TCIESC 0042-2022 工业用硫酸乙烯酯

ICS71.080.99CCSG17中国化工学会团体标准T/CIESC0042—2022工业用硫酸乙烯酯Ethylenesulfateforindustrialuse2022-09-21发布2022-10-21实施中国化工学会发布CIESCT/CIESC0042-2022I前言本文件按照GB/T1.1—2020《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。T/CIESC0042-20221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/T191包装储运图示标志GB/T3143液体化学产品颜色测定法（Hazen单位—铂-钴色号）GB/T6324.8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/T6678化工产品采样总则GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定GB/T9722化学试剂气相色谱法通则GB/T19282-2014六氟磷酸锂分析方法HG/T3696.2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。T/CIESC0042-20222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)≤55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/T6682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。T/CIESC0042-202235.3.2.3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/T9722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：50mL5.3.2.5分析天平：感量为0.01g5.3.4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50m×0.32mm×0.52μm汽化室温度/℃280检测器温度/℃280柱温/℃120℃，保持2min，以10℃/min速率升温至250℃，保持5min；载气流量/（mL/min）1.0空气/（mL/min）400氢气/（mL/min）40进样量/μL1.0分流比30:15.3.5试验步骤5.3.5.1配制试样溶液：称取1g±0.05g试样至50mL烧杯中，再加入9g±0.05g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：Α1——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）。T/CIESC0042-20224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≤0.1mg/kg，氧含量≤10mg/kg。5.4.1试剂和材料碳酸二甲酯：含量（w/%）≥99.99%，水分≤20mg/kg。5.4.2仪器5.4.2.1手套箱。5.4.2.2烧杯：50mL。5.4.2.3分析天平：感量为0.01g。5.4.3试验步骤5.4.3.1在手套箱中按GB/T6324.8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2.5g±0.05g的试样于烧杯中，向烧杯内加入7.5g±0.05g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/T6324.8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)=0.01mol/L。5.5.2.2溴百里香酚兰指示剂：1g/L。5.5.3仪器和设备T/CIESC0042-202255.5.3.1手套箱。5.5.3.2电位滴定仪：25mL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0.01g。5.5.3.5螺口瓶：100mL5.5.3.6烧杯:100mL5.5.3.7注射器：5mL5.5.4试验步骤5.5.4.1在手套箱内称量（30.0±2.0）g试样与（70.0±2.0）g碳酸二甲酯于100mL螺口瓶内溶解，混匀。5.5.4.2加入25mL纯水(控制温度0℃左右)于100mL洁净烧杯中，调节搅拌器转数为550rpm，加入3～5滴1g/L溴百里香酚兰指示剂，至冰水呈黄色，用0.01mol/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5mL注射器，用减量法称取4～5g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，20.00g/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10mg/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-)=0.1mg/mL]：用移液管移取10mL按HG/T3696.2配制的硫酸盐标准贮备溶液，置于100mL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。T/CIESC0042-202265.6.2.4氯化钡溶液：250g/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：10mL。5.6.3.2比色管：50mL。5.6.3.3分析天平：感量为0.01g。5.6.3.4聚乙烯烧杯：100mL。5.6.3.5容量瓶：100mL。5.6.3.6磁力搅拌器：0-1600rpm。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0.00mL、2.00mL、4.00mL、5.00mL、7.50mL、10.00mL、12.50mL硫酸根标准溶液至50mL比色管中，一次加入0.3mL盐酸溶液、3.0mL无水乙醇，摇匀后再加入2.0mL氯化钡溶液，定容至50mL，摇匀后静置10min。5.6.4.2测定称取5g试样，精确至0.01g，置于已盛有30mL乙醇溶液（1+1）的聚乙烯烧杯中，使用磁力搅拌器，以1200r/min的转速搅拌30min；然后过滤至50mL比色管中，加入0.3mL盐酸溶液、3.0mL无水乙醇、摇匀后再加入2.0mL氯化钡溶液，定容至50mL，摇匀后静置10min，与标准比浊液对比。找出浑浊程度和标准比浊液最接近的试样测定。5.6.5结果计算硫酸根含量w4，以mg/kg计，按式（4）计算：…………………………………（4）式中：A——对应标准比浊液中硫酸根的质量，单位为毫克（mg）；m——硫酸乙烯酯的质量，单位为千克（kg）。计算结果保留到小数点后一位，取两次平行测定结果的算