甲磺酸應附有質量證明書，內容包括：生產廠名稱、產品名稱、批號、批數量、生產日期、產品符合本標準質量要求的證明和本標準編號。
5.2 抽樣（采樣）
采樣按 GB/T 6678 中均勻物料的采樣方法采樣。對于桶裝產品，采樣工具用 200mL 玻璃注射器，插入管用內徑 4mm 的 PFA 管。采樣時，用取樣管抽取包括上、中、下三部分的樣品，采樣總量不得少于 500ml，將采取的樣品分裝于兩個清潔干燥專用玻璃瓶中。瓶上粘貼標簽，注明：生產廠名稱、產品名稱、等級、批號和采樣日期，一瓶供檢驗，一瓶密封保存備查。留樣時間至少為 2 年，客戶需要延長留樣時間的，以客戶要求為準。
5.3 判定
檢驗結果的判定按 GB/T8170 中修約值比較法進行；如果檢驗結果中有一項指標不符合本標準時，應重新自兩倍量的包裝中采樣進行檢驗。重新檢驗的結果，即使只有一項指標不符合本標準的要求，則判定本批產品不合格。
5.4 當供需雙方對產品質量發生異議時可協商解決。必須仲裁時，由雙方商定的仲裁機構按照本標準規定的方法進行仲裁分析。
6 標志、包裝、運輸和貯存
6.1 標志
三氟甲磺酸產品的外包裝上應有牢固清晰的標志，符合 GB/T 190 的規定，注明：生產廠名稱、產品名稱、生產日期或批號、數量。
6.2 包裝
三氟甲磺酸產品用特制不銹鋼金屬罐，規格有 37L（50kg）和 200L（300kg）；螺紋口玻璃瓶，瓶蓋采用特制 PTFE 材料，密封墊為 PFA 材料，瓶外套泡沫筒保護，外普通木箱。
6.3 運輸
裝運前需報有關部門批準。鐵路非罐裝運輸時應嚴格按照鐵道部《危險貨物運輸規則》中的危險貨物配裝表進行配裝。起運時包裝要完整，裝載應穩妥。運輸過程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞。嚴禁與易燃物或可燃物、堿類、活性金屬粉末、食用化學品等混裝混運。運輸時運輸車輛應配備泄漏應急處理設備。運輸途中應防曝曬、雨淋，防高溫。公路運輸時要按規定路線行駛，勿在居民區和人口稠密區停留。
6.5 貯存
儲存于陰涼、干燥、通風良好的庫房。包裝必須密封，切勿受潮。應與易（可）燃物、堿類、活性金屬粉末等分開存放，切忌混儲。儲區應備有泄漏應急處理設備和合適的收容材料。防止物理損壞容器，并定期檢查有無泄漏。
7 安全技術說明書
安全技術說明見附錄 B。
附 錄 A
(資料性附錄)
三氟甲磺酸水分測定的卡爾費休儀器及操作條件
卡爾費休儀器及操作條件按 GB/T6283-2008《化工產品中水分含量的測定 卡爾費休法》規定的方法進行。
儀器型號：萬通 831 型水分儀
操作步驟：用干燥的 5mL 玻璃注射器吸入一定量的試樣（試樣含水量在 100—500ug 之間），用硅橡膠墊密封好針頭，準確稱量后，將樣品注射到電解槽中，再用硅橡膠墊密封好針頭后準確稱量，兩次稱量結果之差為加入試樣的量。滴定結束，記錄從顯示屏上讀取以 ug 為單位的水分讀數值 A。水分（H2O）的質量分數ω1，數值以%表示，按式（6）計算。
A×10^-4
ω1 % =-------------------………………………………（6）
m
式中：A ——從水分儀上讀取的樣品含水量，ug；
m ——稱取樣品的質量，g。
取兩次重復測定結果的算術平均值作為分析結果，兩次重復測定結果之差應不大于其平均值的 5%。