本发明属于卤素间化合物纯度的检测方法，具体涉及一种三氟化溴产品纯度的检测方法。
背景技术：
三氟化溴是应用最广的卤素间化合物，还是一种很好的溶剂，很多无机氟化物能够很好地溶在三氟化溴中，还可作无机物和有机物的氟化剂，是一种良好的氟化剂。
三氟化溴产品具有如下特殊化学性质：三氟化溴是一种很强的氧化剂，具有强氧化性和强反应活性，暴露在空气中能发生浓烟，能使可燃物或有机物着火，在火场中能助长火势；与水或有机化合物接触会发生爆炸，遇水猛烈反应，放出剧毒烟雾。
由于三氟化溴特殊的化学性质，对取样、样品处理方法、试验环境及分析检测装置用具提出了很高的要求，分析测试难度很大。目前国内尚无关于三氟化溴纯度检测的文献报道。
至今，国内外三氟化溴的纯度检测还没有建立统一标准，同时也没有相应的企业标准、行业标准或其他标准。因此，本领域中迫切需要一种简单易行、安全可靠的检测三氟化溴产品纯度的分析方法。
技术实现要素：
本发明是为了克服现有技术中存在的缺点而提出的，其目的是提供一种三氟化溴产品纯度的检测方法。
本发明的技术方案是：
一种三氟化溴产品纯度的检测方法，包括以下步骤：
（ⅰ）产品的前处理
（ⅰ）将一定量的三氟化溴和去离子水分别放入样品管和水解瓶中，然后放入冰箱中进行冷冻处理；
（ⅱ）待样品管中的三氟化溴和水解瓶中的去离子水均凝固后，拧开样品管管盖和水解瓶瓶盖，将装有三氟化溴的样品管扔进装有去离子水的水解瓶中，并迅速拧紧水解瓶瓶盖，待其融化、反应；
（ⅲ）将步骤（ⅱ）所得溶液转移到容量瓶中用去离子水定容，即得产品水解液；
（ⅱ）产品水解液的萃取
取一定量的产品水解液于分液漏斗中，再加入一定量的二甲苯，充分混合均匀后，静置，然后弃去有机层，再加入相同体积的二甲苯重复萃取过程，直至无机层颜色褪去或保持稳定，保留无机层溶液；
（ⅲ）三氟化溴产品纯度分析
用移液管准确移取一定量步骤（ⅱ）所得无机层溶液于碘量瓶中，加入一定量硫酸溶液和碘化钾溶液，摇匀后放在避光处，静置后，用硫代硫酸钠标准溶液滴定，待瓶中溶液变浅时，加入淀粉指示剂，溶液由蓝色变为无色，溶液30s不变色则达到滴定终点，记录所用滴定液的体积；
（ⅳ）计算三氟化溴产品纯度
将各个数据代入公式，计算三氟化溴产品纯度；
式中：ωbrf3——三氟化溴的纯度，单位为%；γ——试液分取比；c——硫代硫酸钠标准溶液的摩尔浓度，单位为mol/l；v——滴定用硫代硫酸钠标准溶液的体积，单位为ml；v0——滴定随同试样空白试液消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积，单位为ml；m——三氟化溴的摩尔质量136.90，g/mol；m——三氟化溴的取样量，单位为g。
所述步骤（ⅰ）中三氟化溴和去离子水的质量体积比按g/ml计算为0.375~0.675：10。
所述步骤（ⅱ）中产品水解液和二甲苯的体积比为2：1。
所述步骤（ⅲ）中无机层溶液、硫酸溶液和碘化钾溶液的体积比为5：2：2。
所述步骤（ⅲ）中硫酸溶液的质量分数为20%，碘化钾溶液的质量分数为10%，硫代硫酸钠标准溶液的摩尔浓度为0.1mol/l，淀粉指示剂的质量分数为0.5%。
所述步骤（ⅳ）滴定随同试样空白试液消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积v0的试验方法为：移取与步骤（ⅲ）所取无机层溶液相同体积的去离子水，分别加入与步骤（ⅲ）三氟化溴产品纯度分析中相同体积相同浓度的硫酸溶液、碘化钾溶液，进行相同处理，用相同浓度的硫代硫酸钠标准溶液滴定，待瓶中溶液变浅时，加入与步骤（ⅲ）三氟化溴产品纯度分析中相同体积相同浓度的淀粉指示剂，溶液由蓝色变为无色，溶液30s不变色则达到滴定终点，记录所用滴定液的体积，即为滴定随同试样空白试液消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积v0。
本发明的检测原理：
本发明提供了一种适用于实验室的三氟化溴产品纯度的检测方法，利用间接碘量法对三氟化溴产品试样进行滴定分析。具体包括：将样品及去离子水分别冷冻，将冷冻的样品投入到装有冷冻水的密闭容器中。用二甲苯萃取水解液中溴单质，水相溶液中的溴酸与过量碘化钾在酸性环境下发生反应，生成碘单质。以淀粉溶液作为指示剂，用硫代硫酸钠标准溶液对上述溶液进行滴定，最后用公式计算三氟化溴的纯度。
本发明的有益效果是：
本发明提供了一种三氟化溴产品纯度的检测方法，适用于以氟气和单质溴为原料直接反应制备，且经过充分蒸馏，杂质中五氟化溴含量低的三氟化溴产品的检测。本发明简单易行、便于操作、成本低、安全性高，测量精度高。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明三氟化溴产品纯度的检测方法进行详细说明：
一种三氟化溴产品纯度的检测方法，包括以下步骤：
（ⅰ）产品的前处理
（ⅰ）将1.5～2.5g三氟化溴从样品瓶中倒入聚四氟样品管中；将装有样品的聚四氟样品管和装有40ml去离子水的500ml聚四氟水解瓶放入冰箱中进行冷冻处理；
（ⅱ）待聚四氟装样小管中样品及聚四氟水解瓶中的水均凝固后，拧开聚四氟水解瓶瓶盖及聚四氟装样小管盖，将聚四氟装样小管扔进聚四氟水解瓶中，迅速拧紧水解瓶瓶盖，待其融化、反应；
（ⅲ）将步骤（ⅱ）所得溶液转移到容量瓶中用去离子水定容至250ml，即得产品水解液；
（ⅱ）产品水解液的萃取
取步骤（ⅰ）所得样品水解液100ml于分液漏斗中，再加入50ml二甲苯，充分混合均匀后，放置5分钟，弃去有机层，再倒入50ml二甲苯重复萃取过程，直至无机层颜色褪去或保持稳定，保留无机层溶液；
（ⅲ）三氟化溴产品纯度分析
用移液管准确移取25ml步骤（ii）所得无机层溶液于碘量瓶中，加入10ml20%硫酸溶液，10ml10%碘化钾溶液，摇匀后放在避光处，静置10分钟后，用0.1mol/l硫代硫酸钠标准溶液滴定，待瓶中溶液变浅时，加入3ml0.5%淀粉指示剂，溶液由蓝色变为无色，溶液30s不变色则达到滴定终点。记录所用滴定液的体积。
（ⅳ）计算三氟化溴产品纯度
将各个数据代入公式，计算三氟化溴产品纯度；
式中：ωbrf3——三氟化溴的纯度，单位为%；γ——试液分取比；c——硫代硫酸钠标准溶液的摩尔浓度，单位为mol/l；v——滴定用硫代硫酸钠标准溶液的体积，单位为ml；v0——滴定随同试样空白试液消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积，单位为ml；m——三氟化溴的摩尔质量136.90，g/mol；m——三氟化溴的取样量，单位为g。
实施例1
一种三氟化溴产品纯度的检测方法，包括以下步骤：
（ⅰ）产品的前处理
（ⅰ）将2.3747g三氟化溴从样品瓶中倒入聚四氟样品管中；将装有样品的聚四氟样品管和装有40ml去离子水的500ml聚四氟水解瓶放入冰箱中进行冷冻处理；
（ⅱ）待聚四氟样品管中样品及聚四氟水解瓶中的水均凝固后，拧开聚四氟水解瓶瓶盖及聚四氟样品管管盖，将聚四氟样品管扔进聚四氟水解瓶中，迅速拧紧水解瓶瓶盖，待其融化、反应；
（ⅲ）将步骤（ⅱ）所得溶液转移到容量瓶中，用去离子水定容至250ml，即得样品水解液；
（ⅱ）产品水解液的萃取
取步骤（ⅰ）所得样品水解液100ml于分液漏斗中，再加入50ml二甲苯，充分混合均匀后，放置5分钟，弃去有机层，再倒入50ml二甲苯重复萃取过程，直至无机层颜色褪去或保持稳定，保留无机层溶液；
（ⅲ）三氟化溴产品纯度分析
用移液管准确移取25ml步骤（ⅱ）所得无机层溶液于碘量瓶中，加入10ml20%硫酸溶液，10ml10%碘化钾溶液，摇匀后放在避光处，静置10分钟后，用0.1011mol/l硫代硫酸钠标准溶液滴定，待瓶中溶液变浅时，加入3ml0.5%淀粉指示剂，溶液由蓝色变为无色，溶液30s不变色则达到滴定终点，消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积为33.25ml，空白试验消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积为0.15ml，试液分取比为1/10，利用公式计算三氟化溴的纯度为96.46%。
实施例2
一种三氟化溴产品纯度的检测方法，包括以下步骤：
（ⅰ）产品的前处理
（ⅰ）将1.8243g三氟化溴从样品瓶中倒入聚四氟样品管中；将装有样品的聚四氟样品管和装有40ml去离子水的500ml聚四氟水解瓶放入冰箱中进行冷冻处理；
（ⅱ）待聚四氟样品管中样品及聚四氟水解瓶中的水均凝固后，拧开聚四氟水解瓶瓶盖及聚四氟样品管管盖，将聚四氟样品管扔进聚四氟水解瓶中，迅速拧紧水解瓶瓶盖，待其融化、反应；
（ⅲ）将步骤（ⅱ）所得溶液转移到容量瓶中，用去离子水定容至250ml，即得样品水解液；
（ⅱ）产品水解液的萃取
取步骤（ⅰ）所得样品水解液100ml于分液漏斗中，再加入50ml二甲苯，充分混合均匀后，放置5分钟，弃去有机层，再倒入50ml二甲苯重复萃取过程，直至无机层颜色褪去或保持稳定，保留无机层溶液；
（ⅲ）三氟化溴产品纯度分析
用移液管准确移取25ml步骤（ⅱ）所得无机层溶液于碘量瓶中，加入10ml20%硫酸溶液，10ml10%碘化钾溶液，摇匀后放在避光处，静置10分钟后，用0.1011mol/l硫代硫酸钠标准溶液滴定，待瓶中溶液变浅时，加入3ml0.5%淀粉指示剂，溶液由蓝色变为无色，溶液30s不变色则达到滴定终点，消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积为25.55ml，空白试验消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积为0.15ml,试液分取比为1/10，利用公式计算三氟化溴的纯度为96.35%。
实施例3
一种三氟化溴产品纯度的检测方法，包括以下步骤：
（ⅰ）产品的前处理
（ⅰ）将1.7397g三氟化溴从样品瓶中倒入聚四氟样品管中；将装有样品的聚四氟样品管和装有40ml去离子水的500ml聚四氟水解瓶放入冰箱中进行冷冻处理；
（ⅱ）待聚四氟样品管中样品及聚四氟水解瓶中的水均凝固后，拧开聚四氟水解瓶瓶盖及聚四氟样品管管盖，将聚四氟样品管扔进聚四氟水解瓶中，迅速拧紧水解瓶瓶盖，待其融化、反应；
（ⅲ）将步骤（ⅱ）所得溶液转移到容量瓶中，用去离子水定容至250ml，即得样品水解液；
（ⅱ）产品水解液的萃取
取步骤（ⅰ）所得样品水解液100ml于分液漏斗中，再加入50ml二甲苯，充分混合均匀后，放置5分钟，弃去有机层，再倒入50ml二甲苯重复萃取过程，直至无机层颜色褪去或保持稳定，保留无机层溶液；
（ⅲ）三氟化溴产品纯度分析
用移液管准确移取25ml步骤（ⅱ）所得无机层溶液于碘量瓶中，加入10ml20%硫酸溶液，10ml10%碘化钾溶液，摇匀后放在避光处，静置10分钟后，用0.1011mol/l硫代硫酸钠标准溶液滴定，待瓶中溶液变浅时，加入3ml0.5%淀粉指示剂，溶液由蓝色变为无色，溶液30s不变色则达到滴定终点，消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积为24.30ml，空白试验消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积为0.15ml,试液分取比为1/10，利用公式计算三氟化溴的纯度为96.07%。
三氟化溴与易燃可燃物接触会着火，水解反应非常剧烈，产生大量有毒有害气体，产品危险性很大，水解容器必须密闭，且取样量不可过多。考虑到实验室分析的准确性和安全性，通过计算瓶子的耐压能力，该实验室方法选择500ml聚四氟乙烯瓶作为水解容器，取样量定为1.5~2.5g。如果水解瓶很小，考虑瓶子的耐压能力，取样量就很小，消耗滴定液就会很少，分析误差和滴定误差都会增大，另外太少的取样量不便于取样操作；如果取样量增大，取样操作危险性增大，水解瓶的容积也必须增大，配出来的水解液会很多，造成不必要的浪费。综合考虑，实验室分析选择500ml聚四氟乙烯瓶作为水解瓶，取样量定为1.5~2.5g。
当需要扩大取样量范围时，可选择其他耐压性好且耐腐蚀的容器作水解容器，可实现更大范围取样量的检测，使本发明方法应用更宽泛。和三氟化溴反应的去离子水的量在保证三氟化溴完全水解的基础上，适当增大量以保证和三氟化溴充分接触即可，在应用于实验室检测，取样量定为1.5~2.5g时，和三氟化溴反应的去离子水量可设定为40ml。
硫酸溶液和碘化钾溶液需过量即保证水解液中溴酸根完全反应，水解液溴酸根的量决定硫酸溶液和碘化钾溶液的量。
本发明提供了一种三氟化溴产品纯度的检测方法，适用于以氟气和单质溴为原料直接反应制备，且经过充分蒸馏，杂质中五氟化溴含量低的三氟化溴产品的检测。本发明简单易行、便于操作、成本低、安全性高，测量精度高，尤其适用于实验室的小规模安全测试。