ISO 8985:1998
(Main)Plastics — Ethylene/vinyl acetate copolymer (EVAC) thermoplastics — Determination of vinyl acetate content
Plastics — Ethylene/vinyl acetate copolymer (EVAC) thermoplastics — Determination of vinyl acetate content
Plastiques — Copolymères éthylène/acétate de vinyle (EVAC) thermoplastiques — Dosage de l'acétate de vinyle
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 8985
Second edition
1998-03-01
Plastics — Ethylene/vinyl acetate
copolymer (EVAC) thermoplastics —
Determination of vinyl acetate content
Plastiques — Copolymères éthylène/acétate de vinyle (EVAC)
thermoplastiques — Dosage de l'acétate de vinyle
A
Reference number
ISO 8985:1998(E)
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ISO 8985:1998(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of
preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which
a technical committee has been established has the right to be represented
on that committee. International organizations, governmental and non-
governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
International Standard ISO 8985 was prepared by Technical Committee
ISO/TC 61, Plastics, Subcommittee SC 9, Thermoplastic materials.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 8985:1989),
which has been technically revised.
© ISO 1998
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and
microfilm, without permission in writing from the publisher.
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Printed in Switzerland
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INTERNATIONAL STANDARD ISO ISO 8985:1998(E)
Plastics – Ethylene/vinyl acetate copolymer (EVAC) thermoplastics –
Determination of vinyl acetate content
1 Scope
This International Standard specifies two categories of method for the determination of the vinyl acetate
(VAC) content of ethylene/vinyl acetate (EVAC) copolymers, for use in the designation of such
copolymers in accordance with ISO 4613-1:1997. One category is referred to as "reference methods", the
other as "test methods".
Note – The abbreviation previously used for ethylene/vinyl acetate copolymer (E/VAC) has been replaced by the abbreviation
EVAC (see ISO 1043-1:1997, Plastics – Symbols and abbreviated terms – Part 1: Basic polymers and their special
characteristics).
The "reference methods" are used to calibrate the method used for the determination of the vinyl acetate
content of ethylene/vinyl acetate copolymers.
The "test methods" are other methods which can be used for the determination if they are calibrated using
one of the reference methods described in clause 3 provided they show a certain permissible repeatability.
2 Normative references
The following standards contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this International Standard. At the time of publication, the editions indicated were valid. All standards are
subject to revision, and parties to agreements based on this International Standard are encouraged to
investigate the possibility of applying the most recent editions of the standards indicated below. Members
of IEC and ISO maintain registers of currently valid International Standards.
ISO 4613-1:1993, Plastics – Ethylene/vinyl acetate (E/VAC) moulding and extrusion materials – Part 1:
Designation and specification.
ISO 4799:1978, Laboratory glassware – Condensers.
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3 Reference methods
3.1 Reference method 1: Hydrolysis and back titration
3.1.1 Principle
A test portion is dissolved in xylene and the acetate groups are hydrolysed with alcoholic potassium
hydroxide solution. An excess of sulfuric or hydrochloric acid is added. The acid is back titrated with a
standard sodium hydroxide solution in the presence of phenophthalein as indicator.
3.1.2 Reagents
During the analysis, use only reagents of recognized analytical quality and distilled water or water of
equivalent purity.
3.1.2.1 Xylene.
3.1.2.2 Sulfuric acid, approx. 5g/l solution, or hydrochoric acid, approx. 3,7g/l solution.
3.1.2.3 Potassium hydroxide, approx. 5,6g/l ethanol solution.
Dissolve 5,6g of solid potassium hydroxide (KOH) in 500ml of ethanol, make up to 1000ml,
leave to settle until the next day and decant the clear part of the solution.
3.1.2.4 Sodium hydroxide, standard solution, c(NaOH) = 0,1 mol/l.
Note – The nomenclature c(xxxx) is preferred to [xxxx] and used throughout, e.g. c(NaOH) = [NaOH], when referring to
concentrations.
3.1.2.5 Phenolphthalein, indicator solution.
Dissolve 0,7g of phenolphthalein in 100ml of ethanol.
3.1.3 Apparatus
Standard laboratory apparatus, plus the following:
3.1.3.1 Burette, 50ml capacity, for the sodium hydroxide solution (3.1.2.4).
3.1.3.2 Pipette, 30ml capacity, for the acid solution (3.1.2.2).
3.1.3.3 Pipette, 25ml capacity, for the potassium hydroxide solution (3.1.2.3).
3.1.3.4 Test tube, 50ml capacity, for the xylene (3.1.2.1).
3.1.3.5 Flask, up to 300ml capacity, with stopper.
3.1.3.6 Dropping bottle, for the phenolphthalein indicator solution (3.1.2.5).
3.1.3.7 Reflux condenser, at least 500ml long, in accordance with ISO 4799.
3.1.3.8 Heating equipment: sand bath, oil bath or heating jacket, adjustable to 200°C.
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3.1.3.9 Analytical balance, with an accuracy of 0,1mg.
3.1.4 Procedure
3.1.4.1 Determination
3.1.4.1.1 Weigh a quantity of dry polymer as shown in table 1 into the flask (3.1.3.5) to the nearest
0,1mg. The mass of each sample particle shall be less than approx. 0,05g.
Table 1 – Guide to the mass of the sample to be used
Assumed vinyl acetate content, w(VAC) Approximate mass of test portion
% g
1
w(VAC) ≤ 10
0,5
10 < w(VAC) ≤ 20
0,3
20 < w(VAC) ≤ 40
0,2
40 < w(VAC)
When analysing an unknown sample, first carry out a preliminary test under conditions which are valid for
a copolymer containing 20% to 40% VAC.
3.1.4.1.2 Add 50ml of xylene (3.1.2.1) to the contents of the flask and 25ml of potassium hydroxide
(3.1.2.3), using the pipette (3.1.3.3). Heat the flask, topped with the reflux condenser (3.1.3.7), for 2 hours
using the heating apparatus. After hydrolysis, remove the flask from the heating apparatus and allow to
cool to ambient temperature. Add 30ml of sulfuric or hydrochloric acid (3.1.2.2), using the pipette
(3.1.3.2), stopper the flask and shake vigorously. Add several drops of phenolphthalein solution (3.1.2.5)
and titrate the excess acid with standard sodium hydroxide solution (3.1.2.4), shaking the flask during the
titration.
3.1.4.2 Blank test
Carry out a blank test in parallel with the determination, following the same procedure and using the same
reagents but omitting the test portion.
3.1.5 Expression of results
3.1.5.1 The vinyl acetate content w(VAC), expressed as a percentage by mass, is given by the formula:
8,609 v− v c
()
121
w VAC=
()
m
where
ν is the volume, in millilitres, of sodium hydroxide solution used for the determination;
1
ν is the volume, in millilitres, of sodium hydroxide solution used for the blank test;
2
c is the actual concentration, expressed in moles per litre, of the sodium hydroxide solution used
1
for the titration;
m is the mass, in grams, of the test portion (see 3.1.4.1.1).
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3.1.5.2 Carry out two determinations. If the results differ by more than 1%, discard them and run the
determinations again. Report the arithmetic mean of the two determinations.
3.1.6 Test report
The test report shall contain the following information:
a) a reference to this International Standard and the method used;
b) all details necessary for the complete identification of the sample;
c) the result, expressed in accordance with 3.1.5.2.
3.2 Reference method 2: Saponification and potentiometric titration
3.2.1 Principle
A test portion is dissolved in a mixture of xylene and hexan-1-ol and the acetate groups are hydrolysed
with alcoholic potassium hydroxide solution. Acetone is added to prevent copolymer precipitation. The
excess alkali is titrated with standard hydrochloric acid using a potentiometric titrimeter.
3.2.2 Reagents
During analysis use only reagents of recognized analytical quality and distilled water or water of
equivalent purity.
3.2.2.1 Xylene.
3.2.2.2 Hexan-1-ol.
3.2.2.3 Potassium hydroxide, approx. 28g/l ethanolic solution.
3.2.2.4 Acetone.
3.2.2.5 Hydrochloric acid, standard solution, c(HCl) = 0,3mol/l.
3.2.2.6 Lithium chloride, 40g/l ethanolic solution.
3.2.3 Apparatus
Standard laboratory equipment, plus the following:
3.2.3.1 Potentiometric titrator, with a 10ml capacity burette graduated every 0,02ml, a millivoltmeter
or other suitable type of voltmeter, a glass measurement electrode, a silver/silver chloride reference
electrode and a connecting bridge and beaker filled with an ethanolic solution of lithium chloride
(3.2.2.6). Other types of potentiometric titrator may be used.
3.2.3.2 Test tube, capacity 50ml, for the xylene (3.2.2.1) and the acetone (3.2.2.4).
3.2.3.3 Burette, capacity 5ml, for the potassium hydroxide solution (3.2.2.3).
3.2.3.4 Pipette, capacity 10ml, for the hexan-1-ol (3.2.2.2).
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3.2.3.5 Flask, capacity 100ml.
3.2.3.6 Reflux condenser, at least 300mm long, in accordance with ISO 4799.
3.2.3.7 Heating apparatus: sand bath, oil bath or heating jacket, adjustable to approx. 200°C
3.2.3.8 Analytical balance, with an accuracy of 0,1mg.
3.2.3.9 Magnetic stirrer.
3.2.4 Procedure
3.2.4.1 Determination
3.2.4.1.1 Weigh a quantity of dry polymer as shown in table 2 into the flask to the nearest 0,1mg. The
mass of each sample particle shall be less than approx. 0,05g.
Table 2 – Guide to the mass of sample to be used
Assumed vinyl acetate content, w(VAC) Approximate mass of test specimen
% g
1
w(VAC) ≤ 2
0,5
2 < w(VAC) ≤ 5
0,2
5 < w(VAC) ≤ 30
0,1
30 < w(VAC)
When analysing an unknown sample, first of all carry out a preliminary test under conditions which are
valid for a copolymer containing 5% to 30% vinyl acetate.
3.2.4.1.2 Add 25ml of xylene (3.2.2.1) to the contents of the flask and 10ml of hexan-1-ol (3.2.2.2) and
5ml of potassium hydroxide solution (3.2.2.3). Heat the flask, topped with the reflux condenser (3.2.3.6),
for 30 min., using the heating apparatus (3.2.2.7) set at boiling temperature. After 30 min., remove the
flask from the heating apparatus and allow to cool for 5-6 min., then introduce 35ml of acetone (3.2.2.4)
through the top of the condenser. Remove the condenser and place the flask (if conical) on the magnetic
stirrer (3.2.2.9), otherwise transfer the solution to a beaker first. Immerse the glass electrode (see 3.2.3.1)
and one of the ends of the connecting bridge into the flask or beaker. Immerse the other end of the
connecting bridge and the silver/silver chloride reference electrode (see 3.2.3.1) in the beaker filled with
the ethanolic solution of lithium chloride (3.2.2.6).
Carry out the potentiometric titration immediately, adding standard hydrochloric acid (3.2.2.5) until the
first drop in potential and stirring all the time. When close to the end point, add acid in 0,04ml to 0,06ml
increments.
When the end point is reached, read off the voltage, in millivolts, on the titrator as well as the volume of
hydrochloric acid added.
The end point of the titration is that point at which the greatest variation in potential occurs for a given
increment of acid added. In the event of two such points occurring, take the first value as the end point.
The end point may also be determined graphically.
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3.2.4.2 Blank test
Carry out a blank test in parallel with the determination, following the same procedure and using the same
reagents but omitting the test portion. Plot the titration curve. The mean value of the peak on the titration
curve is taken as the end point.
3.2.5 Expression of results
3.2.5.1 The vinyl acetate content w(VAC), expressed as a percentage by mass, is given by the formula:
8,609 v− v c
()
342
w()VAC=
m
where
ν is the volume, in millilitres, of standard hydrochloric acid used for the blank test;
3
ν is the volume; in millilitres, of standard hydrochloric acid solution used for the determination;
4
c is the actual concentration, in moles per litre, of the standard hydrochloric acid solution used for the
2
titration;
m is the mass, in grams, of the test portion (see 3.2.4.1.1).
3.2.5.2 Carry out two determinations. If the results differ by more than 1%, discard them and run the
determination again. Report the arithmetic mean of the two determinations.
3.2.6 Test report
The test report shall contain the following information:
a) a reference to this International Standard and the method used;
b) all details necessary for complete identification of the sample;
c) the result, expressed in accordance with 3.2.5.2.
3.3 Reference method 3: Measurement of oxygen
3.3.1 Principle
The determination of the oxygen content is carried out using one of the traditional methods of elementary
organic analysis. Therefore the following methods apply:
Method Reaction Detection Test Measurement Detection Absolute
method sample range dispersion
% %
3.3.3.1 Pyrolysis Coulometry Micro Absolute 0,2 (0,02)
and
reoxidation
3.3.3.2 Pyrolysis Infrared Micro Comparative 0,03 10 relative
absorption
3.3.3.3 Pyrolysis Gravimetric Macro Absolute 0,05 0,05
and analysis
reoxidation
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3.3.2 Apparatus
Any apparatus (commercial or otherwise) may be used, provided it meets the following requirements:
Detection range: 0,2%
Dispersion: 0,2% absolute or 10% relative if O < 1%
2
3.3.3.1 Determination by acidimetric coulometry
3.3.3.1.1 Principle
The oxygen is transformed into carbon monoxide by pyrolysis at 1070°C, in a helium or nitrogen
atmosphere, of a micro-analytical sample and passing the pyrolysis gases through an oven lined with
amorphous carbon heated to 1120°C.
Any acid components are absorbed by a mixture of soda lime and magnesium perchlorate. The carbon
monoxide is then passed over CuO at 250°C where it is oxidized to carbon dioxide which is determined
by coulometry.
3.3.3.1.2 Coulometric measurement of the carbon dioxide
The carbon dioxide is absorbed by the cathodic part of a coulometric cell, containing an approx. 5%
(m/V) solution of barium perchlorate, in accordance with the following formula:
++ +
CO + H O + Ba → BaCO + 2H
2 2 3
+ -
The H ions are neutralized by adding OH ions, which are produced electrolytically by the coulometer, in
accordance with the following formula:
- -
2H O + 2e → H + 2OH
2 2
The electricity supply from the coulometer is controlled by a silver/silver chloride and a glass electrode
which detect the variations in the pH of the solution, and the quantity of carbon dioxide is calculated from
the quantity of electricity supplied.
3.3.3.1.3 Analysis
Although coulometry is an absolute method, the specific conditions of analysis require calibration and the
measurement of scatter in accordance with 3.3.5.
The "response factor" of the apparatus is:
m
o
F 0,0829
= =
o
QQ−
Ro
The percentage of oxygen is then:
90820,QQ010−
()
xo
y=
m
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ISO 8985:1998(E) ISO
where
Q is the quantity of electricity measured during a blank test, i.e. an analysis carried out with an empty
o
dish;
Q is the quantity of electricity measured during the analysis of mass m, in milligrams, of a reference
R
substance containing mass m , in milligrams, of oxygen;
0
Q is the quantity of electricity measured during the analysis of mass m, in milligrams, of the
x
unknown substance.
0,0829 is the quantity of oxygen, in milligrams, corresponding to 1 C in the conditions above.
3.3.3.2 Determination by infrared absorption
3.3.3.2.1 Principle
The test portion is degraded by pyrolysis under an inert gas (either nitrogen or argon). The gases produced
are reduced over carbon at 1120°C. All the oxygen is converted into carbon dioxide which is passed into
the measurement cell through which a monochromatic infrared beam passes (using suitable light filters).
The absorption of the infrared radiation by the carbon dioxide causes both a weakening in the luminous
intensity and also an increase in the temperature and pressure in the cell. An electrical signal is generated
either by a photometer or a pressure sensor. It is often compared with an argon or nitrogen cell sensor for
cross-reference purposes. The size of the electrical signal is proportional to the amount of carbon dioxide
in the gas mixture and therefore to the amount of oxygen in the sample.
3.3.3.2.2 Apparatus
- Elemental analyser, with infrared detector.
- Analytical balance, accurate to 1 mg.
- Crucibles, suitable for pyrolysis.
3.3.3.2.3 Reagents
Reagents are specified for each method and type of apparatus. Reagents of a quality referred to as "for
organic micro-analysis" are required.
3.3.3.2.4 Procedure
The procedures are specific to each type of apparatus. Certain handling precautions are essential, as
follows:
– handle crucibles using tongs only;
– use a spatula when weighing out test portions;
– carry out the correct calibration procedures (see 3.3.5).
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ISO
ISO 8985:1998(E)
3.3.3.2.5 Calculations
The oxygen concentrations are determined by comparing (automatically or otherwise) the incoming
signals received by the detector during analysis of the unknown samples with the coefficients of
proportionality resulting from the analysis of the reference samples (apart from the blank test). They are
expressed as a percentage by mass (x).
3.3.3.3 Determination by gravimetric analysis
3.3.3.3.1 Principle
A test portion is pyrolysed under argon gas at 1100°C, followed by oxidation of the carbon monoxide
formed by iodine pentoxide. The carbon dioxide is passed through a pre-weighed absorber containing
sodium oxide on a suitable support. The increase in mass of the absorber is proportional to the oxygen
content of the test portion. The reactions are shown below:
I O + 5CO → 5CO + I
2 5 2 2
CO + Na O → Na CO
2 2 2 3
3.3.3.3.2 Apparatus
The apparatus is shown in figure 1.
Figure 1 — Apparatus for gravimetric analysis
Key:
A Argon supply with pressure reg
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 8985
Deuxième édition
1998-03-01
Plastiques — Copolymères éthylène/acétate
de vinyle (EVAC) thermoplastiques —
Dosage de l'acétate de vinyle
Plastics — Ethylene/vinyl acetate copolymer (EVAC) thermoplastics —
Determination of vinyl acetate content
A
Numéro de référence
ISO 8985:1998(F)
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ISO 8985:1998(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d'organismes nationaux de normalisation (comités membres de
l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales,
en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore
étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en
ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 8985 a été élaborée par le comité technique
ISO/TC 61, Plastiques, sous-comité SC 9, Matériaux thermoplastiques.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition
(ISO 8985:1989), dont elle constitue une révision technique.
© ISO 1998
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord
écrit de l'éditeur.
Organisation internationale de normalisation
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X.400 c=ch; a=400net; p=iso; o=isocs; s=central
Imprimé en Suisse
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NORME INTERNATIONALE ISO ISO 8985:1998(F)
Plastiques — Copolymères éthylène/acétate de vinyle (EVAC)
thermoplastiques — Dosage de l'acétate de vinyle
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale prescrit deux catégories de méthodes pour le dosage de l'acétate de
vinyle (VAC) dans les copolymères éthylène/acétate de vinyle (EVAC) en vue de leur désignation
conformément à l'ISO 4643-1:1997. Une catégorie est dite «méthodes de référence», l'autre «méthodes
de contrôle».
NOTE — L'abréviation précédemment utilisée pour le copolymère éthylène/acétate de vinyle
(E/VAC) a été remplacée par l'abréviation EVAC (voir ISO 1043-1:1997, Plastiques — Symboles
et abréviations — Partie 1: Polymères de base et leurs caractéristiques spéciales
).
Les «méthodes de référence» sont utilisées pour l'étalonnage de la méthode utilisée pour le dosage de
l'acétate de vinyle dans les copolymères éthylène/acétate de vinyle.
Les «méthodes de contrôle» sont d'autres méthodes qui peuvent être utilisées pour la détermination si
elles sont étalonnées à l'aide de l'une des méthodes de référence décrites dans l'article 3 et si elles
montrent une certaine répétabilité admissible.
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente Norme internationale. Au moment de la
publication, les éditions indiquées étaient en vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties
prenantes des accords fondés sur la présente Norme internationale sont invitées à rechercher la
possibilité d'appliquer les éditions les plus récentes des normes indiquées ci-après. Les membres de la
CEI et de l'ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur à un moment donné.
ISO 4613-1:1993, Plastiques — Matériaux à base copolymères éthylène/acétate de vinyle (E/VAC) pour
moulage et extrusion — Partie 1 : Désignation et base de spécification.
ISO 4799: 1978, Verrerie de laboratoire — Réfrigérants.
3 Méthodes de référence
3.1 Méthode de référence 1: Hydrolyse et titrage en retour
3.1.1 Principe
Une prise d'essai est dissoute dans le xylène et les groupes acétate sont hydrolysés par une solution
alcoolique d'hydroxyde de potassium. Un excès d'acide sulfurique ou chlorhydrique est ajouté. L'acide
est titré en retour avec une solution titrée d'hydroxyde de sodium, en présence, de phénophtaléine
comme indicateur.
1
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ISO 8985:1998(F) ISO
3.1.2 Réactifs
Au cours de l'analyse, utiliser uniquement des réactifs de qualité analytique reconnue, et de l'eau
distillée ou de l'eau de pureté équivalente.
3.1.2.1 Xylène.
3.1.2.2 Acide sulfurique, solution à environ 5 g/l, ou acide chlorhydrique, solution à environ 3,7 g/l.
3.1.2.3 Hydroxyde de potassium, solution éthanolique à environ 5,6 g/l.
Dissoudre 5,6 g d'hydroxyde de potassium (KOH) en pastilles dans 500 ml d'éthanol, compléter
à 1 000 ml, laisser déposer jusqu'au lendemain et décanter la partie limpide de la solution.
3.1.2.4 Hydroxyde de sodium, solution titrée, c(NaOH) = 0,1 mol/l.
c c
NOTE — L'expression (xxxx) est préférée à l'expression [xxxx]. Ainsi, (NaOH) est équivalent à
[NaOH].
, solution d'indicateur.
3.1.2.5 Phénolphtaléine
Dissoudre 0,7 g de phénolphtaléine dans 100 ml d'éthanol.
3.1.3 Appareillage
Matériel courant de laboratoire, et
3.1.3.1 Burette, de 50 ml de capacité, pour la solution d'hydroxyde de sodium (3.1.2.4).
3.1.3.2 Pipette, de 30 ml de capacité, pour la solution acide (3.1.2.2).
3.1.3.3 Pipette, de 25 ml de capacité, pour la solution d'hydroxyde de potassium (3.1.2.3).
3.1.3.4 Éprouvette, de 50 ml de capacité, pour le xylène (3.1.2.1).
3.1.3.5 Fiole conique, de 300 ml de capacité, munie d'un bouchon.
3.1.3.6 Bouteille compte-gouttes, pour la solution d'indicateur à la phénolphtaléine (3.1.2.5).
, d'au moins 500 mm de longueur, conforme à l'ISO 4799.
3.1.3.7 Réfrigérant à reflux
3.1.3.8 Appareillage de chauffage: bain de sable ou bain d'huile ou enveloppe chauffante, réglable
à 200 °C.
2
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ISO ISO 8985:1998(F)
3.1.3.9 Balance analytique, d'une justesse de 0,1 mg.
3.1.4 Mode opératoire
3.1.4.1 Détermination
3.1.4.1.1 Dans la fiole conique (3.1.3.5), peser, à 0,1 mg près, une quantité de copolymère sec,
comme indiqué dans le tableau 1. La masse de chaque particule de l'échantillon doit être inférieure à
environ 0,05 g.
Tableau 1 — Guide pour la prise d'essai
Teneur présumée en Masse approximative de
acétate de vinyle, w(VAC) la prise d'essai
% g
1
w(VAC) ≤ 10
0,5
10 < w(VAC) ≤ 20
0,3
20 < w(VAC) ≤ 40
40 < w(VAC) 0,2
Lors de l'analyse d'un échantillon inconnu, réaliser d'abord un essai préliminaire avec des conditions
valables pour un copolymère contenant 20 % à 40 % d'acétate de vinyle.
3.1.4.1.2 Ajouter 50 ml de xylène (3.1.2.1) au contenu de la fiole conique et 25 ml de la solution
d'hydroxyde de potassium (3.1.2.3) à l'aide de la pipette (3.1.3.3). Chauffer la fiole, surmontée du
réfrigérant à reflux (3.1.3.7), durant 2 h à l'aide de l'appareil de chauffage (3.1.3.8) réglé à 200 °C.
Après hydrolyse, retirer la fiole de l'appareil de chauffage et laisser refroidir à la température ambiante.
Ajouter 30 ml de la solution d'acide sulfurique ou chlorhydrique (3.1.2.2) à l'aide de la pipette (3.1.3.2),
boucher la fiole et agiter vigoureusement. Ajouter quelques gouttes de la solution de phénolphtaléine
(3.1.2.5) et titrer l'excès d'acide, tout en agitant, avec la solution titrée d'hydroxyde de sodium (3.1.2.4).
3.1.4.2 Essai à blanc
Réaliser un essai à blanc parallèlement à la détermination, en suivant le même mode opératoire et en
utilisant les mêmes réactifs, mais en omettant la prise d'essai.
3.1.5 Expression des résultats
3.1.5.1 La teneur en acétate de vinyle w(VAC), exprimée en pourcentage en masse, est donnée par la
formule
8,609 V −V c
()
12 1
w()VAC =
m
où
V est le volume, en millilitres, de la solution titrée d'hydroxyde de sodium utilisé pour
1
la détermination;
V est le volume, en millilitres, de la solution titrée d'hydroxyde de sodim utilisé pour
2
l'essai à blanc;
3
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c est la concentration réelle, exprimée en moles par litre, de la solution titrée
1
d'hydroxyde de sodium utilisée pour le titrage;
m est la masse, en grammes, de la prise d'essai (3.1.4.1.1).
3.1.5.2 Réaliser deux déterminations. Si les résultats diffèrent de plus de 1 %, recommencer la
détermination. Donner la moyenne arithmétique de deux déterminations.
3.1.6 Rapport d'essai
Le rapport d'essai doit contenir les indications suivantes:
a) référence à la présente Norme internationale et à la méthode utilisée;
b) tous renseignements nécessaires à l'identification de l'échantillon;
c) résultat, exprimé conformément à 3.1.5.2.
3.2 Méthode de référence 2: Saponification et titrage potentiométrique
3.2.1 Principe
Une prise d'essai est dissoute dans un mélange de xylène et d'hexanol-1 et les groupes acétate sont
hydrolysés par une solution alcoolique d'hydroxyde de potassium. De l'acétone est ajoutée pour éviter la
précipitation de copolymère. L'excès d'alcali est titré avec une solution titrée d'acide chlorhydrique, à
l'aide d'un titrimètre potentiométrique.
3.2.2 Réactifs
Au cours de l'analyse, utiliser uniquement des réactifs de qualité analytique reconnue, et de l'eau
distillée ou de l'eau de pureté équivalente.
3.2.2.1 Xylène.
3.2.2.2 Hexanol-1.
3.2.2.3 Hydroxyde de potassium, solution éthanolique à environ 28 g/l.
3.2.2.4 Acétone.
c
3.2.2.5 Acide chlorhydrique, solution titrée, (HCl) = 0,3 mol/l.
3.2.2.6 Chlorure de lithium, solution éthanolique à 40 g/l.
4
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3.2.3 Appareillage
Matériel courant de laboratoire, et
3.2.3.1 Titrimètre potentiométrique, équipé d'une burette de 10 ml de capacité et graduée tous les
0,02 ml, d'un millivoltmètre ou autre type de voltmètre approprié, d'une électrode de verre pour la
mesure et d'une électrode de référence argent/chlorure d'argent, d'un pont de liaison et d'un bécher
remplis de solution éthanolique de chlorure de lithium (3.2.2.6).
D'autres types de titrimètres potentiométriques peuvent être utilisés.
3.2.3.2 Éprouvette, de 50 ml de capacité, pour le xylène (3.2.2.1) et l'acétone (3.2.2.4).
3.2.3.3 Pipette, de 50 ml de capacité, pour la solution d'hydroxyde de potassium (3.2.2.3).
3.2.3.4 Pipette, de 10 ml de capacité, pour l'hexanol-1 (3.2.2.2).
3.2.3.5 Fiole conique, de 100 ml de capacité.
, d'au moins 300 mm de longueur, conforme à l'ISO 4799.
3.2.3.6 Réfrigérant à reflux
3.2.3.7 Appareillage de chauffage: bain de sable ou bain d'huile ou enveloppe chauffante, réglable
à environ 200 °C.
3.2.3.8 Balance analytique, d'une justesse de 0,1 mg.
3.2.3.9 Agitateur magnétique.
3.2.4 Mode opératoire
3.2.4.1 Détermination
Dans la fiole conique (3.2.3.5), peser, à 0,1 mg près, une quantité de copolymère sec,
3.2.4.1.1
comme indiqué dans le tableau 2. La masse de chaque particule de l'échantillon doit être inférieure à
environ 0,05 g.
Tableau 2 — Guide pour la prise d'essai
Teneur présumée en Masse approximative de
acétate de vinyle, w(VAC) la prise d'essai
% g
1
w(VAC) ≤ 2
0,5
2 < w(VAC) ≤ 5
0,2
w ≤
5 < (VAC) 30
30 < w(VAC) 0,1
Lors de l'analyse d'un échantillon inconnu, réaliser d'abord un essai préliminaire avec des conditions
valables pour un copolymère contenant 5 % à 30 % d'acétate de vinyle.
5
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3.2.4.1.2 Ajouter 25 ml de xylène (3.2.2.1) au contenu de la fiole conique et 10 ml d'hexanol-1 (3.2.2.2)
et 5 ml de la solution d'hydroxyde de potassium (3.2.2.3). Chauffer la fiole, surmontée du réfrigérant à
reflux (3.2.3.6), durant 30 min à l'aide de l'appareil de chauffage (3.2.3.7) réglé à la température
d'ébullition. Après hydrolyse, retirer la fiole de l'appareil de chauffage et laisser refroidir durant 5 min à
6 min ; introduire alors 35 ml d'acétone (3.2.2.4) par le haut du réfrigérant. Retirer le réfrigérant et placer
la fiole sur l'agitateur magnétique (3.2.3.9). Plonger l'électrode de verre (voir 3.2.3.1) et l'une des
extrémités du pont de liaison (voir 3.2.3.1) dans la fiole et plonger l'autre extrémité du pont de liaison et
l'électrode de référence argent/chlorure d'argent (voir 3.2.3.1) dans le bécher rempli avec la solution
éthanolique de chlorure de lithium (3.2.2.6).
Réaliser le titrage potentiométrique sans délai, en ajoutant la solution titrée d'acide chlorhydrique
(3.2.2.5) jusqu'à la première décroissance de potentiel, tout en agitant. À l'approche du point de fin de
titage, verser la solution d'acide par fractions de 0,04 ml à 0,06 ml.
Lorsque le point de fin de titrage est atteint, lire la tension, en millivolts, sur le titrimètre (3.2.3.1) ainsi
que le volume de solution d'acide ajouté.
Le point de fin de titrage est le point auquel la plus grande variation du potentiel a lieu lors de l'ajout d'un
volume donné de solution de titrage. Dans le cas de deux fortes valeurs similaires de la variation, retenir
la première valeur comme point de fin de titrage. Celui-ci peut également être déterminé
graphiquement.
3.2.4.2 Essai à blanc
Réaliser un essai à blanc parallèlement à la détermination, en suivant le même mode opératoire et en
utilisant les mêmes réactifs, mais en omettant la prise d'essai. Établir la courbe de titrage. Retenir la
valeur moyenne du pic sur la courbe de titrage comme point de fin de titrage.
3.2.5 Expression des résultats
w
3.2.5.1 La teneur en acétate de vinyle (VAC), exprimée en pourcentage en masse, est donnée par la
formule
, V −V c
8 609()
34 2
w()VAC =
m
où
V est le volume, en millilitres, de la solution titrée d'acide chlorhydrique utilisé pour
3
l'essai à blanc;
V est le volume, en millilitres, de la solution titrée d'acide chlorhydrique utilisé pour la
4
détermination;
c est la concentration réelle, exprimée en moles par litre, de la solution titrée d'acide
2
chlorhydrique utilisée pour le titrage;
m est la masse, en grammes, de la prise d'essai (3.2.4.1.1).
3.2.5.2 Réaliser deux déterminations. Si les résultats diffèrent de plus de 1 %, recommencer la
détermination. Donner la moyenne arithmétique de deux déterminations.
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3.2.6 Rapport d'essai
Le rapport d'essai doit contenir les indications suivantes:
a) référence à la présente Norme internationale et à la méthode utilisée;
b) tous renseignements nécessaires à l'identification de l'échantillon;
c) résultat, exprimé conformément à 3.2.5.2.
3.3 Méthode de référence 3: Mesure de l'oxygène
3.3.1 Principe
La détermination de l'oxygène est réalisée en utilisant l'une des méthodes classiques d'analyse
organique élémentaire, par conséquent, les méthodes suivantes s'appliquent:
Méthode Réaction Méthode de Échantillon Mesure Plage de Dispersion
détection pour essai détection absolue
% %
3.3.3.1 Pyrolyse et Coulométrie Micro Absolue 0,2 (0,02)
réoxydation
3.3.3.2 Pyrolyse Absorption Micro Comparative 0,03 10 relative
infrarouge
3.3.3.3 Pyrolyse et Gravimétrie Macro Absolue 0,05 0,05
réoxydation
3.3.2 Appareillage
Il peut être utilisé tout appareillage (du commerce ou non) qui répond aux prescriptions suivantes:
Plage de détection: 0,2 %
Dispersion: 0,2 % absolue [ou 10 % relative si w(O )< 1 %]
2
3.3.3.1 Détermination par coulométrie acidimétrique
3.3.3.1.1 Principe
L'oxygène est transformé en monoxyde de carbone par pyrolyse à 1 070 °C, dans une atmosphère
d'hélium ou d'azote, d'un échantillon micro-analytique, et passage des gaz de pyrolyse dans un four
garni de charbon amorphe chauffé à 1 120 °C.
Les éventuels composés acides sont absorbés par un mélange de chaux sodée et de perchlorate de
magnésium. Le monoxyde de carbone est ensuite réoxydé en dioxyde de carbone par passage sur du
CuO à 250 °C, puis déterminé par coulométrie.
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3.3.3.1.2 Mesure coulométrique du dioxyde de carbone
Le dioxyde de carbone est absorbé par la partie cathodique d'une cellule coulométrique contenant une
solution de perchlorate de baryum à environ 5 % (m/V), selon l'équation chimique suivante:
++ +
++ → +
CO H O Ba BaCO 2H
22 3
-
+
Les ions H sont neutralisés en ajoutant des ions OH qui sont produits électrolytiquement par le
coulomètre, selon l'équation chimique suivante :
−−
22HO+→e H+2OH
22
L'alimentation électrique fournie par le coulomètre est contrôlée par une électrode argent/chlorure
d'argent et une électrode de verre qui détectent les variations de pH de la solution, et la quantité de
dioxyde de carbone est calculée à partir de la quantité d'électricité fournie. Ces valeurs permettent de
calculer la quantité de dioxyde de carbone.
3.3.3.1.3 Analyse
Bien que la coulométrie soit, en principe, une méthode de mesure absolue, les conditions particulières
de micro-analyse nécessitent d'effectuer un étalonnage et une mesure de la dispersion conformément
à 3.3.5.
Le «facteur de réponse» de l'appareillage est
m
o
F==
0,082 9
o
QQ−
Ro
Le pourcentage d'oxygène est alors
0,082 9QQ− 100
()
x o
y=
m
où
Q est la quantité d'électricité mesurée pendant un essai à blanc (c'est-à-dire une analyse
o
effectuée sur un creuset vide);
Q est la quantité d'électricité mesurée pendant une analyse de masse m, en milligrammes,
R
d'une substance de référence contenant m , en milligrammes d'oxygène;
o
Q est la quantité d'électricité mesurée pendant une analyse de masse m, en milligrammes,
x
d'une substance inconnue;
0,082 9 est la quantité d'oxygène, en milligrammes, correspondant à 1 C dans les conditions
ci-dessus.
8
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3.3.3.2 Détermination par détection infrarouge
3.3.3.2.1 Principe
Une prise d'essai est soumise à une dégradation par pyrolyse sous un gaz inerte (azote ou argon). Les
gaz sont réduits sur du charbon à 1 120 °C. Tout l'oxygène est transformé en dioxyde de carbone. Le
mélange gazeux, ainsi obtenu, est alors envoyé dans une cellule de mesure traversée par un rayon
infrarouge plus ou moins monochromatique (en utilisant des filtres de lumière adaptés).
L'absorption des rayons infrarouges par le dioxyde de carbone occasionne, d'une part, un
affaiblissement de l'intensité lumineuse et, d'autre part, une élévation de la température et de la
pression dans la cellule. Le signal électrique est délivré soit par un photomètre, soit par un capteur de
pression. Il est très souvent comparé à un capteur d'une cellule d'argon ou d'azote de référence croisée.
Le signal électrique est proportionnel au taux de dioxyde de carbone contenu dans le mélange gazeux
et, par conséquent, au taux d'oxygène dans l'échantillon.
3.3.3.2.2 Appareillage
— Analyseur élémentaire, avec détection infrarouge.
— Balance analytique, d'une justesse de 0,1 mg.
— Creusets spéciaux pour pyrolyse.
3.3.3.2.3 Réactifs
Des réactifs sont spécifiés pour chaque méthode et type d'appareil. Des substances d'une qualité
référencée «pour micro-analyse organique élémentaire» sont requises.
3.3.3.2.4 Mode opératoire
Les modes opératoires sont propres à chaque type d'appareil. Cependant, certaines précautions sont
essentielles comme suit:
— manipuler les creusets avec une pince seulement;
— utiliser une spatule lors de la pesée des prises d'essai;
— mettre en œuvre les modes opératoires d'étalonnage corrects (voir 3.3.5).
3.3.3.2.5 Calculs
Les concentrations d'oxygène sont déterminées en comparant (de façon automatique ou non) les
signaux arrivants, reçus par le détecteur pendant l'analyse des échantillons inconnus, avec les
coefficients de proportionnalité issus de l'analyse des échantillons de référence (à l'exception de l'essai
à blanc). Ils sont exprimés en pourcentage en masse (x).
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3.3.3.3 Détermination par gravimétrie
3.3.3.3.1 Principe
Une prise d'essai est pyrolysée sous argon à 1 100 °C, puis le monoxyde de carbone est oxydé par du
pentaoxyde d'iode. Le dioxyde de carbone est transféré vers un absorbeur préalablement taré contenant
de l'oxyde de sodium sur support thermorésistant. L'augmentation de la masse de l'absorbeur est
proportionnelle à la teneur en oxygène de la prise d'essai. Les réactions sont résumées ci-après:
+→ +
I O55CO CO I
25 2 2
CO+→Na O Na CO
22 2 3
3.3.3.2 Appareillage
Voir figure 1.
Figure 1 — Appareillage pour l'analyse gravimétrique
Légende:
A Alimentation en argon avec valve de régulation de pression
B Valve à mercure
C Étuve de contact avec un tube à combustion en porcelaine non por
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.