三乙基鋁
1 范圍
本標準規定了三乙基鋁的術語和定義、要求、實驗方法、檢驗規則和包裝、標志、貯存和運輸。
本標準適用于采用直接法生產的三乙基鋁,主要用途為用于聚烯烴助催化劑。
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,對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB 191 包裝儲運圖示標志
GB/T 6286 堆積密度測定方法
GB/T 6680 液體化工產品采樣通則
HB/T 2783 抗壓碎力實驗方法
GB/T 3723 工業用化學產品采樣安全通則
3 術語和定義
下列術語和定義適用于本標準。
三乙基鋁 Triethyl aluminium
分子式:Al(C2H5)3
相對分子量:114.17(按 1987 年國際相對原子量)。
CAS.:97-93-8
4 要求
4.1 外觀
三乙基鋁為無色透明液體。
4.2 三乙基鋁產品性能指標
三乙基鋁應符合表 1 要求,同時應符合表明值;
表 1 三乙基鋁的要求
項目 指標
1 型號 TEAL-N型 TEAL-S型
2 外觀 無色透明液體 無色透明液體
3 總鋁/% ≥ 23.0 22.9
4 三乙基鋁/% ≥ 94.0 95.0
5 三正丁基鋁/% ≤ 5.0 5.0
6 三氫化鋁/% ≤ 1.0 0.1
5 實驗方法
5.1 外觀
目視法測定。
5.2 總鋁含量的測定
5.2.1 方法概要
定量水解三乙基鋁樣品,用過量的 EDTA 絡合鋁,以雙硫腙為指示劑,用硫酸鋅反滴定過量的EDTA。進而計算出三乙基鋁樣品中的總鋁含量。
5.2.2 主要器具及試劑
a) 分析天平;
b) 調溫式電爐 1000W 2 臺;
c) 三角燒瓶 250mL;
d) 容量瓶 100mL,250mL,500mL,1000mL;
e) 移液管 1mL,5mL,25mL;
f) 量杯 1mL,20mL,100mL;
g) 燒杯 1000mL;
h) 注射器 1mL,5mL;
i) 酸式滴定管 50mL;
j) 取樣瓶(配好膠蓋及鋁壓蓋的青霉素小瓶)
k) 無水乙醇(A.R.),冰乙醇(A.R.),正丁醇(A.R.);
l) 正庚烷(A.R.使用前用活化過的分子篩脫水至質量分數為 5μg/g 以下);
m) 體積分數為 50%的鹽酸(A.R.)水溶液;
n) 體積分數為 10%的硫酸(A.R.)水溶液;
o) 質量分數為 10%氫氧化鈉(A.R.)水溶液;
p) 質量分數為 0.1%的酚酞乙醇溶液;
q) 質量比為 1:100 的雙硫腙與氯化鈉混合研磨;
r) 緩沖溶液:稱取 77.1g 醋酸銨和 57mL 冰乙酸于 1000mL 容量瓶中,用水稀釋至刻度;
s) 0.05mol/L 鋁標準溶液:稱取 1.3500g 純鋁(質量分數為 99.99%)放入 1000mL 燒杯中,加入250mL 體積分數為 50%的鹽酸,在電爐上緩慢加熱至完全溶解,冷卻至室溫,轉移至 1000mL容量瓶中用水稀釋至刻度。
t) 0.05mol/LEDTA 標準溶液:稱取 18.6gEDTA(A.R.)于 1000mL 燒杯中,加水溶液后,轉移至 1000mL 容量瓶中,用水稀釋至刻度;
u) 0.05mol/L 硫酸鋅標準溶液:稱取 14.39gZnSO4·7H2O(A.R.)于 1000mL 燒杯中,加水溶解后轉移到 1000mL 容量瓶中,用水稀釋至刻度。
5.2.3 EDTA 標準溶液的標定
1) EDTA-硫酸鋅換算系數的測定:在 250mL 三角瓶中,用移液管準確加入 25mLEDTA 標準溶液,加 10mL 緩沖溶液,75mL 無水乙醇,少許雙硫腙指示劑,用硫酸鋅標準溶液滴定至桃紅色為終點,記錄所消耗硫酸鋅標準溶液的體積。
換算系數用下式計算:
V(EDTA)
CF=----------------.............................. (1)
V(Zn)
式中:
CF-硫酸鋅換算系數;
V(EDTA)-EDTA 標準溶液體積,mL;
V(Zn)-硫酸鋅標準溶液體積,mL。
2) EDTA 標準溶液的標定:在 250mL 三角瓶中,用移液管準確加入 5mL 鋁標準溶液,加入 2mL體積分數為 10%的硫酸水溶液和 20mL 蒸餾水,用移液管準確加入 25mLEDTA 標準溶液,搖勻后加入 3 滴~5 滴質量分數為 0.1%的酚酞指示劑,用質量分數為 10%的氫氧化鈉水溶液中和至溶液呈微紅色,加入 1mL 冰乙酸,在電爐上加熱至沸騰,2min 后取下水冷至室溫,加入 20mL 緩沖溶液,75mL 無水乙醇,少許雙硫腙指示劑,用硫酸鋅標準溶液滴定至桃紅色為終點,記錄所消耗硫酸鋅標準溶液的體積。
EDTA 標準溶液摩爾濃度用下式計算:
V鋁×C鋁
CEDTA=---------------------------.......................(2)
V(EDTA)-V鋅×CF
式中:
CEDTA―EDTA 標準溶液摩爾濃度,mol/L;
V鋁―鋁標準溶液的體積,mL;
C鋁―鋁標準溶液的摩爾濃度,mL;
V(EDTA)―EDTA 標準溶液體積,mL;
V鋅―硫酸鋅標準溶液體積,mL;
CF―硫酸鋅換算系數。
5.2.4 分析步驟
a) 三乙基鋁樣品稀釋:用氮氣置換取樣瓶內的空氣并抽真空,在分析天平上稱量,記為 W1(準確度至 0.1mg),用配有 5#針頭的 5mL 注射器抽取 3mL 已脫水的正庚烷注入取樣瓶中稱量,記為 W2,再用配有 6#針頭的 1mL 注射器從濃三乙基鋁樣品中抽取 0.3mL~0.35mL 樣品,注入已有 3mL 正庚烷的取樣瓶中稱量,記為 W3,搖勻,至此三乙基鋁樣品稀釋完畢。
b) 分取稀釋后的三乙基鋁試樣:用另一支配有 6#針頭的 1mL 注射器從上述稀釋后的樣品中抽取0.3mL~0.35mL 樣品,迅速將針頭扎入硅膠塞中,在分析天平上稱量,記為 W4,然后注入已放5mL 正丁醇的 250mL 三角燒瓶中,再將注射器連同硅膠塞一起稱量,記為 W5,以此做為測試試樣,用同樣的操作方法再取第二個測試試樣,作為平行試樣。
c) 試樣測試;往已盛有試樣的三角瓶中加入 2mL 體積分數為 10%的硫酸水溶液和 20mL 蒸餾水,用移液管準確加入 25mLEDTA 標準溶液,搖勻后加入 3 滴~5 滴質量分數為 0.1%的酚酞指示劑,用質量分數為 10%的氫氧化鈉溶液中和至溶液呈微紅色,加入 1mL 冰乙醇,在電爐上加熱至沸騰,2min 后取下水冷至室溫,加入 20mL 緩沖溶液、75mL 無水乙醇、少許雙硫腙指示劑,用硫酸鋅標準溶液滴定至桃紅色為終點,記錄試樣所消耗硫酸鋅標準溶液的體積記為 V1。同時做空白實驗,記錄空白所消耗硫酸鋅標準溶液的體積記為 V2。
5.2.5 計算
三乙基鋁總鋁含量用以下式計算:
25×C(EDTA)×(1-V1/V2)×26.98
AL=-------------------------------------------.....................(3)
1000×(W4-W5)×(W3-W2)/(W3-W1)
式中:
Al%―三乙基鋁總鋁含量;
CEDTA―EDTA 標準溶液摩爾濃度,mol/L;
V1―試樣所消耗硫酸鋅標準溶液的體積,mL;
V2―空白所消耗硫酸鋅標準溶液的體積,mL;
W1―抽真空后的空取樣瓶質量,g;
W2―加入已脫水的正庚烷的取樣瓶質量,g;
W3―加入三乙基鋁樣品及正庚烷的取樣瓶質量,g;
W4―含有樣品的針頭和硅膠塞的質量,g;
W5―移走樣品的針頭和硅膠塞的質量,g。
5.2.6 結果及允許偏差
以兩次平行測定數據的算數平均值作為測定結果。
三乙基鋁樣品總鋁含量質量分數在 22%~24%范圍,兩次測定結果之差小于 0.2%。
5.3 三乙基鋁、三正丁基鋁、三氫化鋁測定
5.3.1 原理
三乙基鋁樣品經水解產生一定組成和量的氣體,用氣相色譜儀熱導池檢測器檢定其氫氣和各烴類組分,用絕對保留時間定性,外標法定量,然后計算出三乙基鋁、三正丁基鋁和三氫化鋁含量。
5.3.2 主要儀器及試劑
a) HP―5890Ⅱ氣相色譜儀;
b) HP―3395 積分儀;
c) 水解氣發生裝置;
d) 注射器 1mL,5mL,50mL;
e) 正辛醇(A.R.)
f) 5%硫酸(A.R.)水溶液;
g) 混合標準氣體:氫氣體積分數為 0.2%,乙烷體積分數為 60%,正丁烷體積分數為 2%,其余為氮氣。
5.3.3 氣相色譜操作條件
a) 色譜柱:φ3mm×2000mm 不銹鋼柱;
b) 固定相:阿皮松 M/活性氧化鋁;
c) 載氣:氮氣,30mL/min;
d) 汽化溫度:150℃;
e) 柱箱溫度:80℃;
f) 檢測溫度:150℃;
g) 進樣量:0.2mL。
5.3.4 三乙基鋁樣品水解及測定
按圖連接好三乙基鋁樣品水解裝置,用氮氣充分置換,用 1mL 注射器抽取約 0.5mL 三乙基鋁樣品注入水解瓶中,然后緩慢滴加 4mL 正辛醇,再加 10mL 體積分數為 5%的硫酸水溶液,穩定 30min后用注射器抽取 50mL 水解氣體,通過 0.2mL 定量管進行色譜分析。
5.3.5 水解氣組分定性
用絕對保留時間定性:
a) 氫氣:0.4min;
b) 乙烷:0.7min;
c) 正丁烷:2.8min。
5.3.6 水解氣組分定量計算
a) 水解氣 i 組分相對體積含量
Hi
V=-------------×100.......................... (4)
∑His
式中:
Vi-水解氣 i 組分相對體積含量(%);
Hi-水解氣中 i 組分色譜峰高(積分值);
His-標氣中 i 組分色譜峰高(積分值);
Cis-標氣中 i 組分體積含量(%)。
b) 水解氣組分(氫氣、乙烷、正丁烷)體積含量歸一
Vi
X=----------------×100....................... (5)
∑Vi
式中:
Xi——歸一后水解氣 i 組分體積含量(﹪);
Vi——水解氣 i 組分相對體積含量(﹪)。
c) 試樣組分(三氫化鋁、三乙基鋁、三正丁基鋁)重量含量:
Xi×Mi
C=--------------×100.......................... (6)
∑Xi×Mi
式中:
Ci——試樣中 i 組分重量含量(﹪);
Xi——歸一后水解氣 i 組分體積含量(﹪)。
Mi——試樣中 i 組分對應的重量因子:
三氫化鋁:10;
三乙基鋁:38.055;
三正丁基鋁:86.107。
5.3.7 允許差
取兩次平行測定數據的算術平均值做為測定結果。
6 檢驗規則
6.1 三乙基鋁產品出廠前由生產廠質監部門進行檢測,并保證產品符合本標準要求。
6.2 交貨時,銷售部門應當把質量檢驗合格證交給用戶,合格證上表明產品的名稱、型號、凈重、批號、罐號、生產日期及檢驗結果,合格證由質檢部門簽發并蓋有質檢專用章和質檢員章。
6.3 三乙基鋁產品分批;每一成品儲罐的儲量為一個批號。
6.4 用戶有權按本標準驗收,如有異議,須在出廠半年內向生產廠提出,由雙方協商解決,如達不成一致時,應請公認仲裁機構復檢裁定。
6.5 用戶驗收時,應在三乙基鋁包裝罐卸料前取樣,或用本廠 1.2L 專用樣品鋼瓶提供的同批樣品做驗收樣本。
7 標志、包裝、運輸和儲存
7.1 三乙基鋁采用專用包裝罐裝運,每罐定量充裝,灌上標簽有質量認證標簽、安全標簽、產品標簽,
隨罐附有危險化學品安全技術說明書和產品合格證。質量認證標簽表明產品通過質量管理體系認證;安全標簽表明危險物編號、危險等級、防護措施等;產品標簽表明產品名稱、型號、總重、凈重、批號、罐號、生產日期、廠名。
7.2 在儲存及運輸過程中,裝有三乙基鋁產品的包裝罐應嚴禁高溫或強烈撞擊以防造成泄漏,包裝罐應保存在陰涼、干燥、通風的地方。
7.3 三乙基鋁存放在充滿干燥氮氣的儲罐內是穩定且安全的,但必須遠離高溫熱源,三乙基鋁在高于120℃時,將緩慢分解稱氫氣、乙烯及單質鋁。
8 安全
8.1 三乙基鋁活性極高,接觸空氣即燃燒,接觸水即爆炸,應嚴防空氣、水進入三乙基鋁罐內。
8.2 對所有接觸三乙基鋁的操作都應符號有關勞動保護、安全規程的規定。