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文档简介

一、工作简况

(一)任务来源

依据《国家标准化管理委员会关于下达2022年第二批推荐性国家标准计划及相关标

准外文版计划的通知》,修订GB/T21395-2008《二甲基亚砜》国家标准,计划编号为

20220448-T-606,完成时间:2023年。该项目主管部门为中国石油和化学工业联合会,归口

单位为全国化学标准化技术委员会,执行单位为全国化学标准化技术委员会有机化工分会,

负责起草单位为南京国源标准技术服务有限公司、山东省产品质量检验研究院、湖北兴发化

工集团股份有限公司、沧州东丽精细化工有限公司、中国石油化工股份有限公司北京化工研

究院等。

(二)产品及行业概况

二甲基亚砜(DMSO)是一种含硫有机化合物,常温下为无色无臭的透明液体,是一种吸

湿性的可燃液体。具有高极性、高沸点、热稳定性好、非质子、与水混溶的特性,能溶于乙

醇、丙醇、苯和氯仿等大多数有机物,被誉为“万能溶剂”。二甲基亚砜能将溶解的药物通

过皮肤涂抹渗入体内,且对身体无害,可代替口服或注射,故又得名“万能药”。二甲基亚

砜广泛应用于农药、医药和电子材料等许多领域,以合成含氟药和作为医药、农药中间体溶

剂为主,近年来在电子工业和碳纤维领域应用增多。

2022年,我国二甲基亚砜总产量约6万吨,其中约有40%出口,随着二甲基亚砜在电子

行业以及碳纤维市场的进一步广泛应用,以及新材料的不断更新,未来几年,我国出口的二

甲基亚砜量会进一步增加。二甲基亚砜在下游产品不断应用和发展中,客户对该产品中微量

金属元素的控制要求越来越强烈(涉及到下游工序的收率和使用效率);随着电子行业的发

展,社会对电子行业的要求越来越高,对其对应的清洗剂二甲基亚砜的品质也提出了更高的

要求;由于二甲基亚砜本身具有毒性很小这一特点,随着社会对健康生活,环境友好的进一

步认识,二甲基亚砜迅速取代了下游行业中常用的中高度毒性溶剂;新的应用客户对二甲基

亚砜中微量元素的要求没有一个相对的元素种类和控制范围,大部分以质量越优越佳的理念

进行着沟通,造成了生产控制上的过度控制和能耗上浪费;部分厂商对电子级二甲基亚砜存

在理解上的歧义和概念上的混淆,往往通过专业机构分析后,将自身产品中长期稳定的部分

含量较低的元素作为电子级二甲基亚砜的执行标准在市场上流通,致使部分客户曲解了电子

级二甲基亚砜的质量水平;随着二甲基亚砜在下游行业中的应用越来越广泛,尤其是在炭纤

维行业中的成功应用,为二甲基亚砜进一步发展提供了更为广阔的空间。二甲基亚砜产品在

国际市场的变化和新应用领域开发,导致国内外客户对国内电子级二甲基亚砜的需求量日益

增大,而现行国标GB/T21395-2008国家标准标龄已超十年,且其中只对工业级中一等品和

优级品作了规范,没有对目前广泛应用的电子行业用户给出统一规范要求,本次标准制定就

是在现有一等品和优级品基础上增设电子级标准。电子级二甲基亚砜主要用于电子电路板蚀

刻后及电容器电子器件的清洗,同时还可用于稀土金属的生产。国内市场上现有的二甲基亚

砜主要是工业级二甲基亚砜,电子级二甲基亚砜随着用户的需求不同差异化较大,对其二甲

基亚砜含量的限定以及产品中金属离子含量等要求也不一致,对电子级二甲基亚砜增设标准

要求,规范该产品的生产和销售市场,明确、促进和提升行业现有产品质量控制要求,对电

子级亚砜的进一步良性推广应用具有深远意义。

目前,生产二甲基亚砜主要采用二甲基硫醚氧化制得,根据所用氧化剂和氧化方式的不

同,分为硝酸法、双氧水法、臭氧法和二氧化氮法(见图1)等。硝酸法设备腐蚀严重,且

中和硝酸时耗碱量较多;双氧水法成本高,不适合工业生产;臭氧氧化法转化率太低;二氧

化氮法是较先进的生产方法,目前各工业化生产装置均采用此法。氧化反应有液相氧化与气

相氧化两种工艺,气相氧化对操作条件要求严格,否则易发生爆炸,目前工业上多采用液相

氧化法。

图1二氧化氮法制二甲基亚砜工艺

国外生产二甲基亚砜的厂家主要有美国Gaylord公司、法国Alkema公司和日本TFC。

Gaylord公司以造纸厂副产的二甲基硫醚为原料,Alkema公司和日本TFC以硫化氢为原料生

产二甲基硫醚进而氧化为二甲基亚砜。国内的主要生产厂家见表1。

表1国内二甲基亚砜主要生产厂家情况

生产单位生产能力(万吨/2021年产量(万2022年产量(万生产工艺

年)吨)吨)

湖北兴发化工集4.84.84.8二氧化氮法

团股份有限公司

沧州东丽精细化1.21.11.1二氧化氮法

工有限公司

(三)标准编制过程

1、起草阶段

2022年7月-9月,南京国源标准技术服务有限公司、山东省产品质量检验研究院收集

并整理了国内外试验方法标准及规范性引用文献15项。

2022年10月-2023年1月,通过电话、邮件、走访等调研了国内二甲基亚砜产品的主

要生产企业和制药、碳纤维、电子材料等行业二甲基亚砜产品的主要用户,广泛听取意见和

建议,充分掌握国内二甲基亚砜生产技术现状以及市场需求。

2023年2月-5月,查阅相关资料,收集样品,编制了试验工作方案,开始验证试验,

根据试验结果,起草标准草案及编制说明,6月完成了标准草案的编制工作,提出征求意见

稿

(四)主要起草参加单位和工作组成员及其所做工作

此次标准编制工作,由南京国源标准技术服务有限公司牵头,得到山东省产品质量检验

研究院、湖北兴发化工集团股份有限公司、沧州东丽精细化工有限公司、中国石油化工股份

有限公司北京化工研究院等的配合与协助,收集资料、市场调研、试验方法验证、分析整理

检测数据、起草征求意见稿和编制说明等一系列工作。

二、标准编制依据和原则

本次标准修订遵循“统一性、协调性、适用性、一致性、规范性”的原则,按照GB/T

1.1-2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》和GB/T20001.4-2015

《标准编写规则第4部分:试验方法标准》进行编制,并遵循以下基本原则:

第一、标准技术要求尽可能与国际市场接轨;

第二、符合国内生产现状;

第三、切合国内市场对产品质量的需求;

第四、所选用分析检测方法方便使用,有利于生产销售。

该产品主要生产销售商的技术指标对比见表2。

表2二甲基亚砜标准指标对比表

GB/T21395-2008Q/SHX091-2019Q/JGH02-2023Q/CZDL01-2017

指标低金属低电导低金属低金属

优等品一等品分析纯化学纯高纯度低水级

离子率一等品优等品

无色透明液体或晶

外观(感无色透明液体或晶体,无味或无色透明液体,或晶体,无味

体,无味或微有气无色粘稠状液体

官)微有异味或微有气味

二甲基亚

砜含量,——≥99.95≥99.90≥99.95≥99.98

w/%

水分,w/%≤0.10≤0.5≤1.0≤0.05≤0.05

酸值(以

KOH计)/≤0.03≤0.04—≤0.02≤0.03≤0.01

(mg/g)

结晶点/℃≥18.10≥18.0018-2016.5-19.0≥18.30≥18.20≥18.30

透光度

(400nm)≥96.0—≥99.0≥96.0≥98.0≥99.0

/%

折光率1.477~

1.4775~1.4790—1.4775~1.47901.4778~1.4790

(20℃)1.480

色度———≤10

密度1.098~1.080~

(25℃)/—1.0950~1.1000≥1.093

(g/cm3)1.1021.130

杂质的质

≤0.10≤0.15———

量分数/%

电导率

(25℃)——≤0.20≤0.30——

/(cm/us)

水溶解试

—合格———

灼烧残渣—≤0.02———

游离酸—≤0.02———

还原性物

————≤0.01

质/%

pH———6~8

——≤10———≤10

(μg/kg)

——≤10——≤50≤10

(μg/kg)

——≤10——≤50≤10

(μg/kg)

——≤10———≤10

(μg/kg)

——≤10———≤10

(μg/kg)

——≤10———≤10

(μg/kg)

——≤10———≤10

(μg/kg)

——≤10———≤10

(μg/kg)

——≤10———≤10

(μg/kg)

——≤10———≤10

(μg/kg)

——≤10——≤50≤10

(μg/kg)

——≤10———≤10

(μg/kg)

三、文件主要技术内容的变化

本文件主要包括:

(1)范围

(2)规范性引用文件

(3)术语和定义

(4)符号和缩略语

(5)技术要求

(6)试验方法

(7)检验规则

(8)标志、包装、运输和贮存

主要技术变化说明如下:

1、等级分类的确定

用户的使用是本文件等级分类的依据,根据二甲基亚砜的用途分为电子级、医药级、工

业级三个等级。电子级主要用于合成碳纤维的染色溶剂、脱色剂和染色载体以及电子清洗剂

等行业;医药级主要用于制药行业中药物的原料和载体等;工业级广泛用于溶剂和反应试剂。

2、项目及指标的确定

相比较GB/T21395-2008删除了“外观”、“杂质的质量分数”项目及试验方法,增加了“二

甲基亚砜”、“色度”、“密度”、“金属离子”项目。使用色度可定量测定产品的颜色,删除外

观中的气味保障了分析人员的健康安全。将杂质的质量分数改为二甲基亚砜,更直观的表征

产品的纯度。根据行业和购买方的需求,增加密度和金属离子项目,密度采用25℃进行测定。

通过生产企业对该产品生产工艺的提升和意见反馈,确定各项目指标(见表3),通过试验

验证各项指标满足日常生产和使用要求。

表3各项指标要求

指标

项目

电子级医药级工业级

二甲基亚砜,w/%≥99.98≥99.94≥99.90

水分,w/%≤0.02≤0.02≤0.10

酸值(以KOH计),/(mg/g)≤0.01≤0.03≤0.03

结晶点,/℃≥18.3≥18.1≥18.1

透光度(400nm),/%≥99.0≥96.0≥96.0

20

折光率푛D1.4778~1.48001.4775~1.48001.4775~1.4800

色度(铂-钴色号),Hazen单位≤10≤10≤10

密度(25℃),/(g/cm3)1.0940~1.10001.0930~1.10001.0930~1.1000

钠≤10--

镁≤10--

铝≤10--

钾≤10--

钙≤10--

金属离子含量,/铬≤10--

(μg/kg)锰≤10--

铁≤10--

镍≤10--

铜≤10--

锌≤10--

铅≤10--

3、试验方法的确定

本文件结合国内生产企业常用的试验方法对GB/T21395-2008中的方法进行了细化和

补充,并做了重复性和实验室间比对试验。

(1)“二甲基亚砜”的试验方法采用气相色谱法,对“杂质含量的测定”中气相条

件进行了优化,将推荐的不锈钢填充色谱柱改为聚乙二醇毛细管色谱柱。

(2)“色度”项目采用目前检测化工产品颜色常用的铂钴比色法。

(3)“密度”项目采用GB/T4472《化工产品密度、相对密度的测定》或GB/T611

《化学试剂密度测定通用方法》进行测定,以GB/T4472中密度计法为仲裁法。

(4)“金属离子含量”的测定方法主要有发射光谱法、石墨炉原子吸收光谱、等离子发

射光谱法(ICP)、电感耦合等离子体-质谱法(ICP-MS)等。等离子发射光谱法(ICP)和电感

耦合等离子体-质谱法(ICP-MS)是一种多元素分析技术,具有极好的灵敏度和高效的样品

分析能力,是目前元素分析中公认的先进检测技术,由于本产品金属元素含量在10μg/kg

一下,部分ICP设备精度无法达到,因此本文件拟采用ICP-MS法测定金属离子。配制曲线

有标准曲线法和标准加入法两种方法,标准曲线法适用于标液基体和样品基体大致相同的情

况,二甲基亚砜属于有机溶剂,经水稀释后与标液基体不一样,对测定的响应值有影响;而

标准加入法是将标液加入样品中测定,消除了基体成分对测试结果的影响。故本文件采用标

准加入法进行测定。

四、标准中涉及专利的说明

本标准在起草和征求意见过程中,未发现包含必要专利。

五、产业化情况、推广应用论证和预期达到的经济效果等情况

目前二甲基亚砜的市场需求越来越大,进出口量呈现双量齐增的态势,产品标准标龄

已超十年,且其中只对工业级中一等品和优级品作了规范,没有对目前广泛应用的电子和碳

纤维行业用户给出统一规范要求,导致产品质量参差不齐,因此本文件的制定有利于提高二

甲基亚砜的产品质量。文件发布以后,有统一的标准规范电子级和医药级二甲基亚砜的质量,

提高产品质量的稳定性,促进产品的生产和贸易,减少质量纠纷,预计会产生巨大的经济效

益和社会效益。

六、采用国际标准和国外先进标准情况

本标准修订后达到国际先进水平。

七、与现行相关法律、法规、规章及相关标准(强制性标准)的协调

本标准与其它现行法律、法规、规章保持一致。

八、重大分歧意见的处理经过和依据

本标准在制定过程中无重大分歧意见。

九、标准性质的建议说明

本标准的性质为推荐性标准。

十、贯彻标准的要求和措施建议

本标准目前正在修订阶段,报批稿提交后希望有关部门尽快批准发布,新标准发布后,

使用单位须对标准进行宣贯,并按新标准的实施日期执行。

十一、废止现行相关标准的建议

无。

十二、其它应予说明的事项

无。

二甲基亚砜

试验报告

1.二甲基亚砜含量的测定

GB/T21395-2008中采用测定杂质含量的方法间接反映二甲基亚砜的纯度,本文件改为

直接测定二甲基亚砜的含量,并对气相色谱的操作条件进行了优化(见表4),典型色谱图

见图1,参考保留时间为4.027min。为了验证该方法的准确性,我们对7批次二甲基亚砜平

行测定6次,进行二甲基亚砜含量重复性试验,来验证方法精密度,试验结果见表2。

表4推荐的色谱柱及典型气相色谱参考条件

项目操作条件

色谱柱聚乙二醇毛细管色谱柱,30m×0.25mm×0.25μm

柱箱温度160℃

汽化室温度230℃

检测器温度230℃

空气流量300mL/min

氢气流量35mL/min

分流比50:1

图1二甲基亚砜标准样品气相色谱图

表5二甲基亚砜含量重复性试验数据

质量等级电子级医药级工业级

编号1#2#3#4#5#6#7#

99.99599.99899.99999.99499.99699.92599.996

99.99599.99799.99999.99499.99699.92599.994

二甲基亚砜含

99.99699.99799.99999.99499.99699.92599.994

量,w/%

99.99799.99999.99699.99699.99199.92599.997

99.99699.99899.99799.99399.99899.92499.996

99.99699.99799.99699.99499.99799.92299.996

平均值,%99.99699.99899.99899.99499.99699.92499.996

标准偏差,%0.000690.000750.001370.000900.002210.001110.00112

重复性,%0.00190.00210.00380.00250.00620.00310.0031

RSD,%0.00070.00070.00140.00090.00220.00110.0011

通过试验结果,计算测得相对标准偏差均小于5%,两次平行测定结果的绝对差值不

大于0.01%,满足试验要求。

2.水分的测定

表6水分重复性试验数据

质量等级电子级医药级工业级

编号1#2#3#4#5#6#7#

0.00690.00980.00250.00420.00640.01470.0199

0.00680.01000.00260.00400.00660.01490.0199

0.00620.00990.00220.00430.00650.01460.0198

水分,w/%

0.00660.00980.00270.00440.00650.01480.0200

0.00680.01000.00240.00450.00660.01450.0198

0.00630.00980.00250.00420.00680.01470.0199

平均值,%0.00660.00990.00250.00430.00660.01470.0199

标准偏差,%0.000260.000090.000110.000160.000120.000130.00007

重复性,%0.000740.000250.000300.000450.000350.000360.00019

RSD,%4.010.914.303.751.900.880.35

按GB/T6283的规定进行测定,通过试验结果,计算测得相对标准偏差均小于5%,

两次平行测定结果的绝对差值不大于0.01%,满足试验要求。

3.酸值的测定

表7酸值重复性试验数据

质量等级电子级医药级工业级

编号1#2#3#4#5#6#7#

0.0060.0060.0060.0060.0060.0060.006

酸值(以KOH0.0060.0060.0060.0060.0060.0060.006

计)(mg/g)0.0060.0060.0060.0060.0060.0060.006

0.0060.0060.0060.0060.0060.0060.006

0.0060.0060.0060.0060.0060.0060.006

0.0060.0060.0060.0060.0060.0060.006

平均值,(mg/g)0.0060.0060.0060.0060.0060.0060.006

标准偏差,

0.00000.00000.00000.00000.00000.00000.0000

(mg/g)

重复性,(mg/g)0.00000.00000.00000.00000.00000.00000.0000

RSD,%0.000.000.000.000.000.000.00

通过试验结果,计算测得相对标准偏差均为0%,并且两次平行测定结果的绝对差值

不大于0.001mg/g,认为满足试验要求。

4.结晶点的测定

表8结晶点重复性试验数据

质量等级电子级医药级工业级

编号1#2#3#4#5#6#7#

18.4418.4218.4318.4618.4618.3918.41

18.4318.4218.4418.4518.4918.4018.40

18.4318.4118.4418.4818.4818.3818.40

结晶点,℃

18.4318.4218.4218.4618.4918.3618.38

18.4218.4018.4318.4618.4618.3718.39

18.4318.4218.4418.4818.4818.3718.40

平均值,℃18.4318.4218.4318.4718.4818.3818.40

标准偏差,℃0.00580.00760.00750.01120.01250.01340.0094

重复性,℃0.0160.0210.0210.0310.0350.0380.026

RSD,%0.0310.0410.0400.0610.0680.0730.051

按GB/T7533的规定进行测定,通过试验结果,计算测得相对标准偏差均小于5%,

两次平行测定结果的绝对差值不大于0.1℃,满足试验要求。

5.透光度的测定

表9透光度重复性试验数据

质量等级电子级医药级工业级

编号1#2#3#4#5#6#7#

透光度99.699.699.899.799.699.399.3

(400nm),%99.699.599.899.699.699.499.3

99.599.699.799.799.799.399.2

99.699.699.899.799.799.399.3

99.799.599.899.899.799.499.3

99.699.699.899.799.799.399.3

平均值,%99.699.699.899.799.799.399.3

标准偏差,%0.0580.0470.0370.0580.0470.0470.037

重复性,%0.1620.1320.1040.1620.1320.1320.104

RSD,%0.0580.0470.0370.0580.0470.0470.038

按GB/T9721的规定进行测定,通过试验结果,计算测得相对标准偏差均小于5%,

两次平行测定结果的绝对差值不大于0.2%,满足试验要求。

6.折光率的测定

表10折光率重复性试验数据

质量等级电子级医药级工业级

编号1#2#3#4#5#6#7#

1.47881.47901.47921.47871.47881.47861.4791

1.47881.47891.47921.47871.47871.47861.4792

透光度1.47881.47901.47921.47881.47881.47861.4792

(400nm),%1.47881.47901.47911.47871.47881.47871.4791

1.47891.47901.47921.47871.47881.47861.4791

1.47881.47901.47911.47871.47881.47861.4791

平均值,%1.47881.47901.47921.47871.47881.47861.4791

标准偏差,%0.000040.000040.000050.000040.000040.000040.00005

重复性,%0.000100.000100.000130.000100.000100.000100.00013

RSD,%0.002520.002520.003190.002520.002520.002520.00319

按GB/T6488的规定进行测定,通过试验结果,计算测得相对标准偏差均小于5%,

两次平行测定结果的绝对差值不大于0.0002,满足试验要求。

7.色度的测定

表11折光率重复性试验数据

质量等级电子级医药级工业级

编号1#2#3#4#5#6#7#

0000000

0000000

色度(铂-钴色0000000

号)0000000

0000000

0000000

平均值0000000

标准偏差0000000

重复性0000000

RSD,%0000000

按GB/T3143的规定进行测定,通过试验结果,计算测得相对标准偏差均小于5%,

两次平行测定结果的绝对差值不大于5(色号),满足试验要求。

8.密度的测定

表12密度重复性试验数据

质量等级电子级医药级工业级

编号1#2#3#4#5#6#7#

1.09491.09501.09501.09491.09501.09511.0950

1.09501.09501.09501.09491.09501.09511.0950

密度(25℃)1.09501.09501.09501.09501.09501.09501.0950

(g/cm3)1.09491.09511.09501.09491.09501.09511.0951

1.09501.09501.09501.09481.09491.09511.0950

1.09501.09501.09501.09491.09501.09511.0950

平均值,(g/cm3)1.09501.09501.09501.09491.09501.09511.0950

标准偏差,

0.000050.000040.000000.000060.000040.000040.00004

(g/cm3)

重复性,(g/cm3)0.000130.000100.000000.000160.000100.000100.00010

RSD,%0.00430.00340.00000.00530.00340.00340.0034

按GB/T4472的规定进行测定,通过试验结果,计算测得相对标准偏差均小于5%,

两次平行测定结果的绝对差值不大于0.0005g/cm3,满足试验要求。

9.金属离子含量的测定

表13金属离子含量重复性试验数据

质量等级电子级

编号1#2#3#

6.872.542.66

6.762.622.69

6.852.552.72

平行测定结果

6.862.642.67

6.792.552.66

钠,(μg/kg)

6.762.602.69

平均值6.822.582.68

标准偏差0.0460.0390.021

重复性0.130.110.06

RSD,%0.681.490.79

1.790.950.85

1.780.940.85

1.770.940.86

平行测定结果

1.840.910.87

1.790.950.87

镁,(μg/kg)

1.820.960.86

平均值1.800.940.86

标准偏差0.0240.0160.008

重复性0.070.040.02

RSD,%1.341.670.95

0.160.580.61

0.150.560.62

0.150.570.62

平行测定结果

0.160.570.61

0.140.580.60

铝,(μg/kg)

0.160.570.61

平均值0.150.570.61

标准偏差0.0070.0070.007

重复性0.020.020.02

RSD,%4.861.201.12

4.780.810.86

4.840.820.85

4.760.840.83

钾,(μg/kg)平行测定结果

4.820.82

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