GB/T 44184-2024 硝化纖維素混合物的穩定性測試方法

范圍
本文件規定了硝化纖維素混合物穩定性測定的方法原理、試劑和材料、儀器與設備、試樣準備、試驗步驟、試驗結果和分類。
本文件適用于確定硝化纖維素混合物在貨物運輸分類中的穩定性測定。

術語和定義
下列術語和定義適用于本文件。
硝化纖維素  nitrocellulose ; NC
纖維素與硝酸發生酯化反應后的產物。
注：又稱纖維素硝酸酯，分子式為[C₆H₇O₂(OH)_3—m(ONO₂)_m]_n。

方法原理
概述
本文件規定的測試方法包括貝克曼-榮克(Bergmann-Junk)法和甲基紫試紙法，其中貝克曼-榮克法可對硝化纖維素混合物的穩定性進行可靠的和可再現的定量評估，因此選擇貝克曼-榮克法作為仲裁法。
貝克曼-榮克法
將定量試樣置于貝克曼-榮克管中，在規定的條件下加熱，用水吸收所釋放的氣體，用氫氧化鈉標準滴定溶液進行滴定并計算每克硝化纖維素混合物釋放出的一氧化氮(NO)氣體的體積，并與分類標準進行比較，來確定硝化纖維素混合物的穩定性。
甲基紫試紙法
將定量試樣置于專用試管中，在規定的條件下加熱，測定試樣受熱分解釋放的氣體使甲基紫試紙顏色由紫色轉變成橙紅色的時間，并與分類標準進行比較，來確定硝化纖維素混合物的穩定性。

試劑和材料
一般規定
本文件所需標準滴定溶液、制劑及制品，在沒有注明其他要求時，均按 GB/T 601 和 GB/T 603 的規定制備與標定。
貝克曼-榮克法
氫氧化鈉標準滴定溶液：0.1mol/L，0.01mol/L。
指示液：合適的指示液，如甲基橙、甲基紅、甲基紅/亞甲基藍，或者R8 B3(Tashiro)染色指示液。
去離子水或蒸餾水：電導率符合 GB/T 6682 中規定的二級及二級以上規格。

儀器與設備
貝克曼-榮克法
通常實驗室用儀器。
天平：精度為0.01g或更高。
貝克曼-榮克管：由透明玻璃制成，內徑約17.5mm，外徑約19.5mm，長270mm~350mm，附有吸收杯或冷凝腔。貝克曼-榮克管的尺寸結構示意圖見附錄B。
漏斗：金屬或導電塑料制成的長管漏斗。
穩定浴：油浴或其他合適的液浴，或金屬爐，能夠將貝克曼-榮克管的溫度維持在132°C±1°C。應使用溫度計(精度為0.1°C)置于一套貝克曼-榮克管內，對溫度進行監測。
半自動移液管或等效裝置：容量為10mL。
滴定管(或自動電位滴定裝置)：容量為10mL~25mL的滴定管；或配有pH電極和滴定管自動電位滴定裝置。
烘箱：控溫精度為±2°C。

試樣準備
樣品水分大于或等于1％時，可按照如下方法進行于燥。取需要質量的1.5倍樣品平鋪在鋁盒內，加蓋(不蓋緊)放入烘箱內，選擇合適的干燥條件避免硝化纖維素分解(例如放入100°C的鼓風干燥箱中干燥1h，或按照 GB /T 36526-2018 中13.1.4.3.1規定的方法進行)，放入干燥器中冷卻至室溫后備用。
試樣裝入貝克曼榮克管或專用試管時含水率應低于1% ，水分測定按照 GB/T 36526-2018 中6.1卡爾·費休試劑法規定的方法進行。
GB/T 36526-2018 工業用硝化纖維素測試方法

試驗步驟
貝克曼-榮克法
準備兩份試樣，平行做兩份試驗。
使用天平稱取1g或2g干燥處理后的硝化纖維素試樣，精確至0.01g(對于塑化的硝化纖維素試樣，稱取3g，精確至0.01g)。使用漏斗將試樣分別注入兩個經清潔干燥過的貝克曼-榮克管。如果試樣所占高度大于5cm，應使用平頭棒將其壓縮至5cm。擦凈管口，調整吸收杯或冷凝腔，確保管口用硅脂進行潤滑以避免漏氣(在密封性能好的情況下不潤滑亦可)。
根據貝克曼-榮克管吸收杯或冷凝腔的類型，用量筒量取15mL~50mL蒸餾水，注入吸收杯或冷凝腔。確保沒有水進入穩定管。
設定穩定浴的溫度達到132°C±1°C，將每支貝克曼-榮克管插入穩定浴的各孔中。根據所用的穩定浴的類型不同，貝克曼-榮克管插入的深度也不同，但應介于110mm~220mm之間。記錄下試驗開始時間。
保持貝克曼-榮克管的溫度為132°C± 1°C，持續2h。期間如果發生冒煙，應立即終止試驗，并記錄加熱的持續時間。
貝克曼-榮克管保持132°C溫度下2h后(對于塑化的硝化纖維素試樣保持1h)，將其從穩定浴中取出，放到支架上，置于通風柜內(關閉操作擋板)冷卻(在此期間，一些水可能被吸入貝克曼-榮克管底部)。冷卻30min后，將吸收杯或冷凝腔的內容物移入貝克曼-榮克管底部，并用蒸餾水清洗吸收杯或冷凝腔。
將貝克曼-榮克管底部的內容物移入錐形瓶，并用蒸餾水清洗。錐形瓶中液體的總量不能超過175mL。
向錐形瓶中加入指示液2滴～3滴搖勻后，以濃度為0.01mol/L(人工滴定)或0.1mol/L(自動電位滴定)的氫氧化鈉標準滴定溶液進行滴定，直至指示液變色。
在測定的同時，按同樣的操作步驟，使用同樣的試劑，但不含試樣進行空白試驗。
試驗結果表述為每克硝化纖維素釋放出的含氮氣體(按NO計)的量X，按公式(1)計算：

式中：
X ——每克硝化纖維素釋放出的NO的體積的數值，單位為毫升每克(mL/g)；
c ——氫氧化鈉標準滴定溶液的濃度的數值，單位為摩爾每升(mol/L)；
V₁ ——試樣測定時，消耗氫氧化鈉標準滴定溶液體積的數值，單位為毫升(mL)；
V₂ ——空白試驗時，消耗氫氧化鈉標準滴定溶液體積的數值，單位為毫升(mL)；
22.4 ——1mmol NO氣體在標準狀況下的體積的數值，單位為毫升每毫摩爾(mL/mmol)；
m ——試樣質量的數值，單位為克(g)。

試驗結果和分類
貝克曼-榮克法
平行測試結果的差值應符合表1的要求，取其平均值，結果表示至兩位小數。平行測試結果差值大于表1規定的允許差值時重新進行試驗。


如果每克硝化纖維素釋放出的NO氣體量大于2.5mL，則測試結果為"十"，試驗樣品被認為運輸時是不穩定的。如果每克硝化纖維素釋放出的NO氣體量小于或等于2.5mL，則測試結果為"— "，試驗樣品被認為運輸時是穩定的。


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