ISO 8660:2002

Plastics — Determination of permanganate absorption number of caprolactam — Spectrometric method

This International Standard specifies a spectrometric method for the determination of the permanganate absorption number of caprolactam for industrial use. The permanganate absorption number is a measure of the oxidizable impurities in caprolactam, determined in a buffered neutral aqueous medium under fixed conditions. The method is applicable to purified caprolactam (and intermediates in the caprolactam purification process) with an alkalinity or acidity lower than 0,50 mmol/kg and a PAN value of up to 35.

Plastiques — Détermination de l'indice d'absorption de permanganate du caprolactame — Méthode spectrométrique

La présente Norme internationale spécifie une méthode spectrométrique pour la détermination de l'indice d'absorption de permanganate du caprolactame à usage industriel. L'indice d'bsorption de permanganate représente une mesure des impuretés oxydables dans le caprolactame, établie dans une solution aqueuse neutre tamponnée et dans des conditions définies. La méthode est applicable au caprolactame purifié (et aux produits intermédiaires du procédé de purification du caprolactame) ayant une alcalinité ou une acidité inférieure à 0,50 mmol/kg et un indice PAN de 35 au maximum.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 05-Jun-2002
• ICS: 71.080.30 - Organic nitrogen compounds
• ICS: 83.080.01 - Plastics in general
• Technical Committee: ISO/TC 61/SC 5 - Physical-chemical properties
• Drafting Committee: ISO/TC 61/SC 5/WG 11 - Analytical methods
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Completion Date: 15-Jun-2022

Relations

• Revises: ISO 8660:1988 - Caprolactam for industrial use — Determination of permanganate index — Spectrometric method
• Effective Date: 15-Apr-2008

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 8660
Second edition
2002-05-15
Plastics — Determination of permanganate
absorption number of caprolactam —
Spectrometric method
Plastiques — Détermination de l'indice d'absorption de permanganate du
caprolactame — Méthode spectrométrique

Reference number
ISO 8660:2002(E)
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ISO 2002

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ISO 8660:2002(E)
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ISO 8660:2002(E)
Contents Page
1 Scope . 1
2 Term and definition . 1
3 Principle . 1
4 Reagents . 1
5 Apparatus . 2
6 Sample . 3
7 Procedure . 3
8 Calculation . 4
9 Precision . 4
10 Test report . 6
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ISO 8660:2002(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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3.
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.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard ISO 8660 was prepared by Technical Committee ISO/TC 61, Plastics, Subcommittee SC 5,
Physical-chemical properties.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 8660:1988), which has been technically revised.
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ISO 8660:2002(E)
Introduction
The permanganate index, expressed as the permanganate absorption number (PAN), defines the stability of a
caprolactam sample to potassium permanganate in a buffered neutral aqueous solution and is a measure of the
purity of the caprolactam in relation to the presence of oxidizable impurities, e.g. unsaturated caprolactams.
Permanganate in a neutral aqueous solution is a strong oxidizing agent, capable of oxidizing the impurities in
caprolactam. The determination of the permanganate absorption number is based on measurement of the
absorbance of a 3 % (by mass) aqueous caprolactam solution at a wavelength of 420 nm. The measurement is
carried out 10 min after adding a potassium permanganate solution of 0,002 mol/l. To correct for the oxidation of
water, a blank determination is carried out.
In general, the oxidation reaction with unsaturated organic compounds is faster than with saturated organic
compounds. Unsaturated caprolactam is oxidized at a faster rate than saturated caprolactam. The reaction speed
depends upon the reducing agent and, in addition to other experimental conditions, strongly on the pH of the
solution. The majority of the unsaturated impurities in caprolactam are considered to react within a period of 10 min.
The reaction does not end there, however, as the oxidation of slowly oxidizing compounds, e.g. caprolactam, will
continue.
The amount of manganese dioxide generated during the reaction is determined at a wavelength of 420 nm. The
contribution of caprolactam at this wavelength in the method described here is less than 0,2 % of the total
absorbance.
The method is sensitive to external factors and therefore needs to be followed closely. The results obtained with the
method in this edition of ISO 8660 are approximately 11 % lower than those obtained with ISO 8660:1988. The
difference is due to buffering of the test solution and the blank at pH 7,0. Buffering the solution at a pH of 7,0 results
in a significantly higher precision of the method, as fluctuations caused by the acidity/alkalinity of the sample are
eliminated.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 8660:2002(E)
Plastics — Determination of permanganate absorption number of
caprolactam — Spectrometric method
WARNING — This International Standard may involve hazardous chemicals, materials or operations. This
standard does not purport to address the safety problems, if any, associated with its use. It is the
responsibility of the user of this standard to establish proper safety and health practices and determine the
applicability of regulatory limitations prior to use.
1 Scope
This International Standard specifies a spectrometric method for the determination of the permanganate absorption
number of caprolactam for industrial use. The permanganate absorption number is a measure of the oxidizable
impurities in caprolactam, determined in a buffered neutral aqueous medium under fixed conditions.
The method is applicable to purified caprolactam (and intermediates in the caprolactam purification process) with an
alkalinity or acidity lower than 0,50 mmol/kg and a PAN value of up to 35.
2 Term and definition
For the purposes of this International Standard, the following term and definition apply.
2.1
permanganate absorption number
PAN
index based on measurement of the absorbance at 420 nm of a 3 % (by mass) buffered neutral aqueous caprolactam
solution in comparison with a blank consisting of buffered water, after addition of a standard solution of potassium
permanganate, c = 0,002 mol/l, to each and allowing each to stand for 10 min, the absorbance being measured in a
cell of pathlength 5cm
NOTE The PAN is the difference between the absorbance of the test solution and that of the blank, multiplied by 100/3 for a glass
cell of pathlength 5cm.
3 Principle
Equal amounts of potassium permanganate are added to a buffered caprolactam test solution and to a blank
consisting of buffered water. After a reaction time of 10 min, the absorbance at a wavelength of 420 nm of the
caprolactam test solution and the blank are compared in glass cells with a pathlength of 5cm.
4Reagents
During the analysis, use only reagents of recognized analytical grade or of the grade specified.
4.1 Sulfuric acid, p.a., 95 % (by mass) to 97 % (by mass).
4.2 Hydrochloric acid, p.a., 37 % (by mass).
4.3 Oxalic acid dihydrate, .c = 0,1 mol/l
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ISO 8660:2002(E)
4.4 Millipore-Q (or double-distilled) water.
4.5 pH7,0 buffer salt, exclusively composed of potassium dihydrogen phosphate (40,30 %) and disodium
hydrogen phosphate ( ). The salt shall not contain impurities that influence the PAN analysis.
59,70 %
Some commercially available buffer salts contain impurities and/or preservatives which influence the PAN analysis.
The suitability of a commercially available buffer salt shall always be tested by comparing the PAN results obtained
with this buffer salt with those obtained with a buffer salt made of analytically pure components. The maximum
storage time of a commercially available buffer salt or the pure components shall never be exceeded.
4.6 pH 7,0 buffer solution.
Dissolve 3,3 g of the buffer salt (4.5) in Millipore-Q water (4.4) in a 500 ml volumetric flask and make up to the mark
with Millipore-Q water. This solution shall be discarded 6 months after preparation (or sooner if any sediment is
noticed).
4.7 PAN water.
Add 2,5 ml/l of buffer solution (4.6) to a small quantity of Millipore-Q water in a 1 l volumetric flask, make up to the
mark with Millipore-Q water and degas with helium (4.1
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 8660
Deuxième édition
2002-05-15
Plastiques — Détermination de l'indice
d'absorption de permanganate du
caprolactame — Méthode spectrométrique
Plastics — Determination of permanganate absorption number of
caprolactam — Spectrometric method

Numéro de référence
ISO 8660:2002(F)
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ISO 2002

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Imprimé en Suisse
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ISO 8660:2002(F)
Sommaire Page
1 Domaine d'application . 1
2 Terme et définition . 1
3 Principe . 1
4 Réactifs . 1
5 Appareillage . 2
6 Échantillon . 3
7 Mode opératoire . 3
8 Calcul . 4
9 Fidélité . 5
10 Rapport d'essai . 6
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ISO 2002 – Tous droits réservés iii

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ISO 8660:2002(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 Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI, Partie 3.
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.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale peuvent faire l'objet
de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas
avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
La Norme internationale ISO 8660 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 61, Plastiques, sous-comité SC 5,
Propriétés physicochimiques.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 8660:1988), dont elle constitue une révision
technique.
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ISO 8660:2002(F)
Introduction
L'indice de permanganate, exprimé sous la forme de l'indice d'absorption de permanganate (PAN), définit la stabilité
d'un échantillon de caprolactame au permanganate de potassium dans une solution aqueuse neutre tamponnée et
représente une mesure de la pureté du caprolactame en relation avec la présence d'impuretés oxydables, par
exemple de caprolactames non saturés.
Le permanganate dans une solution aqueuse neutre est un oxydant puissant, capable d'oxyder les impuretés
présentes dans le caprolactame. La détermination de l'indice d'absorption de permanganate est basée sur la
mesure de l'absorbance à une longueur d'onde de 420 nm d'une solution aqueuse de caprolactame à 3 %(par
masse). La mesure est effectuée 10 minaprès l’ajout d'une solution étalon de permanganate de potassium de
0,002 mol/l. Une détermination à blanc est effectuée pour corriger l'oxydation de l'eau.
En général, la réaction d'oxydation des composés organiques non saturés est plus rapide que celle des composés
organiques saturés. Le caprolactame non saturé est oxydé plus rapidement que le caprolactame saturé. La vitesse
de la réaction est fonction du réducteur et dépend fortement, en sus d'autres conditions expérimentales, du pH de la
solution. On estime que la majorité des impuretés non saturées dans le caprolactame réagissent en 10 min.
Toutefois, la réaction n’est pas terminée à la fin de cette période, car l'oxydation des composés à oxydation lente, par
exemple le caprolactame, se poursuit.
La quantité de dioxyde de manganèse produite durant la réduction est déterminée à une longueur d'onde de 420 nm.
À cette longueur d'onde et pour la méthode décrite ici, la contribution du caprolactame est inférieure à 0,2 %de
l'absorbance totale.
La méthode est sensible aux facteurs externes et doit donc être rigoureusement surveillée. Les résultats obtenus au
moyen de la méthode dans la présente édition de l’ISO 8660 sont inférieurs de 11 % environ aux résultats obtenus
selon l'ISO 8660:1988. La différence est due au tamponnage de la solution d’essai et de la solution à blanc à un pH
de 7,0. Le tamponnage de la solution à un pH de 7,0 engendre une fidélité significativement supérieure de la
méthode, car les fluctuations causées par l'acidité ou l'alcalinité de l'échantillon sont éliminées.
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NORME INTERNATIONALE ISO 8660:2002(F)
Plastiques — Détermination de l'indice d'absorption de
permanganate du caprolactame — Méthode spectrométrique
AVERTISSEMENT — La présente Norme internationale peut impliquer l’utilisation de produits chimiques,
matériaux et modes opératoires dangereux. La présente Norme internationale n’a pas la prétention
d’aborder tous les problèmes de sécurité concernés par son usage. Il est de la responsabilité de l’utilisateur
de consulter et d’établir des règles de sécurité et d’hygiène appropriées et de déterminer l’applicabilité des
restrictions règlementaires avant utilisation.
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie une méthode spectrométrique pour la détermination de l'indice
d’absorption de permanganate du caprolactame à usage industriel. L'indice d’absorption de permanganate
représente une mesure des impuretés oxydables dans le caprolactame, établie dans une solution aqueuse neutre
tamponnée et dans des conditions définies.
La méthode est applicable au caprolactame purifié (et aux produits intermédiaires du procédé de purification du
caprolactame) ayant une alcalinité ou une acidité inférieure à 0,50 mmol/kg et un indice PAN de 35 au maximum.
2 Terme et définition
Pour les besoins de la présente Norme internationale, le terme et la définition suivants s'appliquent.
2.1
indice d'absorption de permanganate
PAN
indice basé sur la mesure de l'absorbance à 420 nm d'une solution aqueuse neutre tamponnée de caprolactame à
3% (par masse), comparée avec celle d'une solution à blanc, composée d'eau tamponnée, après 10 min de repos et
ajout à chaque solution d'une solution étalon de permanganate de potassium, c = 0,002 mol/l
NOTE L'indice d'absorption de permanganate est la différence entre les mesures d'absorbance de la solution d'essai et du
blanc, multipliée par 100/3 pour une cuve de verre de 5cm de longueur
3Principe
Des quantités égales de permanganate de potassium sont ajoutées à une solution d’essai de caprolactame
tamponnée et à un blanc composé d'eau tamponnée. Après un temps de réaction de 10 min, on compare
l'absorbance de la solution d'essai de caprolactame et de celle de l'essai à blanc à une longueur d'onde de 420 nm,
en utilisant une cuve en verre de 5cm de longueur.
4Réactifs
Durant l'essai, seuls des réactifs de qualité analytique ou de la qualité spécifiée doivent être utilisés.
4.1 Acide sulfurique, de qualité analytique, de 95 % (par masse) à 97 %(par masse).
4.2 Acide chlorhydrique, de qualité analytique, 37 % (par masse).
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ISO 8660:2002(F)
4.3 Dihydrate d'acide oxalique, .c = 0,1 mol/l
4.4 Eau Millipore-Q (ou eau bi-distillée).
4.5 Sel tampon, pH7,0, exclusivement composé de déhydrogénophosphate de potassium (40,30 %) et
d’hydrogénophosphate de disodium (59,70 %). Le sel ne doit pas contenir d'impuretés influant sur les analyses du
PAN.
Certains sels tampons disponibles dans le commerce contiennent des impuretés et/ou des agents de conservation
qui influent sur l'analyse du PAN. On doit toujours soumettre à l'essai l'adéquation d'un sel tampon disponible dans
le commerce en comparant les résultats de l'indice PAN obtenus au moyen de ce sel tampon avec ceux obtenus
avec un sel tampon composé d'éléments analytiquement purs. Le temps de conservation maximal du sel disponible
dans le commerce ou des composants purs ne doit jamais être dépassé.
4.6 Solution tampon, pH 7,0.
Dissoudre 3,3 g de sel tampon (4.5) dans de l'eau Millipore-Q (4.4) dans une fiole jaugée de 500 ml et compléter au
volume avec de l’eau Millipore-Q. Cette solution doit être éliminée 6 mois après sa préparation (ou avant si un
sédiment est observé).
4.7 Eau pour la détermination de l'indice PAN.
Ajouter 2,5 ml/l de la solution tampon (4.6) à une petite quantité d'eau Millipore-Q dans une fiole jaugée de 1l,
compléter au volume avec de l’eau Millipore-Q et dégaser avec de l'hélium (4.11). Préparer chaque jour une solution
fraîche. La valeur de l'indice PAN d'une détermination à blanc doit être .< 0,67 united´ ePAN
4.8 Permanganate de potassium, de qualité analytique, solide.
4.9 Permanganate de potassium, solution-mère, .c = 0,020 mol/l
Cette solution doit être conservée dans l'obscurité dans une bouteille
...