RepublicofEcuador EDICTOFGOVERNMENT±

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1 RepublicofEcuador EDICTOFGOVERNMENT± Inordertopromotepubliceducationandpublicsafety,equaljusticeforal, abeterinformedcitizenry,theruleoflaw,worldtradeandworldpeace, thislegaldocumentisherebymadeavailableonanoncommercialbasis,asit istherightofalhumanstoknowandspeakthelawsthatgovernthem. NTE INEN 2370 (2005) (Spanish): Solventes. Determinación del contenido de alcohol y pureza de esteres de acetatos por cromatografía de gases

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3 INSTITUTO ECUATORIANO DE NORMALIZACIÓN Quito - Ecuador NORMA TÉCNICA ECUATORIANA NTE INEN 2 370:2005 SOLVENTES. DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE ALCOHOL Y PUREZA DE ESTERES DE ACETATOS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES. Primera Edición SOLVENTS. DETERMINATION OF ALCOHOL CONTENT AND PURITY OF ACETATE ESTERS BY GAS CHROMATOGRAPHY. First Edition DESCRIPTORES: Solventes, pinturas, pureza, ésteres, alcoholes, método, ensayo QU CDU: CIIU: 3521 ICS:

4 CDU: CIIU: 3521 ICS: QU Norma Técnica Ecuatoriana Voluntaria SOLVENTES DETERMINACION DEL CONTENIDO DE ALCOHOL Y PUREZA DE ESTERES DE ACETATOS POR CROMATOGRAFIA DE GASES NTE INEN 2 370: OBJETO 1.1 Esta norma establece el método de ensayo para determinar el contenido de ésteres y el correspondiente contenido de alcohol de ésteres de acetatos. 2. ALCANCE 2.1 Esta norma también es aplicable a etil, propil normal, isopropil, butil normal, isobutil y 2-acetato etoxietil. 2.2 El agua, y en algunos casos el ácido acético, no pueden ser determinados por medio de este método de ensayo y deben ser medidos por medio de otros procedimientos INEN apropiados y los resultados usados para normalizar el valor cromatográfico. 2.3 Esta norma no abarca todos los datos sobre seguridad, si hay algunos asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer las prácticas de seguridad y salud y determinar la aplicabilidad de limitaciones reguladoras antes de su uso. 2.4 Para información y guía sobre riesgos específicos, consultar la hoja de datos de seguridad del material del proveedor para los materiales anotados en este método de ensayo. 3.1 Resumen 3. MÉTODO DE ENSAYO Una muestra representativa se introduce en una columna de separación gas-líquido. El acetato es separado de impurezas tales como alcoholes, otros ésteres, éteres y varios compuestos no identificados mientras los componentes son transportados a través de la columna por un gas portador inerte. Los componentes separados son medidos en el efluente por medio de un detector y registrador como un cromatograma. El cromatograma es interpretado aplicando factores de atenuación de componentes y respuesta del detector para las áreas pico, y las concentraciones relacionadas se determinan relacionando las respuestas del pico individual a la respuesta del pico total. El agua y la acidez son medidos por los métodos de ensayo NTE INEN y NTE INEN 2 152, respectivamente, y los resultados se usan para normalizar los valores obtenidos por cromatografía de gases. 3.2 Significado y uso Este método de ensayo es útil para identificar y determinar la cantidad de diversas impurezas en los ésteres de acetatos La pureza total de los ésteres de acetatos debe ser determinada por el uso de otros procedimientos NTE INEN apropiados con este método de ensayo. 3.3 Equipos Cromatógrafo. Cualquier cromatógrafo de gases que tenga, ya sea una conductividad térmica o un detector de ionización de llama, siempre que el sistema tenga suficiente sensibilidad y estabilidad para obtener para 0,01% del alcohol de origen y una deflexión de registro de al menos 20 mm a una relación señal/ruido de al menos 5 a 1. El tamaño de la muestra usada para juzgar la sensibilidad debe ser tal que la columna no esté sobrecargada, lo que podría resultar en ensanchamiento del pico, pérdida de resolución, tiempos de retención de cambios y formación de picos. Los volúmenes de 5 µl con detector de conductividad térmica y 1 a 2 µl con detector de ionización de llama se han encontrado aceptables. DESCRIPTORES: Solventes, pinturas, pureza, ésteres, alcoholes, método, ensayo. -1-

5 La entrada de inyección del cromatógrafo debe tener un volumen de al menos 1,2 ml para permitir la vaporización adecuada del material. El uso de una entrada de inyección más pequeña generalmente causa ensanchamiento y formación de colas en el pico Columna. De 3 m de largo, de 6,4 mm de diámetro exterior, de tubería de aluminio o acero inoxidable cargada con un equipo G-HP 6 Chromosorb de 80 a 100 mallas que haya sido revestido con silicona QF-1 7 Dow Corning al 9,05% y CO Igepal. Cualquier colunma empacada o capilar, o cualquier material de empaque que dé un rendimiento equivalente o superior puede ser usado Registro. Un potenciómetro de registro con una deflexión de escala total debería ser de 2 s o menos con suficiente sensibilidad y estabilidad para cumplir los requisitos de o integrador o sistema sofware Sistema de introducción de la muestra. Cualquier sistema capaz de introducir una muestra representativa en la columna. Jeringas graduadas en microlitros han sido usadas con éxito. 3.4 Reactivos Gas portador apropiado al tipo de detector usado. Helio o hidrógeno pueden ser empleados con detectores de conductividad térmica y nitrógeno, helio o argón con detectores de ionización de llama. La pureza mínima del gas portador usado debe ser 99,95% Si se usa hidrógeno deben tomarse precauciones especiales de seguridad para asegurar que el sistema esté libre de fugas y que el afluente se desfogue adecuadamente Materiales de la columna Fase líquida. Dow Corning QF-1/FS silicona e Igepal CO-990 8, o similar Apoyo o soporte sólido. Chromosorb G-HP 6, malla de tamaño 80 a 100, o similar Solventes. Cloruro de metileno y acetona, grado reactivo Material de tubería. El acero inoxidable y el aluminio han probado ser satisfactorios para la tubería de la columna. La tubería no debe ser reactiva con el sustrato, muestra ni gas portador y debe ser de diámetro interno uniforme Patrones para calibración e identificación. Se necesitan muestras patrones de todos los componentes para identificación por tiempo de retención y para calibración por mediciones cuantitativas. La mayoría puede ser obtenida en casas de suministros químicos. 3.5 Preparación del aparato Preparación del empaque de la columna. Colocar 100 g de Chromosob G-HP 6 malla de 80 a 100 en un plato grande de evaporación Disolver 10 g de Dow Corning QF-1/FS silicona en 50 cm 3 de acetona y añadir al soporte Añadir suficiente acetona para humedecer y cubrir al soporte sólido Evaporar la acetona en una campana de ventilación con agitación suave bajo una corriente moderada de nitrógeno Disolver 0,5 de Igepal CO en 50 cm 3 de cloruro de metileno para humedecer y cubrir el empaque Evaporar el cloruro de metileno con agitación suave bajo una corriente moderada de nitrógeno. -2-

6 3.5.7 Columnas o empaques comercialmente disponibles, o ambos, pueden obtenerse de varias fuentes de suministros de cromatografía Preparación de la columna. El método usado para empacar la columna no es crítico siempre que la columna terminada produzca la separación requerida de todos los componentes que van a ser determinados. Las columnas o los empaques comercialmente disponibles, o ambos, pueden obtenerse de varias fuentes de suministro de cromatografía (ver Nota 1) Cromatógrafo. Instalar la columna en el cromatógrafo. Usar la información de la tabla 1 como una guía para establecer las condiciones de la temperatura de la columna y del flujo del gas portador que den la necesaria resolución de los componentes en el producto que es analizado. Dejar suficiente tiempo para que el instrumento alcance el equilibrio como se indica por una línea base estable de registro. Controlar la temperatura del detector constante dentro de un 1 C sin ciclos del termóstato el cual causa una línea de base irregular. Ajustar el índice de flujo del gas portador a un valor constante. 3.6 Calibración y Normalización Identificación.- Determinar el tiempo de retención de cada componente inyectando pequeñas cantidades sea separadamente o en mezclas conocidas. Los ésteres deben evacuarse cerca de los tiempos típicos de retención dados en las tablas 1 a 7 y en los cromatogramas deben aproximarse estrechamente a los indicados en las Figuras 1 a El área bajo cada pico del cromatograma está considerada una medida cuantitativa del compuesto correspondiente. El área relacionada es proporcional a la concentración si el detector responde igualmente a todos los componentes de muestra. La respuesta a los diferentes componentes es por lo general significativamente diferente, tanto para la ionización por llama como para los detectores de conductividad térmica y especialmente para los detectores de ionización por llama. La diferencia en la respuesta del detector puede ser corregida por el uso de factores relativos de respuesta obtenidos inyectando y midiendo la respuesta para mezclas conocidas. Para determinación precisa y exacta del alcohol de origen, preparar y analizar una mezcla conocida de acetato y alcohol en la cual el contenido de alcohol se aproxima al límite máximo de la especificación. Calcular el factor de respuesta del alcohol relativo a la unidad para el acetato. Con detectores de conductividad térmica, (ver Nota 2) el factor de respuesta de todas las impurezas diferentes del alcohol puede considerarse como uno, para obtener el valor de la pureza. Con detectores de ionización de llama, usar factores de respuesta determinados experimentalmente. 3.7 Procedimiento Introducir una muestra representativa en el cromatógrafo usando suficiente material para asegurar un mínimo de 10% de deflexión del registro para una concentración de 0,1% de impurezas en las condiciones más sensitivas del instrumento Usando las mismas condiciones como para la identificación y normalización de los componentes, registrar los picos de todos los componentes a las condiciones de atenuación que proporcionen las óptimas alturas de pico. Medir el área de todos los picos (ver nota 3) y multiplicando cada área por el factor apropiado de atenuación para expresar las áreas pico sobre una base común. NOTA 1.- Información útil sobre preparación de la columna puede encontrarse en el Método de ensayo ASTM D 2593 y en la Práctica ASTM E 260. NOTA 2.- Los datos sobre conductividad térmica y respuestas del detector de ionización de "llama" pueden encontrarse en la literatura. NOTA 3.- Las áreas pico pueden ser determinadas por cualquier método que cumpla la precisión de la sección 3.9. La integración electrónica de las áreas pico ha sido empleada para obtener los resultados usados para establecer la precisión de este método de ensayo. -3-

7 3.8 Cálculos Aplicar el factor apropiado de respuesta del detector para corregir la diferencia en respuesta de los componentes. Hacer la corrección para la cantidad del agua y la acidez como se determinan por los procedimientos ASTM dados en los métodos de ensayo NTE INEN 2 152, NTE INEN 2 154, ASTM D 2593 y las Prácticas ASTM E 180 y ASTM E Calcular el porcentaje de peso de cada componente como sigue: % de peso = (A/B) x (100 - C) En Donde: A = respuesta pico de un componente corregida B = suma de respuestas pico corregidas, y C = suma de agua y acidez (como ácido acético), en % de masa Calcular la composición en porcentaje dividiendo las áreas componentes corregidas individuales por el área corregida total. 3.9 Errores de método y precisión Las declaraciones de precisión están basadas sobre un estudio interlaboratorios en el cual un operador en cada uno de nueve laboratorios analizó por duplicado en dos días una muestra de cada uno de los siguientes ésteres: Ester Pureza promedio Contenido de alcohol promedio Acetato de etilo Acetato de n-propilo Acetato de isopropilo Acetato de n-butilo Acetato de isobutilo Acetato de 2-etoxietilo 99,8 96,9 99,2 98,5 98,7 99,1 0,17 2,70 0,46 0,48 0,45 0, Los resultados fueron analizados de acuerdo con la práctica ASTM E-180 las desviaciones estándar dentro laboratorios y entre laboratorios se encontró que son las siguientes: -4-

8 TABLA 1. Condiciones instrumentales y tiempo de retención Temperaturas ºC Columna, isotérmica Porta inyección Bloque detector Gas transportador Velocidad de flujo transportador ml/min A Tiempo típico de retención, min Tiempos de retención relativos (mayor componente=1,00) Acetato de etilo helio 75 3,1 Acetato de n- propilo helio 75 4,8 Acetato de Isopropilo helio 75 3,5 Acetato de n- butilo helio 75 8,1 Acetato de Isobutilo helio 75 6,8 Acetato 2- etoximetil helio 75 6,8 Aire Etanol Acetato de etilo Aire n-propanol Acetato de etilo Acetato n propil Aire Isopropanol Acetato isopropanol Aire n-butanol Éter dibutil Acetato n-butil Aire Isobutanol Acetato isobutil 0,33 0,59 0,96 1,00 1,26 1,48 0,19 0,44 0,48 0,62 0,67 0,73 0,88 1,00 1,29 1,38 0,25 0,51 0,74 0,86 1,00 1,31 1,37 0,11 0,42 0,55 0,60 0,68 0,70 1,00 1,05 1,18 1,33 1,51 0,13 0,41 0,51 0,62 0,68 1,00 1,12 1,35 Aire 2-etoxibutanol Acetato 2-etoxietil Di acetato etilenglicol A Ajustar el flujo del gas portador de modo que el mayor componente se separe aproximadamente en el tiempo indicado 0,23 0,31 0,38 0,51 0,74 1,00 1,18 1,36 1,64 2,10 3,08-5-

9 TABLA 2 Contenido de ester Acetato de etilo Acetato de n-propilo Acetato de isopropilo Acetato de n-butilo Acetato de isobutilo Acetato de 2-etoxietilo A Los grados de libertad se indican entre paréntesis Dentro de un laboratorio 0,019(8) A 0,032(8) 0,014(7) 0,029(6) 0,042(8) 0,014(8 Entre laboratorios 0,026(7) A 0,138(7) 0,071(6) 0,056(6) 0,042(7) 0,014(7) TABLA 3 Contenido de éster Acetato de etilo Acetato de n-propilo Acetato de isopropilo Acetato de n-butilo Acetato de isobutilo Acetato de 2-etoxietilo A Los grados de libertad se indican entre paréntesis Dentro de un laboratorio 0,019(8) A 0,032(8) 0,014(7) 0,029(6) 0,042(8) 0,014(8 Entre laboratorios 0,026(7) A 0,138(7) 0,071(6) 0,056(6) 0,042(7) 0,014(7) Acetato de etilo Acetato de n-propilo Acetato de isopropilo TABLA 4 Contenido de alcohol padre Dentro de un laboratorio 0,004(7) A 0,015(8) 0,003(7) Entre laboratorios 0,028(6) A 0,062(7) 0,003(7) A Los grados de libertad se indican entre paréntesis TABLA 5 Contenido de alcohol padre Acetato de n-butilo Acetato de isobutilo Acetato de 2-etoxietilo Dentro de un laboratorio 0,004(7) A 0,014(8) 0,005(8) Entre laboratorios 0,011(7) A 0,017(7) 0,0015(7) A Los grados de libertad se indican entre paréntesis Con base en estas desviaciones estándar, los siguientes criterios deben usarse para juzgar la aceptabilidad de los resultados al 95% del nivel de contabilidad Repetibilidad. Dos resultados, cada uno el promedio de duplicados, obtenidos por el mismo operador en diferentes días deben considerarse sospechosos si difieren en mas de lo siguiente. TABLA 6 Contenido de éster Acetato de etilo Acetato de n-propilo Acetato de isopropilo Acetato de n-butilo Acetato de isobutilo Acetato de 2-etoxietilo Dentro de un laboratorio % absoluto 0,06 0,10 0,05 0,10 0,14 0,04 Entre laboratorios 0,01 0,05 0,01 0,01 0,05 0,02-6-

10 3.9.4 Reproducibilidad. Dos resultados, cada uno el promedio de duplicados obtenidos por operadores en diferentes laboratorios deben ser considerados sospechosos si difieren en más de lo siguiente TABLA 7 Contenido de éster Acetato de etilo Acetato de n-propilo Acetato de isopropilo Acetato de n-butilo Acetato de isobutilo Acetato de 2-etoxietilo Dentro de un laboratorio % absoluto 0,09 0,46 0,24 0,20 0,71 0,47 Entre laboratorio 0,10 0,20 0,03 0,04 0,06 0, Informe de resultados En el informe de resultados debe indicarse: Informar la pureza de porcentaje del acetato que es analizado y el alcohol correspondiente con aproximación a 0,01%. Los cromatogramas duplicados para el contenido de ésteres que se acuerde dentro de 0,06% absoluto son aceptables para promediar (95% de nivel de confiabilidad). Los cromatogramas duplicados para el contenido de alcohol de origen dentro del 0,02% absoluto son aceptables para promediar Nombre del producto Tipo y número de la muestra Resultado final NTE INEN de referencia Fecha de muestreo y ensayo Debe mencionarse además cualquier condición no especificada en esta norma o considerada como opcional, así como cualquier circunstancia que pueda haber influido sobre el resultado Deben incluirse todos los detalles para la completa identificación de la muestra. -7-

11 FIGURA 1. Cromatograma típico de acetato de etilo Respuest Etanol Acetato de etilo Tiempo de retención, min. -8-

12 FIGURA 2. Cromatograma típico de n acetato de n propilo Respuesta Alcohol n - propílico Acetato de n propilo Tiempo de retención, min. -9-

13 FIGURA 3. Cromatograma típico de acetato isopropilo Respuesta Alcohol isopropílico Acetato de isopropilo Tiempo de retención, min. -10-

14 FIGURA 4. Cromatograma típico de acetato de butilo Respuesta Butanol Acetato de butilo Tiempo de retención, min -11-

15 FIGURA 5. Cromatograma típico de acetato de usobutilo Respuesta Alcohol isobutílico Alcohol isobutílico Acetato de isobutilo Tiempo de retención, min -12-

16 FIGURA 6. Cromatograma típico de acetato 2 etoxietilo Respuest 2 Etoxietanol Acetato 2 - etoxietilo Tiempo de retención, min. -13-

17 APENDICE Z Z.1 DOCUMENTOS NORMATIVOS A CONSULTAR Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 2 152:1999 Solventes. Determinación de la acidez. Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 2 154:1999 Solventes. Determinación de la humedad. Norma ASTM 2593 Test Method for Butadiene Purity and Hidrocarbon Impurities by Gas Chromatography. Práctica ASTM E 180 Practice for Determining the Precision of ASTM Methods for analisys and Testing of Industrial Chemicals Práctica ASTM E 260 Practice for Packed Column Gas Chromatography. Z.2 BASES DE ESTUDIO Norma ASTM D 3545 Standard Test Method for Alcohol Content and Purity of Acetate Esters by Gas Chromatography. American Society for Testing and Materials. Philadelphia,

18 Documento: NTE INEN ORIGINAL: Fecha de iniciación del estudio: INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA TITULO: SOLVENTES. DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE ALCOHOL Y PUREZA DE ESTERES DE ACETATOS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES. REVISIÓN: Fecha de aprobación anterior por Consejo Directivo Oficialización con el Carácter de por Acuerdo No. de publicado en el Registro Oficial No. Fecha de iniciación del estudio: Código: QU de Fechas de consulta pública: de a Subcomité Técnico: SOLVENTES Fecha de iniciación: Fecha de aprobación: Integrantes del Subcomité Técnico: NOMBRES: Ing. José Robalino (Presidente) Dra. Greis Mafla Dr. Wilmer Narváez Sra. Cecilia Yarad Ing. Ramiro Castro Ing. Pablo Araujo Lcdo. Marcelo Arana Srta. Silvana Guevara Srta. Karina Bastidas Ing. César Jara (Secretario Técnico) INSTITUCIÓN REPRESENTADA: PINTURAS CONDOR INDUALCA FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS UNIVERSIDAD CENTRAL BRENNTAG S. A COMISION ECUATORIANA DE ENERGIA ATOMICA COLEGIO DE INGENIEROS QUIMICOS DE PICHINCHA MICIP FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA.- ESCUELA POLITECNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA.- ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL INEN Otros trámites: El Consejo Directivo del INEN aprobó este proyecto de norma en sesión de Oficializada como: Voluntaria Por Acuerdo Ministerial No de Registro Oficial No. 536 de

19 Instituto E cuatoriano d e Normaliza ción, IN E N - B a querizo Moreno E8-29 y Av. 6 d e Diciembre C asilla Telfs: (593 2) al F ax: (593 2) Dire c ción G eneral: inen.gov.e c Á re a Té cnic a d e Normaliza ción: normaliza inen.gov.e c Á re a Té cnic a d e C ertific a ción: c ertific a inen.gov.e c Á re a Té cnic a d e Verific a ción: verific a inen.gov.e c Á re a Té cnic a d e Servicios Te cnológicos: inenc inen.gov.e c Re gional Guayas: inen.gov.e c Re gional A zuay: inencuenc inen.gov.e c Re gional Chimbora zo: inenriob amb inen.gov.e c URL: c