三氟甲磺酸
1 范围
本标准规定了三氟甲磺酸的技术要求，试验方法，检验规则，标志、包装、运输、贮存及安全技术说明。
本标准适用于由甲基磺酰氯与氟化钠为原料，经预氟化、电解氟化、加水分解、脱氟、酸化、蒸馏等工序而制得的三氟甲磺酸。本产品主要用作医药、化工等行业。
分子式：CF3SO3H
相对分子质量：150.07 （按 2012 年国际相对原子质量）
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议和各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本文件。
GB 190 危险货物包装标志
GB/T 191 包装储运图示标志
GB/T 601 化学试剂 标准滴定溶液的制备
GB/T 602 化学试剂 杂质测定用标准溶液的制备
GB/T 603 化学试剂 试验方法中所用制剂及制品的制备
GB/T 6283-2008 化工产品中水分含量的测定 卡尔费休法
GB/T 6678 化工产品采样总则
GB/T 6680 液体化工产品采样通则
GB/T 6682-2008 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 23770-2009 液体无机化工产品色度测定通用方法
GB/T 21057-2007 无机化工产品中氟含量测定的通用方法离子选择性电极法
3 技术要求
3.1 外观
无色透明液体，无可见杂质。
3.2 技术指标
三氟甲磺酸应符合表 1 给出的指标要求。
表 1 技术指标
项 目 指 标
规格 1 规格 2
色度，Hazen（铂-钴号） ≤ —— 5
浊度，NTU-散射浊度单位 ≤ —— 2
纯度，（以 CF3SO3H 计），ω5/ ％ ≥ 99.0 99.5
水分，ω1/ ％ ≤ 0.1 0.05
硫酸根，ω3/ ％ ≤ 0.02 0.005
氟离子，ω2/ ％ ≤ 0.001 0.001
4 试验方法
本试验方法规定的一些试验过程可能导致危险情况，操作者应采取适当的安全和保护措施。除另有说明外，本标准所用试剂均为分析纯试剂和符合 GB/T6682 的三级水。
4.1 外观、色度、浊度的测定
4.1.1 试剂
4.1.1.1 浊度标准液：1000 度，配制方法如下：
（1）零浊度水的制备：选用孔径为 0.2um 的微孔滤膜过滤去离子水，反复过滤两次以上，所获的滤液即为零浊度水。该水贮存于清洁的、并用该水冲洗后的玻璃瓶中。
（2）准确称取 1.000g 硫酸肼，溶于零浊度水。溶液转入 100ml 容量瓶中，稀释至刻度，摇匀、过滤后备用（用 0.2um 孔径的微孔滤膜过滤，下同）。
（3）准确称取 10.00g 六次甲基四胺，溶于零浊度水，并转入 100ml 容量瓶中，稀至刻度，摇匀、过滤后备用。
（4）1000NTU 标准溶液制备：准确移取上述（2）（3）两种溶液各 12.50ml，倒入 100ml 容量瓶中摇匀。该容量瓶放置在 25±1℃的恒温箱或恒温水浴中，避光静置 24 小时后，加入零浊度水稀释至刻度，摇匀后即制成 1000NTU 标准液。也可采购相同规格浊度标准液。
4.1.1.2 色度标准液：1000 度，配制方法如下：
准确称取 2.490g 氯铂酸钾（K2PtCL6）和 2.020g 氯化钴（CoCL2.6H2O，称准至 0.001g.溶于适量水中，加入 200ml 6mol/l 的盐酸，移入 1000ml 容量瓶中，用水稀释至刻度。此液为 1000 号色度标准溶液。放于暗处，有效期为一年。
也可采购相同规格色度标准液。
4.1.2 仪器设备
4.1.2.1 实验室常用仪器设备。
4.1.2.2 三氟甲磺酸专用取样瓶：250mL 高型螺口玻璃瓶，配高强度 PTFE 材质瓶盖，以及 PTA 密封垫。
4.1.3 操作步骤
4.1.3.1 比较用标准溶液的配备
吸取 1mL 浊度标准液（4.1.1.1）和 2.5mL 色度标准液（4.1.1.2），加入 500mL 容量瓶中，用去离子水稀释至刻度，摇匀。此为外观测定比较用标准溶液，浊度为 2 度、色度为 5 度。
量取 200mL 比较用标准溶液，至三氟甲磺酸专用取样瓶中（4.1.2.1），作为与样品比较用。
4.1.3.2 目视比较测定
将用专用取样瓶（4.1.2.1）取来的样品（约 200mL）放置在白纸上，在充足的光线下观察试样，试样应为透明液体，无可见杂质。与外观测定比较用标准溶液同时放置在白纸上，比较两者的颜色和浊度，样品应不深于标准溶液。
4.2 水分的测定
按 GB/T 6283-2008 中规定的方法进行测定，操作条件见附录 A。
水分（H2O）的质量分数ω1，数值以%表示。取两次平行测定结果的算术平均值为测定结果，两次应平行测定结果的相对偏差不大于 5%。
4.3 氟离子的测定
以氟离子选择性电极作指示电极，饱和甘汞电极为参比电极组成化学电池，用精密酸度计测量其电动势，工作曲线法定量。
4.3.1 试剂
4.3.1.1 离子缓冲溶液
称取 294g 二水合柠檬酸三钠溶解于 500ml 的去离子水中，用 HCl 调节溶液的 pH 大约为 5～6， 用去离子水稀释至 1000ml。
4.3.1.2 氢氧化钠溶液，5mol/L。
4.3.1.3 氟离子贮备液
准确称取 4.20g 氟化钠，溶于去离子水中，稀释至 1000mL，转移至塑料瓶中贮存。此为氟离子贮备液，氟离子的浓度为 1×10－1mol/L；
4.3.1.4 氟离子标准溶液 1
移取 10ml 氟离子贮备液（4.3.1.3），加入 20ml 离子缓冲溶液（4.3.1.1）,用去离子水稀释至1000ml。此为氟离子标准溶液 1，氟离子的浓度为 1×10－3mol/L；
4.3.1.5 氟离子标准溶液 2
移取 10ml 氟离子标准溶液 1（4.3.1.4），加入 20ml 离子缓冲溶液（4.3.1.1）,用去离子水稀释至 100ml。此为氟离子标准溶液 2，氟离子的浓度为 1×10－4mol/L；
4.3.1.6 氟离子标准溶液 3
移取 10ml 氟离子标准溶液 2（4.3.1.5），加入 20ml 离子缓冲溶液（4.3.1.1）,用去离子水稀释至 100ml。此为氟离子标准溶液 3，氟离子的浓度为 1×10－5mol/L；
4.3.1.7 氟离子标准溶液 4
移取 10ml 氟离子标准溶液 3（4.3.1.6），加入 20ml 离子缓冲溶液（4.3.1.1）,用去离子水稀释至 100ml。此为氟离子标准溶液 4，氟离子的浓度为 1×10－6mol/L；
4.3.1.8 酚酞指示液，1g/L。
4.3.2 仪器设备
4.3.2.1 实验室常用仪器设备。
4.3.2.2 酸度计，pHS-3C 型或其他等效仪器，配饱和甘汞电极和氟离子选择性电极。
4.3.2.3 磁力搅拌器。
4.3.3 操作步骤
4.3.3.1 氟离子标准曲线的绘制
将氟离子标准溶液（4.3.1.4、4.3.1.5、4.3.1.6、4.3.1.7）按氟离子的浓度从低到高排列，将溶液倒入到 100ml 的干燥的塑料烧杯中，放入搅拌子，置于磁力搅拌器上，插入氟离子选择性电极和饱和甘汞电极，连接酸度计，连续搅拌溶液，当电位值不变时，停止搅拌，15s 后记录电位值 Ex,以氟离子的浓度 cF为横坐标，相应的电位值 Ex 为纵坐标，绘制 Ex-LogcF(mol/mL)工作曲线。
4.3.3.2 样品的测定
用干燥的 5mL 玻璃注射器吸取 5.0g（约 3.0mL）试样，用硅橡胶垫密封好针头，准确称量后，称准至 0.001g，注射到已预先加入 25mL 去离子水的 100 mL 容量瓶中，立刻用原硅橡胶垫密封好针头后准确称量，两次称量结果之差为加入试样的质量。在容量瓶中加入 1～2 滴酚酞指示液（4.3.1.8)，用5.0mol/L 氢氧化钠标准溶液（4.3.1.2）中和，直至呈现淡红色（pH 值约为 8.0），再加入 20 毫升离子缓冲溶液（4.3.1.1），用去离子水定容后，转移至 100ml 的塑料烧杯中进行测量，根据测出的电位值在工作曲线上查出氟离子的浓度。
4.3.4 结果计算
氟离子（F-）的质量分数ω2，按式（1）计算。
氟化氢（HF）的质量分数ω3，数值以%表示，按式（2）计算。
A×19.0×10
ω2 % =-------------……………………………………………………（1）
m
ω2×20.0
ω3 % =----------------…………………………………………（2）
19.0
式中：m ——样品的质量，g；
A ——标准曲线上查得的氟离子的浓度，mol/L；
19.0 ——氟（F）的摩尔质量的数值，g/mol（M=19.0）；
20.0 ——氟化氢（HF）的摩尔质量的数值，g/mol（M=20.0）。
4.3.5 允许差
取两次平行测定结果的算术平均值为测定结果，两次平行测定结果的相对偏差应不大于 10%。
4.4 硫酸根的测定
在酸性条件下加入氯化钡与硫酸根生成硫酸钡沉淀，加入混合稳定剂能使样品中低含量的硫酸根沉淀完全，保证测量结果稳定，用分光光度计，在选定的工作条件下，测量其吸光度，通过标准曲线确定样品中硫酸根的含量。
4.4.1 试剂
4.4.1.1 混合稳定试剂：丙三醇和 95%乙醇按 1：2 的比例混合，摇匀。
4.4.1.2 氨水，AR。NH3的质量百分浓度在 25%～28%之间。
4.4.1.3 盐酸溶液，1.2mol/L。取 99.5ml 的浓盐酸稀释到 1000ml。
4.4.1.4 氯化钡溶液，300g/L：30g 无水氯化钡,加水溶解，用水稀释至 100mL，摇匀。（如有混浊，过滤）。
4.4.1.5 酚酞指示液，1g/L。
4.4.1.6 硫酸根标准贮备溶液
于 100mL 烧杯中准确称取 0.7393g 无水硫酸钠，加少量去离子水溶解，转移至 500mL 容量瓶中，加去离子水稀释至刻度，摇匀。此硫酸根标准贮备溶液中含硫酸根 1mg/mL。
4.4.1.7 硫酸根标准溶液
于 100mL 容量瓶中吸取 10mL 硫酸根标准贮备溶液（4.4.1.6），加去离子水稀释至刻度，摇匀。此硫酸根标准溶液中含硫酸根 0.1mg/mL。
4.4.2 仪器设备
4.4.2.1 实验室常用仪器设备.
4.4.2.2 分光光度计，752 型或其他等效仪器，配 5cm 比色皿。
4.4.2.3 磁力搅拌器。
4.4.3 操作步骤
4.4.3.1 硫酸根标准曲线的绘制
准确吸取 0.00mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL 硫酸根标准溶液（4.4.1.7），加入一系列 50mL 容量瓶中，加入 1～2 滴酚酞指示液（4.4.1.5），滴加氨水（4.4.1.2）使溶液 pH 值为 8.0（滴加至溶液刚变淡红色，或用精密 pH 试纸测试），再加入 5.0mL 盐酸溶液（4.4.1.3），调节酸度至pH 值约为 1.2，加入 15mL 混合稳定试剂（4.4.1.1），加入 5mL 氯化钡溶液（4.4.1.4），充分摇匀后，用去离子稀释至刻度。再充分摇匀。
静置 60min 后，用 5cm 比色皿，在 370nm 处，以 0.00mL 为空白，测定吸光度值。以硫酸根的量（mg）为横坐标，吸光度值为纵坐标，绘制标准曲线或计算一元线性方程式。
4.4.3.2 样品的测定
用干燥的 5mL 玻璃注射器吸取 6.8g（约 4.0mL）试样，用硅橡胶垫密封好针头，准确地称量后，称准至 0.001g，注射到已预先加入 10mL 去离子水的 50 mL 容量瓶中，再用原硅橡胶垫密封好针头后准确称量，两次称量结果之差为加入试样的量。加入 1～2 滴酚酞指示液（4.4.1.5），边摇容量瓶边滴加氨水（4.4.1.2）使溶液 pH 值为 8.0（滴加至溶液刚变淡红色，或用精密 pH 试纸测试），再加入 5.0mL盐酸溶液（4.4.1.3），调节酸度至 pH 值约为 1.2，加入 15mL 混合稳定试剂（4.4.1.1），加入 5mL 氯化钡溶液（4.4.1.4），充分摇匀后，用去离子稀释至刻度。再充分摇匀。
静置 60min 后，用 5cm 比色皿，在 370nm 处，以样品空白调零，测定吸光度值。
在标准曲线上查出硫酸根离子的质量。
4.4.4 结果计算
硫酸根（SO42-）的质量分数ω4，按式（3）计算；
A×10^-3
ω4 % =------------------×100…………………………………………（3）
m
式中：m ——样品的质量，g；
A ——标准曲线上确查得的硫酸根的质量，mg。
注：如标准曲线绘制采用一元线性方程式时，A 的数值也可用一元线性方程计算得到。
4.4.5 允许差
取两次平行测定结果的算术平均值为测定结果，两次平行测定结果的相对偏差应不大于 10%。
4.5 纯度的测定
样品溶液以酚酞为指示剂，用氢氧化钠标准滴定溶液滴定至溶液由无色变为淡粉色为终点。
4.5.1 试剂
4.5.1.1 氢氧化钠标准滴定溶液，c(NaOH)=0.5mol/L。
4.5.1.2 酚酞指示液，1g/L。
4.5.2 仪器
实验室常用仪器设备。
4.5.3 操作步骤
用干燥的 5mL 玻璃注射器吸取 3.4g（约 2.0mL）试样，用硅橡胶垫密封好针头，准确地称量后，称准至 0.0001g，注射到已经加好 75 毫升去离子水的锥形瓶中，立刻用硅橡胶垫密封好针头后准确称量，两次称量结果之差为加入试样的量。在锥形瓶中加入 2～3 滴酚酞指示液（4.5.1.2），用氢氧化钠标准滴定溶液（4.5.1.1）滴定至浅粉红色为终点。
4.5.4 结果计算
5.4.1 中和当量的计算
三氟甲磺酸中和当量 M，按式（4）计算；
m×（1-ω/100）×1000
M g/mol =---------------------------------………………………………（4）
c×V
式中：m ——样品的质量，g；
ω1——试样中水分的百分含量，%；
c ——氢氧化钠标准滴定溶液的浓度，mol/L；
V ——样品滴定消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积，mL；
5.4.2 纯度的计算
三氟甲磺酸纯度[以三氟甲磺酸（CF3SO3H）计]ω5，由式（5）和式（6）得式（7），按式（7）计算：
ω5＋ω4＋ω3 = 100－ω1………………………………………………………………（5）
100－ω1
------------------------------------------------ = M……………………（6）
ω5 ω4 ω3
---------＋------------＋----------------
150.07 49.04 20.01
ω5 % = 148.54－1.4854×ω1＋2.155×ω3－ 7284.4
M ＋72.844×ω1
M …………（7）
式中：ω1——水分（H2O）的质量分数，%；
ω3——氟化氢（HF）的质量分数，%；
ω4——硫酸的质量分数，%；
ω5——三氟甲磺酸（CF3SO3H）的质量分数，%；
M——三氟甲磺酸的中和当量，g/moL。
150.07——三氟甲磺酸（CF3SO3H）的摩尔质量的数值，g/moL；
49.04——硫酸（1/2 H2SO4）的摩尔质量的数值，g/moL；
20.01——氢氟酸（HF）的摩尔质量的数值，g/moL。
4.5.5 允许差
取两次平行测定结果的算术平均值为测定结果，纯度两次应平行测定结果的差值应不大于 0.2%。
5 检验规则
5.1 出厂检验
表 1 规定的全部项目为出厂检验项目，三氟甲磺酸由生产厂质量监督检验部门检验，生产厂保证所有出厂的三氟甲磺酸都符合本标准的要求。每一批出厂的三氟甲磺酸应附有质量证明书，内容包括：生产厂名称、产品名称、批号、批数量、生产日期、产品符合本标准质量要求的证明和本标准编号。
5.2 抽样（采样）
采样按 GB/T 6678 中均匀物料的采样方法采样。对于桶装产品，采样工具用 200mL 玻璃注射器，插入管用内径 4mm 的 PFA 管。采样时，用取样管抽取包括上、中、下三部分的样品，采样总量不得少于 500ml，将采取的样品分装于两个清洁干燥专用玻璃瓶中。瓶上粘贴标签，注明：生产厂名称、产品名称、等级、批号和采样日期，一瓶供检验，一瓶密封保存备查。留样时间至少为 2 年，客户需要延长留样时间的，以客户要求为准。
5.3 判定
检验结果的判定按 GB/T8170 中修约值比较法进行；如果检验结果中有一项指标不符合本标准时，应重新自两倍量的包装中采样进行检验。重新检验的结果，即使只有一项指标不符合本标准的要求，则判定本批产品不合格。
5.4 当供需双方对产品质量发生异议时可协商解决。必须仲裁时，由双方商定的仲裁机构按照本标准规定的方法进行仲裁分析。
6 标志、包装、运输和贮存
6.1 标志
三氟甲磺酸产品的外包装上应有牢固清晰的标志，符合 GB/T 190 的规定，注明：生产厂名称、产品名称、生产日期或批号、数量。
6.2 包装
三氟甲磺酸产品用特制不锈钢金属罐，规格有 37L（50kg）和 200L（300kg）；螺纹口玻璃瓶，瓶盖采用特制 PTFE 材料，密封垫为 PFA 材料，瓶外套泡沫筒保护，外普通木箱。
6.3 运输
装运前需报有关部门批准。铁路非罐装运输时应严格按照铁道部《危险货物运输规则》中的危险货物配装表进行配装。起运时包装要完整，装载应稳妥。运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。严禁与易燃物或可燃物、碱类、活性金属粉末、食用化学品等混装混运。运输时运输车辆应配备泄漏应急处理设备。运输途中应防曝晒、雨淋，防高温。公路运输时要按规定路线行驶，勿在居民区和人口稠密区停留。
6.5 贮存
储存于阴凉、干燥、通风良好的库房。包装必须密封，切勿受潮。应与易（可）燃物、碱类、活性金属粉末等分开存放，切忌混储。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。防止物理损坏容器，并定期检查有无泄漏。
7 安全技术说明书
安全技术说明见附录 B。
附 录 A
(资料性附录)
三氟甲磺酸水分测定的卡尔费休仪器及操作条件
卡尔费休仪器及操作条件按 GB/T6283-2008《化工产品中水分含量的测定 卡尔费休法》规定的方法进行。
仪器型号：万通 831 型水分仪
操作步骤：用干燥的 5mL 玻璃注射器吸入一定量的试样（试样含水量在 100—500ug 之间），用硅橡胶垫密封好针头，准确称量后，将样品注射到电解槽中，再用硅橡胶垫密封好针头后准确称量，两次称量结果之差为加入试样的量。滴定结束，记录从显示屏上读取以 ug 为单位的水分读数值 A。水分（H2O）的质量分数ω1，数值以%表示，按式（6）计算。
A×10^-4
ω1 % =-------------------………………………………（6）
m
式中：A ——从水分仪上读取的样品含水量，ug；
m ——称取样品的质量，g。
取两次重复测定结果的算术平均值作为分析结果，两次重复测定结果之差应不大于其平均值的 5%。