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L’hydroxyle est un groupe fonctionnel important et la connaissance de sa teneur est requise dans un grand nombre de produits intermédiaires et de consommation finale comme les polyols, les résines, les substances brutes de laques ainsi que les graisses (industrie pétrolière). La méthode de test décrite détermine les groupes hydroxyles primaires et secondaires. L’indice hydroxyle est défini comme la quantité de KOH en mg équivalente à une teneur en hydroxyle de 1 g d’échantillon. La méthode la plus fréquemment décrite de détermination de l’indice d’hydroxyle consiste à convertir l’échantillon avec de l’acide acétique anhydre dans la pyridine, et à titrer l’acide acétique libéré : H C-CO-O-CO-CH + R-OH -> R-O-CO-CH + CH COOH. Cependant, cette méthode comporte les inconvénients suivants : - L’échantillon doit être porté à ébullition sous reflux pendant une heure (temps de réaction long et manipulation d’échantillon fastidieuse et onéreuse) - La méthode ne se prête pas à l’automatisation - Les petits indices d’hydroxyle ne sont pas déterminés avec exactitude - Il faut avoir recours à la pyridine qui est à la fois toxique et nauséabonde. Les deux normes, ASTM E1899-08 et DIN 53240-2, proposent des méthodes alternatives qui n’exigent pas de préparation d’échantillon et qui peuvent donc être entièrement automatisées : la méthode suggérée est basée sur la réaction de conversion des groupes hydroxyles liés aux atomes de carbone primaires et secondaires avec excédent de toluène-4-sulfonyl-isocyanate (TSI) en carbamate acide. Ce dernier peut ensuite être titré avec la base forte hydroxyde de tétrabutylammonium (TBAOH) en milieu non aqueux. La méthode proposée s’appuie sur l’acétylation catalysée du groupe hydroxyle. Après hydrolyse du produit intermédiaire, l’acide acétique restant est titré avec une solution KOH alcoolique en milieu non-aqueux. Le présent document montre et explique cette procédure facile de détermination de l’indice d’hydroxyle selon les normes ASTM E1899-08 ou DIN 53240-2 avec un système de titrage entièrement automatisé pour une grande variété d’échantillons d’huiles industrielles.

Comme la détermination de la teneur exacte en glycérides individuels dans les matières grasses et les huiles est difficile et prend du temps, plusieurs paramètres lipidiques cumulés ou indices lipidiques sont utilisés pour la caractérisation et le contrôle de la qualité des matières grasses et des huiles. Les matières grasses et les huiles ne sont pas seulement essentielles pour la cuisine, elles constituent également un ingrédient important des produits pharmaceutiques et des produits de soins de la personne, comme les baumes et les crèmes. En conséquence, plusieurs normes et standards décrivent la détermination des principaux paramètres de contrôle de leur qualité. Cet Application Bulletin décrit huit méthodes d’analyse importantes des paramètres lipidiques suivants dans les huiles et les matières grasses comestibles :Détermination de la teneur en eau selon la méthode Karl Fischer; Stabilité à l'oxydation selon la méthode Rancimat; Indice d'iode; Indice de peroxyde; Indice de saponification; Indice d'acide, acides gras libres (AGL); Indice d'hydroxyle; Traces de nickel par polarographie; On évite tout particulièrement les solvants chlorés dans ces méthodes. En outre, les méthodes mentionnées sont autant que possible automatisées.

Les polyuréthanes sont l’un des types de plastique les plus couramment utilisés. Ils résultent de la réaction de polyols bruts avec des isocyanates. Une grande variété de plastiques est obtenu en fonction de la matière initiale utilisée. La détermination de l'indice d'acide, de l'indice d'hydroxyle et de la teneur en isocyanates joue un rôle prépondérant dans l'analyse des matières premières des plastiques.L'indice d'acide de la matière première polyol est généralement utilisé pour le contrôle de sa qualité pour assurer l'uniformité entre les lots fabriqués. Il est en outre utilisé comme facteur de correction pour le calcul de l'indice d'hydroxyle réel. Cet Application Bulletin présente la détermination de l'indice d'acide selon ASTM D4662 et ASTM D7253.Les polyols constituent une matière première des polyuréthanes. Les polyols contiennent plusieurs groupes hydroxyles. L'indice d'hydroxyle d'une matière première est donc directement corrélé à la quantité de polyols présents et constitue un paramètre de contrôle de la qualité important. Cet Application Bulletin présente la détermination de l'indice d'hydroxyle selon ASTM E1899 et DIN 53240-3.Comme les polyols réagissent de manière stœchiométrique avec les isocyanates, la connaissance de la teneur en isocyanates est un paramètre de qualité important pour la production des polyuréthanes. Ce document présente la détermination selon les normes EN ISO 14896 méthode A, ASTM D5155 méthode A et ASTM D2572.

Le système de titrage présenté peut être utilisé pour la détermination entièrement automatisée de l'indice d'hydroxyle (HN) selon les normes ASTM E1899 et EN ISO 4629-2. Cette méthode permet d'analyser les polyols et les huiles oxo sans ébullition sous reflux ou autre préparation d’échantillons, ce qui offre un avantage considérable aux laboratoires ayant à gérer un débit élevé d’échantillons.Les normes EN 15168 et DIN 53240-3 reprennent la même méthode d'analyse que celle spécifiée par l'ASTM E1899.

L'indice d'hydroxyle (HN) est un paramètre cumulé important pour la quantification de la présence de groupes hydroxyles dans une substance chimique. Paramètre clé de la qualité, il est déterminé dans diverses substances. Le chapitre <401> de l'USP et le chapitre 2.5.3. de la Ph. Eur. décrivent la détermination dans le cas d'échantillons pharmaceutiques. Cependant, ces méthodes utilisent de la pyridine toxique et nécessitent un reflux, ou ont des temps de réaction longs.Cette Application Note présente une méthode alternative conforme à ASTM E1899. Cette méthode œuvre sans pyridine et sans reflux et ne nécessite pas de longs temps de réaction. La détermination s'effectue à température ambiante et ne requiert qu'un petit volume d'échantillon. L'analyse et toutes les étapes de préparation sont réalisées avec un système OMNIS entièrement automatique. Plusieurs échantillons peuvent être analysés en parallèle, ce qui augmente la productivité en laboratoire de 50 %.

The hydroxyl number is an important sum parameter for quantifying the presence of hydroxyl groups in a chemical substance. As a key quality parameter, it is regularly determined in various polymers like resins, paints, polyesterols, fats and solvents. Unlinke other standards, ASTM E1899 works pyridine-free and without refluxing at elevated temperatures for a longer time. It is performed at room temperature, requires only a small sample size, is applicable to extremely low hydroxyl numbers (<1 mg KOH/g sample) and can be performed fully automatically. This Application Note describes the potentiometric determination of the hydroxyl number in 1-octanol and polyethylene glycol according to ASTM E1899, EN 15168 and DIN 53240-3. Using the OMNIS DIS-Cover technique all sample preparation steps can be fully automated. Moreover, the use of an OMNIS Sample Robot allows parallel analysis of multiple samples. The average time per analysis for one sample is thus reduced from approximately 24 min to 12 min., increasing productivity in the laboratory considerably.