TCIESC 0042-2022 工业用硫酸乙烯酯.pdf

ICS 71.080.99 CCS G 17 中 国 化 工 学 会 团 体 标 准 T/CIESC 00422022 工业用硫酸乙烯酯 Ethylene sulfate for industrial use 2022-09-21 发布 2022-10-21 实施 中国化工学会 发 布 C I E S C 全国团体标准信息平台T/CIESC 0042-2022 I 前 言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国化工学会提出并归口。本文件起草单位：胜华新材料集团股份有限公司、深圳市研一新材料有限责任公司、江苏华盛锂电材料股份有限公司、湖州昆仑亿恩科电池材料有限公司、营口昌成新材料科技有限公司、广州天赐高新材料股份有限公司、河北圣泰材料股份有限公司、河南省法恩莱特新能源科技有限公司、山东永浩新材料科技有限公司、福建邵武创鑫新材料有限公司、山东亘元生物科技有限公司、苏州祺添新材料有限公司、江苏华一新能源科技股份有限公司、江苏三月科技股份有限公司、中国化工情报信息协会、中质标研（北京）标准化服务中心。本文件主要起草人：郭建军、吕蕾、闫华成、谷洪闪、张强、刘翠、吴永杨、李斌、史锴、杨志勇、赵亚娟、郭营军、吕亮、邵俊华、孔东波、梅银平、张茜、王亚洲、吴茂祥、肖五三、刘超、王莉、云光、范伟贞、刘念滔、艾玉玲、傅人俊、王小龙、管晓东、石宇、姜雪松、付登、刘宇、张长安、张劲松、姚建国、蒋春怡、姚立学、胡海燕。全国团体标准信息平台T/CIESC 0042-2022 1 工业用硫酸乙烯酯 警示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。1 范围 本文件规定了工业用硫酸乙烯酯的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。本文件适用于亚硫酸乙烯酯氧化法生产的工业用硫酸乙烯酯产品。主要用作锂离子电池电解液的添加剂。化学式：C2H4O4S 结构简式：相对分子质量：124.12（按 2018 年国际相对原子质量）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/T 191 包装储运图示标志 GB/T 3143 液体化学产品颜色测定法（Hazen 单位铂-钴色号）GB/T 6324.8 有机化工产品试验方法 第 8 部分：液体产品水分测定 卡尔费休库仑电量法 GB/T 6678 化工产品采样总则 GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法 GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定 GB/T 9722 化学试剂 气相色谱法通则 GB/T 19282-2014 六氟磷酸锂分析方法 HG/T 3696.2 无机化工产品 化学分析用标准溶液、制剂及制品的配备 第 2 部分：杂质标准溶液的制备 3 术语和定义 本文件没有需要界定的术语和定义。4 技术要求 工业用硫酸乙烯酯的技术要求见表 1。全国团体标准信息平台T/CIESC 0042-2022 2 表 1 工业用硫酸乙烯酯的技术要求 项 目 指 标 外观 白色粉末或晶体 硫酸乙烯酯，w/%99.50 水分/（mg/kg）150 酸度（以 HF 计）/（mg/kg）150 硫酸根（以 SO42-计）/(mg/kg)150 氯离子（以 Cl-计）/(mg/kg)10 色度（铂-钴）/号 40 铁（Fe）/(mg/kg)5 钾（K）/(mg/kg)5 钠（Na）/(mg/kg)5 钙（Ca）/(mg/kg)5 镉（Cd）/(mg/kg)5 铬（Cr）/(mg/kg)5 镁（Mg）/(mg/kg)5 铜（Cu）/(mg/kg)5 镍（Ni）/(mg/kg)5 铅（Pb）/(mg/kg)5 砷（As）/(mg/kg)5 5 试验方法 警示试验方法规定的一些过程可能导致危险情况。操作者应采取适当的安全和防护措施。5.1 一般规定 本文件除另有规定，所有试剂的纯度应为分析纯，试验用水应符合 GB/T 6682 中三级水的规定。5.2 外观的测定 取适量试样，放置到透明玻璃烧杯中，在通风橱中目视观察。5.3 硫酸乙烯酯含量的测定 5.3.1 方法提要 采用气相色谱法。在选定的工作条件下，试样经汽化通过色谱柱，使其中的各组分分离，用氢火焰离子化检测器（FID）检测，采用面积归一化法定量。5.3.2 试剂和材料 5.3.2.1 氮气：体积分数不低于 99.999%，经硅胶及分子筛干燥，净化。5.3.2.2 氢气：体积分数不低于 99.999%，经硅胶及分子筛干燥，净化。全国团体标准信息平台T/CIESC 0042-2022 3 5.3.2.3 空气：经硅胶及分子筛干燥，净化。5.3.2.4 碳酸二甲酯：含量（w/%）99.99%。5.3.3 仪器和设备 5.3.3.1 气相色谱仪：配有氢火焰离子化检测器，整机灵敏度应符合 GB/T 9722 的规定。5.3.3.2 微量进样器。5.3.3.3 色谱数据工作站。5.3.3.4 烧杯：50 mL 5.3.2.5 分析天平：感量为 0.01 g 5.3.4 试验条件 推荐的色谱柱和色谱操作条件见表 2。典型色谱图和各组分保留时间参见附录 A。其他能达到同等分离效果的色谱柱和色谱条件均可使用。表 2 色谱柱及典型操作条件 项 目 参 数 色谱柱 石英毛细管柱 固定相 5%苯基-95%甲基聚硅氧烷 柱长柱内径液膜厚度 50 m0.32 mm0.52 m 汽化室温度/280 检测器温度/280 柱温/120，保持2 min，以10/min速率升温至250，保持5 min；载气流量/（mL/min）1.0 空气/（mL/min）400 氢气/（mL/min）40 进样量/L 1.0 分流比 30:1 5.3.5 试验步骤 5.3.5.1 配制试样溶液：称取 1 g0.05 g 试样至 50mL 烧杯中，再加入 9 g0.05 g 的碳酸二甲酯，震荡摇匀，使试样完全溶解。5.3.5.2 色谱仪各部分在达到上述色谱分析条件并稳定之后，即得到一条稳定的基线。5.3.5.3 注入试样进行色谱分析，用色谱工作站记录各组分的峰面积，采用面积归一化法计算结果。5.3.6 结果计算 工业用硫酸乙烯酯的含量w1，以%（质量分数）表示，按式(1)计算：(1)式中：1 硫酸乙烯酯色谱峰的面积；Ai试样中各组分的色谱峰面积之和（不包括溶剂峰碳酸二甲酯的面积）。全国团体标准信息平台T/CIESC 0042-2022 4 计算结果保留到小数点后两位，取两次平行测定结果的算术平均值为分析结果，两次平行测定结果的绝对差值不大于0.05%。5.4 水分含量的测定 提示水分检测对环境要求较为严苛，操作者应在充满惰性气体的手套箱中进行检测，手套箱环境应满足：水分0.1 mg/kg，氧含量10 mg/kg。5.4.1 试剂和材料 碳酸二甲酯：含量（w/%）99.99%，水分20 mg/kg。5.4.2 仪器 5.4.2.1 手套箱。5.4.2.2 烧杯：50 mL。5.4.2.3 分析天平：感量为 0.01 g。5.4.3 试验步骤 5.4.3.1 在手套箱中按GB/T 6324.8的规定测定碳酸二甲酯的水分，记为G2。5.4.3.2 在手套箱中称取 2.5 g0.05 g 的试样于烧杯中，向烧杯内加入 7.5 g0.05 g 的碳酸二甲酯，震荡摇匀，直至试样全部溶解。5.4.3.3 溶解后的溶液按GB/T 6324.8的规定测定水分，记为G1。5.4.4 结果计算 硫酸乙烯酯水分含量w2，以 mg/kg 计，按式（2）计算：（2）式中：G1 溶液中的水分，单位为毫克每千克（mg/kg）；G2 碳酸二甲酯中的水分，单位为毫克每千克（mg/kg）；m1 称取试样硫酸乙烯酯的质量，单位为克（g）；m2 称取碳酸二甲酯的质量，单位为克（g）。计算结果保留小数点后一位小数，取两次平行测定结果的算术平均值为分析结果，两次平行测定结果的绝对差值与算术平均值之比不大于20%。5.5 酸度的测定 5.5.1 方法提要 用氢氧化钠标准滴定溶液滴定硫酸乙烯酯试样中的酸，采用溴百里香酚兰指示液变色来指示滴定终点。根据消耗的氢氧化钠标准溶液的量计算试样的酸度，以氢氟酸（mg/kg）计。5.5.2 试剂和材料 5.5.2.1 氢氧化钠标准滴定溶液：c(NaOH)=0.01 mol/L。5.5.2.2 溴百里香酚兰指示剂：1 g/L。5.5.3 仪器和设备 全国团体标准信息平台T/CIESC 0042-2022 5 5.5.3.1 手套箱。5.5.3.2 电位滴定仪：25 mL 滴定管。5.5.3.3 搅拌器：带数字显示。5.5.3.4 分析天平：感量为 0.01 g。5.5.3.5 螺口瓶：100 mL 5.5.3.6 烧杯:100 mL 5.5.3.7 注射器：5 mL 5.5.4 试验步骤 5.5.4.1 在手套箱内称量（30.02.0）g 试样与（70.02.0）g 碳酸二甲酯于 100 mL 螺口瓶内溶解，混匀。5.5.4.2 加入 25 mL 纯水(控制温度 0 左右)于 100 mL 洁净烧杯中，调节搅拌器转数为 550 rpm，加入 35 滴 1 g/L 溴百里香酚兰指示剂，至冰水呈黄色，用 0.01 mol/L 的氢氧化钠标准溶液滴定至蓝色，调节滴定仪零点。5.5.4.3 采用 5 mL 注射器，用减量法称取 45g 混合溶液（5.5.4.1）加入烧杯中记为 m2,使其快速混溶。用氢氧化钠标准溶液快速滴定此混合溶液由黄色变成蓝色即为终点。记录下所消耗的氢氧化钠标准溶液体积 V（mL）。5.5.5 结果计算 硫酸乙烯酯酸度w3（以 HF 计），以 mg/kg 计，按式（3）计算：（3）式中：C 氢氧化钠标准滴定溶液的浓度，单位为摩尔每升（mol/L）；V 试样滴定所消耗的氢氧化钠标准溶液体积，单位为毫升（mL）；M HF 的摩尔质量，20.00 g/mol；m1 试样（约 30%）/碳酸二甲酯混合溶液的质量百分比，%；m2 所取的混合溶液质量，单位为克（g）。计算结果保留到小数点后两位，取两次平行测定结果的算术平均值为分析结果，两次平行测定结果绝对差值不大于10 mg/kg。5.6 硫酸根的测定 5.6.1 方法提要 在盐酸介质中，钡离子与硫酸根离子生成难溶的硫酸钡，当硫酸根离子含量较低时，在一定时间内硫酸钡呈悬浮体，使溶液浑浊，采用目视法判定试样与标准比对溶液的浊度获得测定的结果。5.6.2 试剂和材料 5.6.2.1 硫酸盐标准溶液c(SO42-)=0.1 mg/mL：用移液管移取 10 mL 按 HG/T 3696.2 配制的硫酸盐标准贮备溶液，置于 100 mL 的容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀后使用。5.6.2.2 盐酸溶液 1+1：1 体积的浓盐酸与 1 体积的去离子水混合。5.6.2.3 无水乙醇。全国团体标准信息平台T/CIESC 0042-2022 6 5.6.2.4 氯化钡溶液：250 g/L。5.6.2.5 乙醇溶液 1+1：1 体积的无水乙醇与 1 体积的去离子水混合。5.6.3 仪器和设备 5.6.3.1 移液管：10 mL。5.6.3.2 比色管：50 mL。5.6.3.3 分析天平：感量为 0.01 g。5.6.3.4 聚乙烯烧杯：100 mL。5.6.3.5 容量瓶：100 mL。5.6.3.6 磁力搅拌器：0-1600 rpm。5.6.3.7 搅拌转子：C30。5.6.4 试验步骤 5.6.4.1 标准比浊液的制备 分别移取 0.00 mL、2.00 mL、4.00 mL、5.00 mL、7.50 mL、10.00 mL、12.50 mL 硫酸根标准溶液至 50 mL 比色管中，一次加入 0.3 mL 盐酸溶液