《再生纤维素纤维用浆粕 黏度的测定》

1FZ/T50010.3—××××再生纤维素纤维用浆粕黏度的测定警示：使用本文件的人员应有正规实验室工作的实践经验。本文件并未指出所有可能的安全问题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。本文件规定了再生纤维素纤维用浆粕的黏度的测定方法。包括：特性黏度值、动力黏度值和增比黏度值的测定，并计算平均聚合度的方法。本文件适用于再生纤维素纤维用浆粕。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T1548—2016纸浆铜乙二胺(CED)溶液中特性黏度值的测定GB/T4146（所有部分）纺织品化学纤维FZ/T50010.1粘胶纤维用浆粕取样方法FZ/T50010.2粘胶纤维用浆粕水分的测定JJG155工作毛细管黏度计JJG214滚动落球黏度计试行检定规程3术语和定义GB/T4146（所有部分）界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1切变速率shearrateG在毛细管内表面与流动方向平行的流体层的速度梯度。G=………(1)式中：G——流体的切变速率，单位为每秒(s-1)；V——黏度计两校准刻度之间的体积，单位为毫升(mL)；r——毛细管内径，单位为厘米(cm)；t——流体流出时间，单位为秒(s)。[来源：GB/T1548—2016,3.1，有修改]3.2相对黏度relativeviscosity2FZ/T50010.3—××××黏度比viscosityratioηr在相同温度下聚合物溶液（指定浓度）的黏度η和纯溶剂黏度η0之比。ηr=………式中：ηr——聚合物溶液的相对黏度，无量纲；η——指定浓度的聚合物溶液的黏度，单位为毫帕斯卡•秒(mPa•s)；η0——纯溶剂黏度，单位为毫帕斯卡•秒(mPa•s)。[来源：GB/T4146.3—2011,2.15.13，有修改]3.3增比黏度relativeviscosityincrement黏度比增量viscosityrelativeincrementηsp聚合物溶液的黏度η相比纯溶剂黏度η0增加的倍数。ηsp==-1=ηr-1………式中：ηsp——聚合物溶液的增比黏度，无量纲；η——指定浓度的聚合物溶液的黏度，单位为毫帕斯卡•秒(mPa•s)；η0——纯溶剂黏度，单位为毫帕斯卡•秒(mPa•s)；ηr——聚合物溶液的相对黏度，无量纲。[来源：GB/T4146.3—2011,2.15.14，有修改]3.4比浓黏度reducedviscosityηre黏数viscositynumberVN聚合物溶液的增比黏度ηsp与溶液中聚合物浓度ρ之比。ηre==………式中：ηre——聚合物溶液的比浓黏度，单位为毫升每克(mL/g)；ηsp——聚合物溶液的增比黏度，无量纲；η——指定浓度的聚合物溶液的黏度，单位为毫帕斯卡•秒(mPa•s)；η0——纯溶剂黏度，单位为毫帕斯卡•秒(mPa•s)；ρ——溶液中聚合物浓度，单位为克每毫升(g/mL)。[来源：GB/T4146.3—2011,2.15.15，有修改]3.5特性黏度intrinsicviscosity在无限稀释条件下，比浓黏度ηre的极限值。3FZ/T50010.3—××××-根………(5)式中：[η]——聚合物溶液的特性黏度，单位为毫升每克(mL/g)；ηre——聚合物溶液的比浓黏度，单位为毫升每克（mL/g）；η——指定浓度的聚合物溶液的黏度，单位为毫帕斯卡•秒(mPa•s)；η0——纯溶剂黏度，单位为毫帕斯卡•秒(mPa•s)；ρ——溶液中聚合物浓度，单位为克每毫升(g/mL)。[来源：GB/T4146.3—2011,2.15.17，有修改]3.6动力黏度dynamicviscosityη流体流动时，两层液体间的摩擦力与速度梯度之间的比例系数。[来源：GB/T4146.3—2011,2.15.12，有修改]3.7聚合度degreeofpolymerizationDP聚合物分子链中所含结构单元的数目。4通用要求将浆粕刮成絮状。按照绝干浆粕质量称取试样，并计算试样溶液的浓度。可采用按照附录A制备的干燥浆粕进行黏度的测定。也可采用按照FZ/T50010.1已调湿平衡的浆粕进行黏度的测定。此时，绝干浆粕质量以试样质量扣除按照FZ/T50010.2测定的分析水分计算。5特性黏度值测定和平均聚合度计算——铜乙二胺(CED)溶液毛细管黏度计法5.1原理在25℃条件下，测定规定浓度的稀溶剂和纤维素溶液通过毛细管黏度计的流出时间。测定时要求[η]×ρ=(3.0±0.5)或者[η]×ρ=(3.0±0.1)，以确保切变速率Gmax＝(200±30)s-1。根据这些测定及溶液的已知浓度，用马丁(Martin)公式计算出特性黏度值。5.2试剂和材料除非另有说明，在分析中仅使用确认为分析纯或以上纯度的试剂和蒸馏水或去离子水或相当纯度5.2.1铜乙二胺(CED)溶液c(CED)＝(1.00±0.02)mol/L，铜(Cu)含量为1.0mol/L，乙二胺(C2H8N2)含量为2.0mol/L。市售或者按照GB/T1548—2016附录A制备和标定，每个月至少标定一次。5.2.2甘油溶液4FZ/T50010.3—××××ω(C3H8O3)＝65%，黏度约为10mPa•s。5.2.3铜片或铜丝紫铜片约5mm×5mm；紫铜丝约直径3mm,长度(10～20)mm。可由电解铜制得。5.3仪器和工具5.3.1毛细管黏度计乌氏（乌别洛德）黏度计或者带水套的直管式毛细管黏度计，经JJG155检定。毛细管内径推荐0.58mm～0.80mm。在切变速率Gmax＝(200±30)s-1时，甘油溶液(5.2.2)的流出时间约为90s。仲裁时必须采用乌氏（乌别洛德）黏度计。黏度计相关示例，见附录B。5.3.2恒温水浴能控制温度在(25±0.1)℃。当配合带水套的直管式毛细管黏度计使用时，需装有使水流经水套的自动循环泵。5.3.3溶解瓶干燥洁净，带有螺口盖和密封垫的黑色细口聚乙烯瓶，容积约为52mL。当装入50mL溶液时，可驱除残留空气。5.3.4天平实际分度值0.1mg。5.3.5计时器能读取至0.01s。5.3.6振荡器往复式，可调速。5.3.7移液管25mL。5.4黏度计的校准如果使用同一只黏度计，测定稀溶剂和纤维素溶液的黏度，为简便起见，黏度计可不必进行校准。严格来说，当被测溶剂与溶液的密度相差较大，黏度计需要动能修正时，按照附录C校准，测得铜乙二胺(CED)溶液的黏度计常数h。5.5试验步骤5.5.1试样溶液浓度的选择根据待测试样的特性黏度估计值，按照表1选择试样溶液浓度。当特性黏度估计值≤1100mL/g，应选择合适的试样溶液浓度，使得[η]×ρ=(3.0±0.5)。当特性黏度数值＞1100mL/g，表1给出的试样溶液浓度为近似值。应选择合适的试样溶液浓度，使得[η]×ρ=(3.0±0.1)。5FZ/T50010.3—××××表1根据待测试样的特性黏度估计值选择的试样溶液浓度特性黏度估计值[η]>650～850>850～1100>1100～1400测得相对黏度ηr＝6.21，试样溶液浓度ρ=0.0024g/mL。应按照[η]×ρ=3.0重新计算试样溶液浓度。[η]＝([η]×ρ)÷ρ=2.480÷0.0024＝1033mL/g。代入[η]×ρ=3.0式中，则ρ=3.0÷[η]＝3.0÷1033＝0.002904g/mL。5.5.2称量试样按照选择的试样溶液浓度，用天平(5.3.4)在溶解瓶(5.3.3)中快速称量试样，称样时间不超过30s。记录准确数值，精确到小数点后四位。记录试样绝干质量。5.5.3试样溶液的制备5.5.3.1移液管移取25.0mL蒸馏水，加入装有试样的溶解瓶。同时加入10g洁净的铜丝或者铜片(5.2.3)。盖紧瓶盖，采用振荡器(5.3.6)，剧烈振荡约5min，直至试样完全分散。5.5.3.2加入25.0mL的铜乙二胺(CED)溶液(5.2.1)，排出全部残留空气。注意：铜乙二胺溶液的温度，不应与室温相差太大。盖紧瓶盖，采用振荡器，剧烈振荡约15min，直至试样完全溶解。5.5.3.3试样溶解后，将溶解瓶浸泡在恒温水浴(5.3.2)中，直至温度达到(25±0.1)℃。5.5.4流出时间的测定5.5.4.1提前约1h开启恒温水浴，使温度(25±0.1)℃恒定，减少波动。同时控制环境温度在(23~27)℃。5.5.4.2将足够的试样溶液注入毛细管黏度计(5.3.1)中，一般添加到毛细管黏度计的两根装液标线之间。将黏度计放入或者连接恒温水浴，恒温10min。5.5.4.3用计时器(5.3.5)测定温度（25±0.1）℃时，凹液面从上部刻度降低至下部刻度所需的时间，准确至0.01s。5.5.4.4每份试样溶液，至少测定二次。每二次测定秒数的差值，不超过0.2s。5.6结果计算5.6.1相对黏度相对黏度按公式（6）计算：r==ht………(6)式中：ηr——相对黏度，无量纲；η——试样溶液(5.5.3)的黏度，单位为毫帕斯卡•秒(mPa•s)；6FZ/T50010.3—××××η0——铜乙二胺(CED)溶液(5.2.1)的黏度，单位为毫帕斯卡•秒(mPa•s)；h——铜乙二胺溶液的黏度计常数(5.4)，单位为每秒(s-1)；t——试样溶液的流出时间(5.5.4)，单位为秒(s)。计算到小数点后二位，结果保留一位小数。5.6.2试样溶液的浓度试样在铜乙二胺溶液(CED)中的浓度，按公式（7）计算：mp=50………m式中：ρ——试样溶液的浓度，单位为克每毫升(g/mL)；m——试样绝干质量，单位为克(g)；50——铜乙二胺(CED)溶液的体积，单位为毫升(mL)。5.6.3特性黏度值根据相对黏度(5.6.1),从附录D查得对应的[η]×ρ值。特性黏度值，按公式（8）计算： 式中：[η]——特性黏度值，单位为克每毫升(g/mL)；ρ——试样溶液的浓度，单位为克每毫升(g/mL)。特性黏度值的测定结果，为二次平行试验的算术平均值。计算到小数点后二位，结果保留一位小5.6.4平均聚合度平均聚合度按公式（9）计算： 式中：DP——平均聚合度；[η]——特性黏度值，单位为克每毫升(g/mL)。计算到小数点后二位，结果保留一位小数。6动力黏度值、增比黏度值测定和平均聚合度计算——铜氨溶液毛细管黏度计法和落球式黏度计法6.1原理在20℃条件下，测定规定浓度的纤维素溶液的密度和通过毛细管黏度计的流出时间或者在落球式黏度计中测定球落下的时间。根据这些测定及溶液的已知浓度，计算出动力黏度值、增比黏度值。6.2试剂和材料除非另有说明，在分析中仅使用确认为分析纯或以上纯度的试剂和蒸馏水或去离子水或相当纯度7FZ/T50010.3—××××6.2.1铜氨溶液铜氨溶液[Cu(NH3)4](OH)2，铜(Cu)含量为(13.00±0.20)g/L，氨(NH3)含量为(150±2)g/L，蔗糖含量为2g/L，氢氧化钠(NaOH)含量为7g/L。市售或者按照附录E制备和标定，应避光保存，有效期两个月。6.2.2校准用溶液有证黏度标准油，或者已知20℃时准确动力黏度值的溶液。6.2.3铜片或铜丝紫铜片约5mm×5mm；紫铜丝约直径3mm,长度(10～20)mm。可由电解铜制得。6.3仪器和工具6.3.1毛细管黏度计或者落球式黏度计乌氏（乌别洛德）黏度计或者带水套的直管式毛细管黏度计，经JJG155检定。毛细管内径推荐1.00mm～1.10mm（乌氏）、1.50mm（直管式）。落球式黏度计，经JJG214检定。仲裁时必须采用乌氏（乌别洛德）黏度计。黏度计相关示例，见附录B。6.3.2恒温水浴能控制温度在(20±0.1)℃。当配合带水套的直管式毛细管黏度计使用时，需装有使水流经水套的自动循环泵。6.3.3溶解瓶干燥洁净，带有瓶塞的棕色玻璃瓶，容积30mL。当装入25mL溶液时，可驱除残留空气。配有玻璃珠若干。6.3.4天平实际分度值0.1mg。6.3.5计时器能读取至0.01s。6.3.6振荡器往复式，可调速。6.3.7容量瓶干燥洁净，质量已知，容积10mL或者其他小容积。6.3.8移液管25mL。6.4溶液密度的测定8FZ/T50010.3—××××在容量瓶(6.3.7）中加入溶液至刻度，用天平(6.3.4)称取质量，记录准确数值，精确到小数点后四位。按公式（10）计算溶液密度：P=………(10)式中：P——溶液密度，单位为克每毫升(g/mL)或者克每立方厘米(g/cm3)；m1——空容量瓶的质量，单位为克(g)；m2——内含溶液的容量瓶的质量，单位为克(g)；V0——溶液的体积，单位为毫升(mL)或者立方厘米(cm3)。溶液密度的测定结果，为二次平行试验的算术平均值。计算到小数点后五位，结果保留四位小数。6.5黏度计的校准将校准用溶液(6.2.2)在恒温水浴(6.3.2)中调节温度至(20±0.1)℃。按照6.4规定测定其密度，再测定其在毛细管黏度计(6.3.1)中的流出时间或者在落球式黏度计(6.3.1)中的测定球落下时间。按公式（11）计算毛细管黏度计的校准系数K：K=ηl………(11)Pxtl式中：K——毛细管黏度计的校准系数，单位为毫帕斯卡•毫升每克(mPa•mL/g)；η校准溶液的已知黏度值，单位为毫帕斯卡•秒(mPa•s)；Pl——校准溶液在20℃时的密度，单位为克每毫升(g/mL)；t校准溶液在毛细管黏度计中的流出时间，单位为秒(s)。或者按公式（12）计算落球式黏度计的球常数Kq：lxtq 式中：Kq——落球式黏度计的球常数，单位为毫帕斯卡•立方厘米每克(mPa•cm3/g)；η校准溶液的已知黏度值，单位为毫帕斯卡•秒(mPa•s)；Pq——测定球的密度，单位为克每立方厘米(g/cm3)；Pl——校准溶液在20℃时的密度，单位为克每立方厘米(g/cm3)；tq——测定球在校准溶液中的落下时间，单位为秒(s)。校准系数的测定结果，为二次平行试验的算术平均值。计算到小数点后五位，结果保留四位小数。6.6试验步骤6.6.1试样溶液浓度的选择6.6.1.1用于动力黏度值测定试样溶液浓度为0.01g/mL。6.6.1.2用于增比黏度值测定和平均聚合度计算根据待测试样的平均聚合度估计值，按照表2选择试样溶液浓度，使得增比黏度值在0.3～0.8。表2根据待测试样的平均聚合度估计值选择的试样溶液浓度9FZ/T50010.3—××××平均聚合度估计值DP=1000>10006.6.2称量试样按照选择的试样溶液浓度，用天平在溶解瓶(6.3.3)中快速称量试样，称样时间不超过30s。记录准确数值，精确到小数点后四位。记录试样绝干质量。6.6.3试样溶液的制备6.6.3.1在装有试样的溶解瓶中，放入15g洁净的铜丝或者铜片(6.2.3)。6.6.3.2移液管移取25.0mL的铜氨溶液(6.2.1)，加入溶解瓶，并放入适量玻璃珠，排出全部残留空气。盖紧瓶盖，采用振荡器(6.3.6)，剧烈振荡直至试样完全溶解。注意：铜氨溶液的温度，不应与室温相差太大。6.6.3.3试样溶解后，将溶解瓶浸泡在恒温水浴中，直至温度达到（20±0.1）℃。6.6.3.4按照6.4规定测定试样溶液的密度。6.6.4毛细管黏度计中流出时间的测定6.6.4.1提前约1h开启恒温水浴，使温度(20±0.1)℃恒定，减少波动。同时控制环境温度在（23~6.6.4.2将足够的铜氨溶液注入毛细管黏度计中，一般添加到毛细管黏度计的两根装液标线之间。将黏度计放入或者连接恒温水浴，恒温10min。6.6.4.3用计时器(6.3.5)测定温度(20±0.1)℃时，凹液面从上部刻度降低至下部刻度所需的时间，准确至0.01s。每份铜氨溶液，至少连续测定二次。每二次测定秒数的差值，不超过0.2s。6.6.4.4采用相同方式，测定试样溶液在毛细管黏度计中的凹液面从上部刻度降低至下部刻度所需的6.6.5落球式黏度计中测定球落下时间的测定6.6.5.1提前约1h开启恒温水浴，使温度(20±0.1)℃恒定，减少波动。同时控制环境温度在(23~27)℃。6.6.5.2将足够的铜氨溶液注入落球式黏度计中，至满刻度。将黏度计放正、加塞，注意观察玻璃管内不应有气泡。否则，倾出试样溶液，重新试验。将黏度计连接恒温水浴，恒温10min。6.6.5.3仔细投入测定球，用计时器(6.3.5)测定温度(20±0.1)℃时，测定球从上标线至下标线所需的落下时间，准确至0.01s。每份铜氨溶液，至少连续测定二次。每二次测定秒数的差值，不超过0.26.6.5.4采用相同方式，测定落球式黏度计的测定球在试样溶液中从上标线至下标线所需的落下时6.7结果计算6.7.1动力黏度值毛细管黏度计法的动力黏度值按公式（13）计算：=Pt2K FZ/T50010.3—××××式中：η——动力黏度值，单位为毫帕斯卡•秒(mPa•s)；P2——试样溶液的密度，单位为克每毫升(g/mL)；t2——试样溶液在毛细管黏度计中的流出时间(6.6.4.4)，单位为秒(s)；K——毛细管黏度计的校准系数(6.5)，单位为毫帕斯卡•毫升每克(mPa•mL/g)。动力黏度值的测定结果，为二次平行试验的算术平均值。计算到小数点后三位，结果保留二位小或者落球式黏度计黏q…………(14)式中：η——动力黏度值，单位为毫帕斯卡•秒(mPa•s)；Pq——测定球的密度，单位为克每立方厘米(g/cm3)；P2——试样溶液的密度，单位为克每立方厘米(g/cm3)；tq2——测定球在试样溶液中的落下时间(6.6.5.4)，单位为秒(s)。Kq——落球式黏度计的球常数(6.5)，单位为毫帕斯卡•立方厘米每克(mPa•cm3/g)。动力黏度值的测定结果，为二次平行试验的算术平均值。计算到小数点后三位，结果保留二位小6.7.2增比黏度值增比黏度值按公式（15）计算：ηsp=………(15)式中：ηsp——增比黏度值，无量纲；t2——试样溶液的流出时间(6.6.4.4)或者测定球在其中的落下时间(6.6.5.4)，单位为秒(s)；t1——铜氨溶液的流出时间(6.6.4.3)或者测定球在其中的落下时间(6.6.5.3)，单位为秒(s)。增比黏度值的测定结果，为二次平行试验的算术平均值。计算到小数点后二位，结果保留一位小6.7.3试样溶液的浓度试样在铜氨溶液中的浓度，按公式（16）计算：mp2=25………m式中：ρ2——试样溶液的浓度，单位为克每毫升(g/mL)；m——试样绝干质量，单位为克(g)；25——铜氨溶液的体积，单位为毫升(mL)。6.7.4平均聚合度平均聚合度按公式（17）计算：sηsp)………(17)FZ/T50010.3—××××式中：DP——平均聚合度；ηsp——增比黏度值，无量纲；ρ2——试样溶液的浓度，单位为克每毫升(g/mL)。计算到小数点后二位，结果保留一位小数。7试验报告试验报告包括：a)所使用的标准（包括发布年号）；b)样品的名称、数量等资料；c)试样质量、试样溶液浓度、黏度计校准等所有的试验情况；d)样品的测定结果；e)经协商后对试验步骤的修改提示及其它与本文件不一致的部分；f)观察到的异常现象；g)试验人员和日期。FZ/T50010.3—××××附录A干燥浆粕的制备A.1仪器和工具A.1.1密闭称量盒(200～250)mL，质量已知。A.1.2烘箱带强排风装置，最高温度250℃,控温精度±3℃。A.1.3干燥器干燥剂采用变色硅胶。A.2干燥浆粕取约1g左右絮状浆粕放入密闭称量盒(A.1.1)。打开盒盖，放入(120±3)℃烘箱(A.1.2)干燥1h。然后盖上盖子，将称量盒放入干燥器(A.1.3)中冷却30min。FZ/T50010.3—××××黏度计相关示例B.1特性黏度测定用带水套的直管式毛细管黏度计来源自GB/T1548—2016，示例见图B.1。图B.1特性黏度测定用带水套的直管式毛细管黏度计FZ/T50010.3—××××B.2乌氏（乌别洛德）黏度计来源自GB/T1632.1—2008《塑料使用毛细管黏度计测定聚合物稀溶液黏度第1部分：通则》，示例见图B.2。图B.2乌氏（乌别洛德）黏度计B.3动力黏度测定用带水套的直管式毛细管黏度计FZ/T50010.3—××××来源自FZ/T50010.3—2011《粘胶纤维用浆粕粘度的测定》，示例见图B.3。图B.3动力黏度测定用带水套的直管式毛细管黏度计B.4动力黏度测定用落球式黏度计FZ/T50010.3—××××来源自GB/T32683.1—2016《塑料用落球黏度计测定黏度第1部分：斜管法》，示例见图B.4。图B.4落球式黏度计FZ/T50010.3—××××黏度计常数的测定C.1试剂和材料除非另有说明，在分析中仅使用确认为分析纯或以上纯度的试剂和蒸馏水或去离子水或相当纯度C.1.10.5mol/L铜乙二胺(CED)溶液由相同体积的蒸馏水或去离子水与铜乙二胺溶液(5.2.1)混合而成。C.2仪器C.2.1校准用毛细管黏度计±0.02）mm。25℃时，蒸馏水或去离子水在此黏度计中的流出时间约为60s。C.3试验步骤C.3.1校准用液体的准备准备三种液体—蒸馏水或去离子水、甘油溶液(5.2.2)、0.5mol/L铜乙二胺(CED)溶液(C.1.1)。C.3.2温度的调节将校准用液体、校准用毛细管黏度计(C.2.1)、毛细管黏度计(5.3.1)，在恒温水浴(5.3.2)中调节温度至(25±0.1)℃。C.3.3校准用毛细管黏度计中的流出时间分别测定校准用液体(C.3.1)在校准用毛细管黏度计中的流出时间，准确至0.01s。每种液体至少进行二次测定，并计算平均值。分别记录为:(水)tw、(甘油)tc、(0.5mol/LCED溶液)ts，且要求ts:tw应在1.27～1.29之间。C.3.4毛细管黏度计中的流出时间测定校准用液体(C.3.1)中的甘油溶液，在毛细管黏度计中的流出时间，准确至0.01s。至少进行二次测定，并计算平均值。记录为:tv。C.3.5黏度计常数的计算按公式（C.1）、公式（C.2）计算毛细管黏度计的黏度计常数h：f=………(C.1)FZ/T50010.3—××××h=………(C.2)式中：f——毛细管黏度计的黏度计系数，无量纲；tc——甘油溶液在校准用毛细管黏度计中的流出时间，单位为秒(s)；tv——甘油溶液在毛细管黏度计中的流出时间，单位为秒(s)；h——毛细管黏度计的黏度计常数，单位为每秒(s-1)；ts——0.5mol/L铜乙二胺(CED)溶液在校准用毛细管黏度计中的流出时间，单位为秒(s)。黏度计常数的测定结果，为二次平行试验的算术平均值。计算到小数点后五位，结果保留四位小黏度计系数f是仪器常数。黏度计常数h，取决于所用的溶剂。因此每次新购买或者制备铜乙二胺(CED)溶液，应测定黏度计常数h。FZ/T50010.3—××××不同相对黏度对应的[η]×ρ值不同相对黏度ηr，即：不同黏度比，对应的[η]×ρ值，见表D.1。表D.1不同相对黏度对应的[η]×ρ值ηr[η]×ρFZ/T50010.3—××××表D.1（续）ηr[η]×ρFZ/T50010.3—××××表D.1（续）ηr[η]×ρFZ/T50010.3—××××铜氨溶液的制备与分析E.1试剂除非另有说明，在分析中仅使用确认为分析纯或以上纯度的试剂和蒸馏水或去离子水或相当纯度E.1.1硫酸铜（CuSO4·5H2O）或者碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]。E.1.2铜丝或者铜片：直径不大于2mm的紫铜丝或者厚度不大于1.5mm的紫铜片。E.1.3氨水：每升含氨（NH3）约250g或25%～27%（质量分数）。E.1.4氯化钡溶液：每升含氯化钡（BaCl2）约100g。E.1.5氢氧化钠溶液：40%～50%（质量分数）。E.1.6硫酸：5%（质量分数）。E.1.7碘化钾溶液：每升含碘化钾（KI）约100g。E.1.8硫代硫酸钠标准溶液：c(Na2S2O3)＝0.1mol/L。E.1.9硫酸标准溶液：c(H2SO4)＝1.0mol/L。E.1.10氢氧化钠标准溶液：c(NaOH）＝1.0mol/L。E.1.11甲基红指示剂：2g/L。E.1.12淀粉指示剂：5g/L。E.1.13氢氧化钠（NaOH）。E.1.14蔗糖。E.2仪器和工具E.2.1天平：实际分度值0.1g。E.2.2加热装置。E.2.3振荡装置。E.2.4烧杯：1L。E.2.5吸管和移液管。E.2.6棕色瓶：1L。E.2.7具塞三角烧瓶：250mL。E.2.8水泵或者真空泵。E.2.9铜氨溶液制备装置：带冷却槽和气体洗涤瓶的组合，见图E.1。FZ/T50010.3—××××3——铜氨溶液制备瓶，内盛为整个瓶容积三分之二的新净化的铜丝或者铜片(E.1.2)，卷成螺旋形或者筒形小段和小图E.1铜氨溶液制备装置示意图E.3铜氨溶液制备E.3.1铜氨溶液组成铜氨溶液[Cu(NH3)4](OH)2：铜（13.00±0.20）g/L，含氨（150±2）g/L，蔗糖2g/L，氢氧化钠7g/L。E.3.2采用硫酸铜和氨水用天平(E.2.1)称取70g～80g硫酸铜或者碱式碳酸铜(E.1.1)，溶于盛有500mL蒸馏水的烧杯(E.2.4)中，在加热装置(E.2.2)上加热至全部溶解，在低于50℃时用吸管(E.2.5)滴入氨水(E.1.3)，并迅速搅拌使成浅蓝色氢氧化铜沉淀。到不再继续产生沉淀时，停止滴入氨水。用热蒸馏水洗涤沉淀（倾泻法），至洗液不含硫酸根为止[用氯化钡(E.1.4)检验]。将所得氢氧化铜放入烧杯中，加入600mL氨水迅速搅拌，再加入200mL蒸馏水，摇匀后移入棕色瓶(E.2.6)内，采用振荡装置(E.2.3)振荡、摇动使充分溶解至无沉淀为止。E.3.3采用铜丝或铜片和氨水将铜氨溶液制备装置(E.2.9)中图示编号5的气体洗涤瓶的胶管与水泵(E.2.8)连接，使空气以每秒(2～3)个气泡的速度通入制备瓶，以使铜能溶于氨水中。一般在连续不断通入空气16h后，铜含量即可符合要求。停止通气，将制备瓶自冷却槽中取出，两端用螺旋夹夹住，摇匀后移入棕色瓶内。E.4标定E.4.1铜含量的标定用移液管准确吸取3mL铜氨溶液于具塞三角烧瓶(E.2.7)中，滴入3滴～4滴甲基红指示剂(E.1.12)，以硫酸(E.1.6)中和至微红色，再加入15mL硫酸。煮沸5min。冷却后，加入20mL碘化钾FZ/T50010.3—××××(E.1.7)，塞紧瓶塞，放入暗处5min后取出。用硫代硫酸钠标准溶液(E.1.8)滴定，将到终点时，加入3mL～5mL淀粉指示剂(E.1.12)，继续滴定至蓝色恰好消失。E.4.2氨含量的标定用移液管准确移取3mL铜氨溶液，注入盛有50mL硫酸标准溶液(E.1.9)的具塞三角烧瓶中，移液管尖端必须插入液面以下。当接近流完时，将移液管尖端离开液面，靠近瓶壁，使残留溶液流下。滴入2滴～3滴甲基红指示剂，用氢氧化钠标准溶液(E.1.10)滴定至红色消失。E.4.3标定的计算E.4.3.1铜含量的计算铜含量按公式（E.1）计算。cTa式中：cT——铜氨溶液中的铜含量，单位为克每升(g/L)；ca——硫代硫酸钠标准溶液的浓度，单位为摩尔每升(mol/L)；Va——滴定消耗的硫代硫酸钠标准溶液的体积，单位为毫升（mL）；0.06354——与1mL硫代硫酸钠标准溶液相当的铜的摩尔质量，单位为克每摩尔(g/mol)；VN——铜含量标定时铜氨溶液的体积，单位为毫升(mL)。平行测定二次，允许误差不大于0.2g/L。以二次测定的算术平均值作为结果，保留一位小数。E.4.3.2氨含量的计算氨含量按公式（E.2）计算。cAsh式中：cA——铜氨溶液中的氨含量，单位为克每升(g/L)；cs——硫酸标准溶液的浓度，单位为摩尔每升(mol/L)；Vs——加入的硫酸标准溶液的体积，单位为毫升(mL)；ch——氢氧化钠标准溶液的浓度，单位为摩尔每升(mol/L)；Vh——滴定消耗的氢氧化钠标准溶液的体积，单位为毫升(mL)；0.094×cT——1L铜氨溶液中每1g铜所消耗的硫酸标准溶液的体积，单位为毫升(mL)；0.017——与1mL硫酸标准溶液相当的氨的摩尔质量，单位为克每摩尔(g/mol)。VN——铜含量标定时铜氨溶液的体积，单位为毫升(mL)。平行测定二次，允许误差不大于2.0g/L。