键合剂中硼含量的测定方法技术

本发明专利技术公开了一种键合剂中硼含量的测定方法，先精确称取试样后加入坩埚中，用氢氧化钾覆盖在试样上，然后在马弗炉内进行灼烧，至试样不再冒泡呈白色固体；灼烧完成后，取出坩埚冷却，加入蒸馏水将熔化物转移至烧杯中；利用动态电位滴定加入过量的盐酸消耗试样熔化物中的氢氧化钾，再利用动态PH滴定加入氢氧化钠中和过量的盐酸，此时试样中的硼酸盐转化为弱硼酸，加入丙三醇，搅拌均匀，最后利用动态电位滴定加入氢氧化钠，此时消耗的氢氧化钠溶液为滴定试样所耗；计算可得键合剂试样中的硼含量。本发明专利技术方法结合动态电位滴定和动态PH滴定两种方式，通过电位变化及PH值判断终点，避免指示剂指示终点引入的操作误差。指示剂指示终点引入的操作误差。指示剂指示终点引入的操作误差。

【技术实现步骤摘要】
键合剂中硼含量的测定方法


[0001]本专利技术涉及推进剂测试
，具体为一种键合剂中硼含量的测定方法。

技术介绍

[0002]复合固体推进剂中常用的氧化剂、RDX、HMX及AP都属于非补强性填料，当推进剂受到一定载荷作用时，固体氧化物颗粒与粘合剂基体之间的界面结合容易被破坏，二者之间的粘附失效而导致粘合剂基体从固体颗粒表面脱离，出现“脱湿”现象，严重影响推进剂力学性能、燃烧性能与储存稳定性能，进而影响推进剂的使用。
[0003]键合剂可有效改善推进剂力学性能，防止出现“脱湿”现象。而硼酸酯键合剂可以显著提高丁羟四组元推进剂力学性能，因此是推进剂的重要原材料。
[0004]在原材料检测中，硼含量是原材料硼酸酯键合剂的重要指标。目前检测硼酸酯键合剂硼含量仍采用传统的化学容量分析法。但这些标准中规定的重量法测定速度慢，即使前期工作准备好，处理分析每批样品仍需4～5h。因此，在检验大量样品时，迫切需要快且相对准确的方法。然而传统的分析方法对目测判断的依赖性大，需要用肉眼判断指示剂的颜色变化判断得到终点，分析过程溶液颜色反复变化，滴定步骤多，不仅分析效率低，且滴定终点和滴定体积的目测判定易引起人为误差，难以保证分析精度和准确度。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种键合剂中硼含量的测定方法，其结合动态电位滴定和动态PH滴定两种方式，通过电位变化及PH值判断终点，避免指示剂指示终点引入的操作误差。
[0006]本专利技术的技术方案是，一种键合剂中硼含量的测定方法，包括以下步骤：
[0007]S1、精确称取试样后加入坩埚中，用氢氧化钾覆盖在试样上，然后在马弗炉内进行灼烧，至试样不再冒泡呈白色固体；
[0008]S2、灼烧完成后，取出坩埚冷却，加入蒸馏水将熔化物转移至烧杯中；
[0009]S3、利用动态电位滴定加入过量的盐酸消耗试样熔化物中的氢氧化钾，再利用动态PH滴定加入氢氧化钠中和过量的盐酸，此时试样中的硼酸盐转化为弱硼酸，加入丙三醇，搅拌均匀，最后利用动态电位滴定加入氢氧化钠，此时消耗的氢氧化钠溶液为滴定试样所耗；
[0010]S4、利用公式进行计算，得到键合剂试验中的硼含量，
[0011][0012]式中：ω—硼含量，％；
[0013]C—氢氧化钠标准溶液的浓度，mol/L；
[0014]EP2—滴定试样所消耗的氢氧化钠标准溶液体积(mL)；
[0015]m—试样质量，g；
[0016]0.01081—与1.00mL氢氧化钠标准滴定溶液相当的硼的质量,g。
[0017]进一步地，S1所用的坩埚为镍坩埚。
[0018]进一步地，S1中试样与氢氧化钾的重量比为1:4～6倍。
[0019]进一步地，S1中马弗炉内温度为300～400℃，灼烧过程中开启马弗炉门。
[0020]进一步地，S3中，动态电位滴定加盐酸之前，加入过量的盐酸中和试样熔化物中的氢氧化钾。进一步地，S3中动态PH滴定前，先通入氮气，再用氢氧化钠滴定，终点pH为6.9
‑
7.1。
[0021]进一步地，S3中，丙三醇的用量与试样中硼含量有关，甘油加入要足够使溶液中的硼酸络合完全。
[0022]进一步地，S3中，动态电位滴定加入氢氧化钠时，PH值在7.2～7.5。
[0023]进一步地，动态电位滴定加入盐酸时，设置两个电位等当点，电位评估为10mv；动态PH滴定时，电位评估为15mv；动态电位滴定加入氢氧化钠时，设置两个电位等当点，电位评估为10mv。
[0024]进一步地，试样在碱熔融及加蒸馏水制成溶液后，至进入S3的滴定环节，时间控制在15min内。
[0025]电位滴定法是在滴定过程中通过测量电位变化确定滴定终点的方法。在滴定过程中，随着滴定剂的加入，待测离子与电极电位值发生变化，在接近等当点附近，待测离子活度发生突变，电极电位发生突跃，根据突跃点对应的标准滴定溶液消耗量计算被测物质含量。
[0026]本专利技术中的试样不能直接进行测试，必须进行预处理，具体地，试样经过氢氧化钾碱熔融分解后，得到偏硼酸盐。再用蒸馏水溶解后加入丙三醇，生成硼酸醇酯，游离出的氢离子用氢氧化钠标准溶液滴定，然后计算硼含量。
[0027]4H3BO3+2KOH＝＝＝K2B4O7(四硼酸钾)+7H2O(KOH不足)
[0028]K2B4O7+2KOH＝＝＝4KBO2(偏硼酸钾)+H2O(KOH过量)
[0029]本专利技术具有以下有益效果：
[0030]1、本专利技术与传统指示剂滴定法相比，依靠电位值变化，可准确判断滴定终点，不受溶液颜色、清澈度影响。采用丙三醇对硼酸进行络合，方便快捷，成本较低。
[0031]2、本专利技术采用电位滴定法测定硼酸酯键合剂中的硼含量，试样预处理后，传统手工滴定一批需至少10min，电位滴定一批只需5min左右。且相比于传统手工滴定每批滴定完成后，需要重新确认滴定液的体积，反复添加及排放滴定液的繁琐操作，电位滴定法都可简化。在测试大批量硼酸酯键合剂时优势更为明显，可至少缩短一半分析时间。同时滴定操作由纯人工变成自动滴定，自动化程度高、处理批次大，不仅大大减少人员了劳动强度，还避免人员操作引入的人工误差，具有较强的可操作性，测定结果可靠。
附图说明
[0032]图1为本专利技术提供方法的主要流程图。
[0033]图2为溶液静置0.5h后酸调节反应曲线。
[0034]图3为溶液静置15h后酸调节反应曲线。
[0035]图4盐酸调节试样溶液时PH变化曲线。
[0036]图5为试样溶液PH值曲线。
具体实施方式
[0037]下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限定本专利技术的范围。
[0038]实施例1：
[0039]称取0.5000g键合剂试样于镍坩埚中，加入2.0000g氢氧化钾覆盖于试样上，放入300℃的马弗炉中，将试样烧制不再冒泡，呈白色固体为止，灼烧过程中打开马弗炉门。灼烧完成后取出镍坩埚冷却，加入蒸馏水将熔化物全部转移至烧杯中。
[0040]滴定流程如图1所示，先利用动态电位滴定加入过量的1mol/L盐酸消耗试样熔化物中的氢氧化钾，其次利用动态PH滴定加入0.1mol/L氢氧化钠中和过量的盐酸，此时试样中的硼酸盐转化为弱硼酸，及时加入25mL丙三醇，搅拌均匀，最后利用动态电位滴定加入氢氧化钠，此时消耗的氢氧化钠溶液为滴定试样所耗。
[0041]最后利用公式进行计算，得到键合剂试验中的硼含量，
[0042][0043]式中：ω—硼含量，％；
[0044]C—氢氧化钠标准溶液的浓度，mol/L；
[0045]EP2—滴定试样所消耗的氢氧化钠标准溶液体积(mL)；
[0046]m—试样质量，g；
[0047]本实施例中，计算时，
[0048]实施例2：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种键合剂中硼含量的测定方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、精确称取试样后加入坩埚中，用氢氧化钾覆盖在试样上，然后在马弗炉内进行灼烧，至试样不再冒泡呈白色固体；S2、灼烧完成后，取出坩埚冷却，加入蒸馏水将熔化物转移至容器中；S3、利用动态电位滴定加入过量的盐酸消耗试样熔化物中的氢氧化钾，再利用动态PH滴定加入氢氧化钠中和过量的盐酸，此时试样中的硼酸盐转化为弱硼酸，加入丙三醇，搅拌均匀，最后利用动态电位滴定加入氢氧化钠，此时消耗的氢氧化钠溶液为滴定试样所耗；S4、利用公式进行计算，得到键合剂试验中的硼含量，式中：ω—硼含量，%；C—氢氧化钠标准溶液的浓度，mol/L；EP2—滴定试样所消耗的氢氧化钠标准溶液体积（mL）；m—试样质量，g；0.01081—与1.00mL氢氧化钠标准滴定溶液相当的硼的质量,g。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：S1所用的坩埚为镍坩埚。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：S1中试样与氢氧化钾的重量比为1:4~6倍。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：S1中马...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯晓欢，徐红菊，黄水生，闫志佳，廖建苹，李德旭，王娜，王艳艳，张华燕，
申请(专利权)人：湖北三江航天江河化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：