三乙基铝
1 范围
本标准规定了三乙基铝的术语和定义、要求、实验方法、检验规则和包装、标志、贮存和运输。
本标准适用于采用直接法生产的三乙基铝,主要用途为用于聚烯烃助催化剂。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款,对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB 191 包装储运图示标志
GB/T 6286 堆积密度测定方法
GB/T 6680 液体化工产品采样通则
HB/T 2783 抗压碎力实验方法
GB/T 3723 工业用化学产品采样安全通则
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
三乙基铝 Triethyl aluminium
分子式:Al(C2H5)3
相对分子量:114.17(按 1987 年国际相对原子量)。
CAS.:97-93-8
4 要求
4.1 外观
三乙基铝为无色透明液体。
4.2 三乙基铝产品性能指标
三乙基铝应符合表 1 要求,同时应符合表明值;
表 1 三乙基铝的要求
项目 指标
1 型号 TEAL-N型 TEAL-S型
2 外观 无色透明液体 无色透明液体
3 总铝/% ≥ 23.0 22.9
4 三乙基铝/% ≥ 94.0 95.0
5 三正丁基铝/% ≤ 5.0 5.0
6 三氢化铝/% ≤ 1.0 0.1
5 实验方法
5.1 外观
目视法测定。
5.2 总铝含量的测定
5.2.1 方法概要
定量水解三乙基铝样品,用过量的 EDTA 络合铝,以双硫腙为指示剂,用硫酸锌反滴定过量的EDTA。进而计算出三乙基铝样品中的总铝含量。
5.2.2 主要器具及试剂
a) 分析天平;
b) 调温式电炉 1000W 2 台;
c) 三角烧瓶 250mL;
d) 容量瓶 100mL,250mL,500mL,1000mL;
e) 移液管 1mL,5mL,25mL;
f) 量杯 1mL,20mL,100mL;
g) 烧杯 1000mL;
h) 注射器 1mL,5mL;
i) 酸式滴定管 50mL;
j) 取样瓶(配好胶盖及铝压盖的青霉素小瓶)
k) 无水乙醇(A.R.),冰乙醇(A.R.),正丁醇(A.R.);
l) 正庚烷(A.R.使用前用活化过的分子筛脱水至质量分数为 5μg/g 以下);
m) 体积分数为 50%的盐酸(A.R.)水溶液;
n) 体积分数为 10%的硫酸(A.R.)水溶液;
o) 质量分数为 10%氢氧化钠(A.R.)水溶液;
p) 质量分数为 0.1%的酚酞乙醇溶液;
q) 质量比为 1:100 的双硫腙与氯化钠混合研磨;
r) 缓冲溶液:称取 77.1g 醋酸铵和 57mL 冰乙酸于 1000mL 容量瓶中,用水稀释至刻度;
s) 0.05mol/L 铝标准溶液:称取 1.3500g 纯铝(质量分数为 99.99%)放入 1000mL 烧杯中,加入250mL 体积分数为 50%的盐酸,在电炉上缓慢加热至完全溶解,冷却至室温,转移至 1000mL容量瓶中用水稀释至刻度。
t) 0.05mol/LEDTA 标准溶液:称取 18.6gEDTA(A.R.)于 1000mL 烧杯中,加水溶液后,转移至 1000mL 容量瓶中,用水稀释至刻度;
u) 0.05mol/L 硫酸锌标准溶液:称取 14.39gZnSO4·7H2O(A.R.)于 1000mL 烧杯中,加水溶解后转移到 1000mL 容量瓶中,用水稀释至刻度。
5.2.3 EDTA 标准溶液的标定
1) EDTA-硫酸锌换算系数的测定:在 250mL 三角瓶中,用移液管准确加入 25mLEDTA 标准溶液,加 10mL 缓冲溶液,75mL 无水乙醇,少许双硫腙指示剂,用硫酸锌标准溶液滴定至桃红色为终点,记录所消耗硫酸锌标准溶液的体积。
换算系数用下式计算:
V(EDTA)
CF=----------------.............................. (1)
V(Zn)
式中:
CF-硫酸锌换算系数;
V(EDTA)-EDTA 标准溶液体积,mL;
V(Zn)-硫酸锌标准溶液体积,mL。
2) EDTA 标准溶液的标定:在 250mL 三角瓶中,用移液管准确加入 5mL 铝标准溶液,加入 2mL体积分数为 10%的硫酸水溶液和 20mL 蒸馏水,用移液管准确加入 25mLEDTA 标准溶液,摇匀后加入 3 滴~5 滴质量分数为 0.1%的酚酞指示剂,用质量分数为 10%的氢氧化钠水溶液中和至溶液呈微红色,加入 1mL 冰乙酸,在电炉上加热至沸腾,2min 后取下水冷至室温,加入 20mL 缓冲溶液,75mL 无水乙醇,少许双硫腙指示剂,用硫酸锌标准溶液滴定至桃红色为终点,记录所消耗硫酸锌标准溶液的体积。
EDTA 标准溶液摩尔浓度用下式计算:
V铝×C铝
CEDTA=---------------------------.......................(2)
V(EDTA)-V锌×CF
式中:
CEDTA―EDTA 标准溶液摩尔浓度,mol/L;
V铝―铝标准溶液的体积,mL;
C铝―铝标准溶液的摩尔浓度,mL;
V(EDTA)―EDTA 标准溶液体积,mL;
V锌―硫酸锌标准溶液体积,mL;
CF―硫酸锌换算系数。
5.2.4 分析步骤
a) 三乙基铝样品稀释:用氮气置换取样瓶内的空气并抽真空,在分析天平上称量,记为 W1(准确度至 0.1mg),用配有 5#针头的 5mL 注射器抽取 3mL 已脱水的正庚烷注入取样瓶中称量,记为 W2,再用配有 6#针头的 1mL 注射器从浓三乙基铝样品中抽取 0.3mL~0.35mL 样品,注入已有 3mL 正庚烷的取样瓶中称量,记为 W3,摇匀,至此三乙基铝样品稀释完毕。
b) 分取稀释后的三乙基铝试样:用另一支配有 6#针头的 1mL 注射器从上述稀释后的样品中抽取0.3mL~0.35mL 样品,迅速将针头扎入硅胶塞中,在分析天平上称量,记为 W4,然后注入已放5mL 正丁醇的 250mL 三角烧瓶中,再将注射器连同硅胶塞一起称量,记为 W5,以此做为测试试样,用同样的操作方法再取第二个测试试样,作为平行试样。
c) 试样测试;往已盛有试样的三角瓶中加入 2mL 体积分数为 10%的硫酸水溶液和 20mL 蒸馏水,用移液管准确加入 25mLEDTA 标准溶液,摇匀后加入 3 滴~5 滴质量分数为 0.1%的酚酞指示剂,用质量分数为 10%的氢氧化钠溶液中和至溶液呈微红色,加入 1mL 冰乙醇,在电炉上加热至沸腾,2min 后取下水冷至室温,加入 20mL 缓冲溶液、75mL 无水乙醇、少许双硫腙指示剂,用硫酸锌标准溶液滴定至桃红色为终点,记录试样所消耗硫酸锌标准溶液的体积记为 V1。同时做空白实验,记录空白所消耗硫酸锌标准溶液的体积记为 V2。
5.2.5 计算
三乙基铝总铝含量用以下式计算:
25×C(EDTA)×(1-V1/V2)×26.98
AL=-------------------------------------------.....................(3)
1000×(W4-W5)×(W3-W2)/(W3-W1)
式中:
Al%―三乙基铝总铝含量;
CEDTA―EDTA 标准溶液摩尔浓度,mol/L;
V1―试样所消耗硫酸锌标准溶液的体积,mL;
V2―空白所消耗硫酸锌标准溶液的体积,mL;
W1―抽真空后的空取样瓶质量,g;
W2―加入已脱水的正庚烷的取样瓶质量,g;
W3―加入三乙基铝样品及正庚烷的取样瓶质量,g;
W4―含有样品的针头和硅胶塞的质量,g;
W5―移走样品的针头和硅胶塞的质量,g。
5.2.6 结果及允许偏差
以两次平行测定数据的算数平均值作为测定结果。
三乙基铝样品总铝含量质量分数在 22%~24%范围,两次测定结果之差小于 0.2%。
5.3 三乙基铝、三正丁基铝、三氢化铝测定
5.3.1 原理
三乙基铝样品经水解产生一定组成和量的气体,用气相色谱仪热导池检测器检定其氢气和各烃类组分,用绝对保留时间定性,外标法定量,然后计算出三乙基铝、三正丁基铝和三氢化铝含量。
5.3.2 主要仪器及试剂
a) HP―5890Ⅱ气相色谱仪;
b) HP―3395 积分仪;
c) 水解气发生装置;
d) 注射器 1mL,5mL,50mL;
e) 正辛醇(A.R.)
f) 5%硫酸(A.R.)水溶液;
g) 混合标准气体:氢气体积分数为 0.2%,乙烷体积分数为 60%,正丁烷体积分数为 2%,其余为氮气。
5.3.3 气相色谱操作条件
a) 色谱柱:φ3mm×2000mm 不锈钢柱;
b) 固定相:阿皮松 M/活性氧化铝;
c) 载气:氮气,30mL/min;
d) 汽化温度:150℃;
e) 柱箱温度:80℃;
f) 检测温度:150℃;
g) 进样量:0.2mL。
5.3.4 三乙基铝样品水解及测定
按图连接好三乙基铝样品水解装置,用氮气充分置换,用 1mL 注射器抽取约 0.5mL 三乙基铝样品注入水解瓶中,然后缓慢滴加 4mL 正辛醇,再加 10mL 体积分数为 5%的硫酸水溶液,稳定 30min后用注射器抽取 50mL 水解气体,通过 0.2mL 定量管进行色谱分析。
5.3.5 水解气组分定性
用绝对保留时间定性:
a) 氢气:0.4min;
b) 乙烷:0.7min;
c) 正丁烷:2.8min。
5.3.6 水解气组分定量计算
a) 水解气 i 组分相对体积含量
Hi
V=-------------×100.......................... (4)
∑His
式中:
Vi-水解气 i 组分相对体积含量(%);
Hi-水解气中 i 组分色谱峰高(积分值);
His-标气中 i 组分色谱峰高(积分值);
Cis-标气中 i 组分体积含量(%)。
b) 水解气组分(氢气、乙烷、正丁烷)体积含量归一
Vi
X=----------------×100....................... (5)
∑Vi
式中:
Xi——归一后水解气 i 组分体积含量(﹪);
Vi——水解气 i 组分相对体积含量(﹪)。
c) 试样组分(三氢化铝、三乙基铝、三正丁基铝)重量含量:
Xi×Mi
C=--------------×100.......................... (6)
∑Xi×Mi
式中:
Ci——试样中 i 组分重量含量(﹪);
Xi——归一后水解气 i 组分体积含量(﹪)。
Mi——试样中 i 组分对应的重量因子:
三氢化铝:10;
三乙基铝:38.055;
三正丁基铝:86.107。
5.3.7 允许差
取两次平行测定数据的算术平均值做为测定结果。
6 检验规则
6.1 三乙基铝产品出厂前由生产厂质监部门进行检测,并保证产品符合本标准要求。
6.2 交货时,销售部门应当把质量检验合格证交给用户,合格证上表明产品的名称、型号、净重、批号、罐号、生产日期及检验结果,合格证由质检部门签发并盖有质检专用章和质检员章。
6.3 三乙基铝产品分批;每一成品储罐的储量为一个批号。
6.4 用户有权按本标准验收,如有异议,须在出厂半年内向生产厂提出,由双方协商解决,如达不成一致时,应请公认仲裁机构复检裁定。
6.5 用户验收时,应在三乙基铝包装罐卸料前取样,或用本厂 1.2L 专用样品钢瓶提供的同批样品做验收样本。
7 标志、包装、运输和储存
7.1 三乙基铝采用专用包装罐装运,每罐定量充装,灌上标签有质量认证标签、安全标签、产品标签,
随罐附有危险化学品安全技术说明书和产品合格证。质量认证标签表明产品通过质量管理体系认证;安全标签表明危险物编号、危险等级、防护措施等;产品标签表明产品名称、型号、总重、净重、批号、罐号、生产日期、厂名。
7.2 在储存及运输过程中,装有三乙基铝产品的包装罐应严禁高温或强烈撞击以防造成泄漏,包装罐应保存在阴凉、干燥、通风的地方。
7.3 三乙基铝存放在充满干燥氮气的储罐内是稳定且安全的,但必须远离高温热源,三乙基铝在高于120℃时,将缓慢分解称氢气、乙烯及单质铝。
8 安全
8.1 三乙基铝活性极高,接触空气即燃烧,接触水即爆炸,应严防空气、水进入三乙基铝罐内。
8.2 对所有接触三乙基铝的操作都应符号有关劳动保护、安全规程的规定。