ГОСТ 12345-2001

ГОСТ 12345-2001 (ІСО 671-82, ІСО 4935-89) Стали леговані та високолеговані. Методи визначення сірки

ГОСТ 12345-2001
(ІСО 671-82, ІСО 4935-89)

Група В39

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

СТАЛИ ЛЕГОВАНІ І ВИСОКОЛЕГОВАНІ

Методи визначення сірки

Alloyed і high-alloyed steels. Методи sulphur determination

МКС 77.080.20
ОКСТУ 0709

Дата введення 2002-03-01

Передмова

1 РОЗРОБЛЕН Російською Федерацією, Міждержавним технічним комітетом зі стандартизації МТК 145 "Методи контролю металопродукції"

ВНЕСЕН Держстандартом Росії

2 ПРИЙНЯТЬ Міждержавною радою зі стандартизації, метрології та сертифікації (протокол N 19 від 24 травня 2001 р.)

За ухвалення проголосували:

3 Додаток А цього стандарту відповідає міжнародному стандарту ISO 671-82* «Сталь і чавун. Визначення масової частки сірки титриметричним методом після спалювання навішування проби в частині області поширення та відбору проб.
________________
* Доступ до міжнародних та зарубіжних документів, згаданих тут і далі за текстом, можна отримати, перейшовши за посиланням. - Примітка виробника бази даних.

Додаток Б цього стандарту відповідає міжнародному стандарту ISO 4935-89 «Сталь та чавун. Визначення масової частки сірки методом інфрачервоної абсорбційної спектроскопії після спалювання навішування проби в індукційній печі» в частині області розповсюдження та відбору проб

4 Постановою Державного комітету Російської Федерації зі стандартизації та метрології від 28 серпня 2001 р. N 356-ст міждержавний стандарт ГОСТ 12345-2001 введений у дію як державний стандарт Російської Федерації з 1 березня 2002 р.

5 ВЗАМІН ГОСТ 12345–88

6 ПЕРЕВИДАННЯ. Листопад 2006 р.

1 Область застосування

Цей стандарт встановлює титриметричні методи визначення сірки: йодид-йодатний та тетраборатний (при масовій частці сірки від 0,002% до 0,50%) та методи визначення сірки, засновані на застосуванні автоматичних аналізаторів: кулонометричний та інфрачервоно-абсорбційний (при масовій частці % до 0,50%) у легованих та високолегованих сталях.

Допускається визначення сірки титриметричним методом за міжнародним стандартом ІСО 671-82, наведеним у додатку А, та методом інфрачервоної спектроскопії за міжнародним стандартом ІСО 4935-89, наведеним у додатку Б.

2 Нормативні посилання

У цьому стандарті використані посилання на такі стандарти:

ГОСТ 177-88 Гідрогену перекис. Технічні умови

ГОСТ 546-2001 Катоди мідні. Технічні умови

ГОСТ 859-2001 Мідь. Марки

ГОСТ 2603-79 Ацетон. Технічні умови

ГОСТ 3118-77 Кислота соляна. Технічні умови

ГОСТ 4145-74 Калій сірчанокислий. Технічні умови

ГОСТ 4199-76 Натрій тетраборнокислий 10-водний. Технічні умови

ГОСТ 4202-75 Калій йодноватокислий. Технічні умови

ГОСТ 4232-74 Калій йодистий. Технічні умови

ГОСТ 4234-77 Калій хлористий. Технічні умови

ГОСТ 4328-77 Натрію гідроксид. Технічні умови

ГОСТ 5583-78 (ІСО 2046-73) Кисень газоподібний технічний та медичний. Технічні умови

ГОСТ 9147-80 Посуд та обладнання лабораторні фарфорові. Технічні умови

ГОСТ 10163-76 Крохмаль розчинний. Технічні умови

ГОСТ 13610-79 Залізо карбонільне радіотехнічне. Технічні умови

ГОСТ 14261-77 Кислота соляна особливої чистоти. Технічні умови

ГОСТ 16539-79 Міді (ІІ) оксид. Технічні умови

ГОСТ 20490-75 Калій марганцевокислий. Технічні умови

ГОСТ 24363-80 Калію гідроокис. Технічні умови

ГОСТ 25336-82 Посуд та обладнання лабораторні скляні. Типи, основні параметри та розміри

ГОСТ 28473-90 Чавун, сталь, феросплави, хром, марганець металеві. Загальні вимоги до методів аналізу

3 Загальні вимоги

Загальні вимоги до методів аналізу - за ГОСТ 28473 .

4 Титриметричний йодид-йодатний метод визначення сірки

4.1 Сутність методу

Метод заснований на спалюванні навішування сталі в струмі кисню при температурі 1300-1400 ° С в присутності плавня з подальшим поглинанням сірчистого газу водою і титруванням сірчистої кислоти, що утворюється, титрованим розчином суміші йодноватокислого калію і йодистого калію в присутності

4.2 Апаратура

Установка для титриметричного йодид-йодатного методу визначення сірки (рисунок 1) складається з балона з киснем або киснепроводу 1 , з редукційним вентилем і манометром для пуску та регулювання струму кисню; склянки Тищенко 2 містить розчин марганцевокислого калію 40 г/дм у розчині гідроксиду калію або натрію 400 г/дм ; сушильної колонки 3 заповненої в нижній частині натронним вапном або натронним азбестом (аскаритом), а у верхній частині - хлорнокислим магнієм, для очищення кисню сухим способом; ротаметра або газового лічильника 4 ; двоходового крана 5 ; вогнетривкої муллітокремнеземистої трубки 6 внутрішнім діаметром 18-22 мм і довжиною 650-800 мм, кінці якої повинні виступати з печі не менше ніж на 200 мм з кожної сторони. Трубку закривають металевими затворами або добре підігнаними гумовими пробками з отворами, які вставляють скляні трубки для підключення з'єднувальних трубок. Для запобігання обгоранню гумових пробок їхню внутрішню поверхню закривають азбестовими прокладками, одягненими на кінці скляних трубок. Щоб видалити домішок сірки з вогнетривкої трубки, її перед роботою прожарюють при робочій температурі по всій довжині трубчастої печі 7 , що забезпечує температурне нагрівання до 1400 °C; термопари з регулятором 8 регулювання температури печі; порцелянового неглазурованого човника 9 по ГОСТ 9147 , призначеного для спалювання навішування і витримує температуру до 1400 °C. Перед роботою човник прожарюють при робочій температурі струму кисню і зберігають в ексикаторі за ГОСТ 25336 . Шліф кришки ексікатора не повинен покриватися змащувальними речовинами; трансформатора 10 для регулювання робочої напруги печі; скляної трубки 11 з розширенням або хлоркальцієвої трубки, заповненої скляною або звичайною ватою, для очищення суміші газів, що виходять з печі, від механічних домішок, що утворюються при спалюванні навішування і струму кисню, що виноситься з печі; крана 12 ; мікробюретки 13 або бюретки місткістю 25 см , Що містить титрований розчин йодид-йодату калію; поглинальної судини 14 ; контрольної судини порівняння 15 .

Малюнок 1 — Установка визначення масової частки сірки йодид-йодатным методом

Малюнок 1 — Установка визначення масової частки сірки йодид-йодатным методом

Поглинальна посудина складається з двох скляних судин (рисунок 2), з'єднаних двома скляними паличками. У посудині 1 протікає процес поглинання та титрування двоокису сірки, у посудині 2 знаходиться розчин порівняння для контролю забарвлення розчину під час титрування. У посудину 1 впаяна Г-подібна скляна трубка діаметром 7 мм, що закінчується барботером з поплавцем, через який у поглинальний посуд надходять газоподібні продукти горіння, що утворюються в результаті спалювання навішування. У нижній частині судини є кран для зливу розчину.

Малюнок 2 - Пристрій поглинальної судини

Малюнок 2 - Пристрій поглинальної судини

Допускається застосування поглинального осередку іншої форми без судини порівняння.

Гачок, за допомогою якого човники вводять у трубку для спалювання і витягають з неї, виготовляють із жароміцного низьковуглецевого дроту квадратного або круглого перерізу зі стороною квадрата або діаметром від 3 до 5 мм і довжиною від 500 до 600 мм.

4.3 Реактиви та розчини

Кисень чистотою не менше 99,0% за ГОСТ 5583 .

Кислота соляна за ГОСТ 3118 чи ГОСТ 14261 .

Калію гідроокис за ГОСТ 24363 або натрію гідроксид за ГОСТ 4328 .

Калій марганцевокислий за ГОСТ 20490 , розчин 40 г/дм у розчині гідроксиду калію 400 г/дм : 40 г марганцевокислого калію розчиняють при нагріванні 700-800 см. води. Після охолодження розчин додають 400 г гідроокису калію і розбавляють водою до 1000 см . Розчин має бути свіжоприготовленим.

Магній хлорнокислий безводний (ангідрон).

Калій йодноватокислий за ГОСТ 4202 .

Калій йодистий ГОСТ 4232 .

Калій йодид-йодат, титрований розчин: 0,111 г йодноватокислого калію, 15 г йодистого калію та 0,4 г гідрату окису калію поміщають у склянку місткістю 250 см і розчиняють у 100 см води. Розчин переносять у мірну колбу місткістю 1000 см , доливають до мітки водою і перемішують. Розчин зберігають у склянці із темного скла.

1 см розчину відповідає 0,00005 г сірки. Для визначення сірки в матеріалах, що містять менше 0,020% сірки, розчин титрований розбавляють у співвідношеннях 1:1, 1:4, 1:6.

Крохмаль розчинний за ГОСТ 10163 .

Розчин масової концентрації 0,5 г/дм : 0,5 г розчинного крохмалю розтирають у фарфоровій ступці з 50 см. води та суспензію вливають тонким струменем 950 см окропу. До отриманого розчину доливають 15 см соляної кислоти охолоджують і доливають невеликими порціями при перемішуванні розчин йодид-йодату до отримання блідо-блакитного забарвлення розчину.

Плавні: мідь металева за ГОСТ 546 або ГОСТ 859 ; окис міді за ГОСТ 16539 ос. год; залізо карбонільне радіотехнічне за ГОСТ 13610 .

Допускається застосування як плавня п'ятиокису ванадію.

4.4 Підготовка до аналізу

Для приведення установки (малюнок 1) в робочий стан кінці вогнетривкої муллитокремнеземістої трубки закривають металевим затвором або гумовими пробками з вставленими в них скляними або металевими трубками, що не корродирують. Потім один кінець трубки з'єднують за допомогою гумового шлангу з балоном, що містить кисень, або киснепроводом через поглинальні склянки для очищення кисню, а другий - з поглинальним судиною. З'єднання мають бути, по можливості, короткими. Після цього в обидві судини приливають по 50-80 см розчину крохмалю блідо-блакитного забарвлення. Пропускають струм кисню зі швидкістю 2 дм /хв. Якщо крохмальний розчин у поглинальній посудині через 3-4 хв знебарвиться (що вказує на виділення з фарфорової трубки газів, що відновлюють розчин йодноватистого калію), то, не припиняючи струму кисню, до поглинального розчину доливають з бюретки розчин йодноватокислого калію фарбування розчину в поглинальному та контрольному судинах не буде однаковим.

Ділянка системи між трубкою спалювання та поглинальною судиною має бути сухою.

Для перевірки установки герметичність закривають кран 12 і подають в систему кисень. Установка герметична, якщо у склянці 2 через деякий час припиниться поява бульбашок газу. В іншому випадку установку слід розібрати, скляні частини та сполучні трубки перевірити, протерти крани, змастити вазеліном і знову перевірити установку на герметичність.

Перед початком роботи, а також після заміни трубок спалюють дві-три довільні навішування сталі.

4.5 Проведення аналізу

4.5.1 Залежно від масової частки сірки в аналізованій пробі беруть навішення у кількості, наведеній у таблиці 1.


Таблиця 1

4.5.2 Наважку сталі поміщають у прожарений порцеляновий човник і додають рівномірним шаром 1 г міді або окису міді під час аналізу легованих сталей. При аналізі високолегованих сталей додають 1,5 г суміші плавнів, що складається із заліза та міді або заліза та окису міді, в обох випадках у співвідношенні 1:2.

Закривають крани 5 та 12 . Човен з навішуванням проби і плавнем поміщають в найбільш нагріту частину трубки, яку швидко закривають металевим затвором або гумовою пробкою, потім обережно відкривають кран 5 і подають кисень у піч зі швидкістю 2 дм /хв. Аналізовану пробу витримують під тиском протягом 20 с, обережно відкривають кран 12 і подають газ в поглинальний посудину.

У процесі горіння навішування необхідно вести спостереження за зміною забарвлення розчину в поглинальній посудині, в якій відбувається поглинання оксидів сірки. Під час спалювання навішування фарбування розчину в поглинальній посудині повинно бути постійно близьким до фарбування розчину в контрольній посудині. Для цього до розчину в поглинальній посудині (у міру зменшення інтенсивності забарвлення) додають з бюретки по краплях розчин йодноватокислого калію.

Титрування вважають закінченим, коли інтенсивність фарбування розчинів в обох судинах буде однаковою. Тривалість виміру (спалювання навішування металу) - 3 хв.

4.5.3 Для перевірки повноти згоряння навішування кисень продовжують подавати протягом 30 с. Якщо інтенсивність фарбування розчину не зменшується, визначення вважають закінченим. Після спалювання аналізованої проби човник вилучають із печі гачком, поглинальний розчин зливають із судини і промивають посуд водою.

4.5.4 Для внесення відповідної поправки до результату аналізу проводять контрольний досвід.

4.6 Обробка результатів

4.6.1 Масову частку сірки , %, обчислюють за формулою

, (1)

де - Об'єм розчину йодноватокислого калію, витрачений на титрування розчину аналізованого зразка, см ;

- Об'єм розчину йодноватокислого калію, витрачений на титрування розчину в контрольному досвіді, см ;

- масова концентрація розчину йодноватокислого калію, г/см сірки;

- Маса навішування аналізованого зразка, р.

4.6.2 Масову концентрацію розчину йодноватокислого калію встановлюють за стандартним зразком сталі, близьким за хімічним складом та масовою часткою сірки до аналізованої сталі, відповідно до 4.5.

4.6.3 Масову концентрацію розчину йодноватокислого калію , г/см сірки, обчислюють за формулою

, (2)

де - масова частка сірки у стандартному зразку, %;

- Маса навішування стандартного зразка, г;

- Об'єм розчину йодноватокислого калію, витрачений на титрування розчину стандартного зразка, см ;

- Об'єм розчину йодноватокислого калію, витрачений на титрування розчину в контрольному досвіді, см .

4.6.4 Норми точності та нормативи контролю точності визначення масової частки сірки наведено у таблиці 2.


Таблиця 2

5 Тетраборатний метод визначення сірки

5.1 Сутність методу

Метод заснований на спалюванні навішування сталі в струмі кисню при 1300-1400 ° С у присутності плавня з подальшим поглинанням сірчистого газу окислюючим розчином, що складається з сірчанокислого калію та перекису водню. Сірчану кислоту, що утворюється, відтитрують розчином тетраборату натрію в присутності суміші індикаторів метилового червоного і метиленового синього.

5.2 Апаратура

Установка для визначення сірки тетраборатним методом (рисунок 3) складається з балона з киснем або кисню 1 , з редукційним вентилем і манометром для пуску і регулювання струму кисню; склянки Тищенко 2 містить розчин марганцевокислого калію 40 г/дм у розчині гідроксиду натрію 400 г/дм ; сушильної колонки 3 , Заповненої в нижній частині натронним вапном або натронним азбестом (аскаритом), а у верхній частині - хлорнокислим магнієм, для очищення кисню сухим способом; ротаметра 4 для вимірювання витрати кисню; триходового крана 5 для пуску кисню в поглинальний посуд через піч або минаючи піч; вогнетривкої мулітокремнеземистої трубки 6 внутрішнім діаметром 18-20 мм і довжиною 650-800 мм, призначеної для спалювання навішування. Кінці трубки повинні виступати з печі не менш як на 200 мм з кожного боку. Трубку закривають металевими затворами або добре підігнаними гумовими пробками з отворами, які вставляють скляні трубки для підключення з'єднувальних трубок. Для запобігання обгоранню гумових пробок їхню внутрішню поверхню закривають азбестовими прокладками, одягненими на кінці скляних трубок. Щоб видалити домішок сірки з вогнетривкої трубки, її перед роботою прожарюють при робочій температурі по всій довжині трубчастої печі 7 , що забезпечує температурне нагрівання до 1400 °C; термопари з регулятором 8 для регулювання температури печі порцелянового човна 9 згідно з ГОСТ 9147 , призначеної для спалювання навішування та витримує температуру до 1400 °C. Перед роботою човники прожарюють у струмі кисню за робочої температури. Для зберігання прожарених човників використовують ексікатор за ГОСТ 25336 , шліф кришки якого не повинен покриватися змащувальними речовинами; трансформатора 10 регулювання напруги печі; скляної трубки 11 заповненої скловатою, для очищення суміші газів від оксидів, що утворюються при спалюванні; крана 12 для ізолювання печі від поглинальної судини; мікробюретки 13 ; поглинальної судини 14 ; судини порівняння 15 ; барботажної трубки 16 ; гумової трубки 17 для подачі кисню через барботажну трубку в поглинальну посудину, минаючи піч.

Малюнок 3 — Установка визначення масової частки сірки тетраборатным методом

Малюнок 3 — Установка визначення масової частки сірки тетраборатным методом

З'єднання між окремими частинами установки мають бути короткими.

Гачок, за допомогою якого човники вводять у трубку для спалювання і витягають з неї, виготовляють із жароміцного низьковуглецевого дроту квадратного або круглого перерізу зі стороною квадрата або діаметром від 3 до 5 мм, довжиною від 500 до 600 мм.

5.3 Реактиви та розчини

Кисень чистотою не менше 99,0% за ГОСТ 5583 .

Магній хлорнокислий безводний (ангідрон).

Калій марганцевокислий за ГОСТ 20490 , розчин 40 г/дм у розчині гідроксиду натрію 400 г/дм : 40 г марганцевокислого калію розчиняють при нагріванні 700-800 см. води. Після охолодження розчин додають 400 г гідроксиду натрію і розбавляють водою до 1000 см . Розчин має бути свіжоприготовленим.

Кальцій безводний хлористий за ГОСТ 4234 .

Калій сірчанокислий згідно з ГОСТ 4145 .

Водню перекис за ГОСТ 177 , розчин 300 г/дм .

Поглинальний розчин: 5 г сірчанокислого калію розчиняють у 300 см попередньо прокип'яченої та охолодженої води, додають 100 см розчину перекису водню та доводять до 2500 см водою, попередньо прокип'яченою та охолодженою.

Метиловий червоний (C H O N Na).

Метиленовий синій (C H N SCl·3H O), розчин 1 г/дм .

Суміш індикаторів: 0,1 г метилового червоного розчиняють при перемішуванні та нагріванні 300 см етилового спирту та змішують з 50 см розчину метиленового синього.

Натрій 10-водний тетраборнокислий (Na B O ·10H O) за ГОСТ 4199 титрований розчин: 1,1894 г тетраборату натрію розчиняють у попередньо прокип'яченій воді в мірній колбі місткістю 2000 см . Цією водою доливають колбу до мітки і розчин перемішують.

1 см розчину відповідає 0,00005 г сірки.

Для визначення сірки в матеріалах, що містять менше 0,020% сірки, розчин титрований розбавляють у співвідношенні 1:1.

Плавні: залізо карбонільне радіотехнічне за ГОСТ 13610 , мідь металева за ГОСТ 546 або ГОСТ 859 , окис міді за ГОСТ 16539 .

5.4 Підготовка до аналізу

Для приведення установки (малюнок 3) в робочий стан кінці вогнетривкої муллитокремнеземістої трубки закривають металевим затвором або гумовими пробками з вставленими в них скляними або металевими трубками, що не корродирують. Один кінець трубки з'єднують за допомогою гумового шлангу з балоном, що містить кисень, через поглинальні склянки для очищення кисню, а другий з поглинальною судиною.

Пекти нагрівають до 1300-1400 °С. Відкривають балон з киснем і пропускають його через піч у поглинальну посудину зі швидкістю 1,2 дм. /хв по ротаметру.

Потім у поглинальний посудину 14 наливають 50 см поглинального розчину та 5-6 крапель суміші індикаторів. Розчин нейтралізують декількома краплями титрованого розчину тетраборату натрію до отримання стійкого світло-зеленого забарвлення розчину.

Під час нейтралізації поглинального розчину кисень пропускають через піч у поглинальну посудину.

Для перевірки установки на герметичність перед початком аналізу спалюють дві-три навішування стандартного зразка сталі у присутності плавня 5.5.

Для внесення відповідної поправки до аналізу проби необхідно провести контрольний досвід шляхом спалювання двох навішень плавня.

5.5 Проведення аналізу

Залежно від масової частки сірки беруть навішення у кількості, наведеній у таблиці 1.

Наважку сталі поміщають у прожарений порцеляновий човник і покривають рівномірним шаром 1 г міді або окису міді під час аналізу легованих сталей. При аналізі високолегованих сталей застосовують 1,5 г суміші плавнів, що складається із заліза та міді або заліза та окису міді, в обох випадках у співвідношенні 1:2.

Закривають кран 12 (рисунок 3), що з'єднує піч з поглинальним посудиною 14 . Кран 5 повертають у положення, при якому кисень надходить у поглинальний посуд через трубку 17 минаючи піч.

Відкривають порцелянову трубку і поміщають човник з навішуванням металу і плавнем в найбільш нагріту частину порцелянової трубки, яку закривають металевим затвором або гумовою пробкою і нагрівають навішування металу при 1300-1400 ° С протягом 1 хв без доступу кисню. Під час нагрівання зразка газ повинен барботувати в поглинальній посудині, щоб не допустити засмоктування розчину в барботажну трубку. Повертають кран 5 у положення, при якому кисень надходить у піч, потім швидко відкривають кран 12 і спалюють навішування металу в струмі кисню протягом 3 хв.

Двоокис сірки, що утворюється при цьому, поглинається поглинальним розчином з утворенням сірчаної кислоти, в результаті чого відбувається зміна забарвлення розчину з світло-зеленої в малинову. З бюретки доливають по краплях розчин тетраборату натрію до отримання стійкого світло-зеленого забарвлення. Титрування вважається закінченим, коли інтенсивність фарбування розчину не змінюватиметься протягом 1 хв.

Припиняють подачу кисню у піч. Для цього перекривають кран 12 і швидко повертають кран 5 в положення, при якому кисень надходить в поглинальну посудину, минаючи піч, і човник витягають з трубки.

Ділянка системи між трубкою спалювання та поглинальною судиною має бути сухою; для надійності перед початком роботи його промивають етиловим спиртом та ефіром.

Неприпустиме засмоктування поглинального розчину в барботажну трубку 16 .

Якщо в процесі спалювання навішування металу або в момент перемикання кранів все ж таки спостерігається засмоктування поглинального розчину в барботажну трубку, то необхідно злити розчин з поглинальної посудини і просушити його шляхом тривалого пропускання гарячого потоку кисню, що проходить через піч, або замінити поглинальну посудину іншим посудом. барботажної трубки.

Для запобігання засмоктування поглинального розчину в барботажну трубку замість подачі кисню в поглинальний посуд через триходовий кран 5 і гумову трубку 17 допускається триходовий кран прибрати і подачу кисню здійснювати з різною швидкістю двома самостійними джерелами. Через верхнє відведення барботажної трубки безперервно подавати кисень зі швидкістю 0,3 дм. /хв, при цьому кран 12 повинен бути закритий, а в період спалювання навішування металу кран 12 відкрити і кисень пропустити через піч та нижнє відведення барботажної трубки зі швидкістю 1,2 дм /хв, при цьому необхідно виключити однохвилинну витримку в процесі спалювання навішування металу. Після спалювання навішування металу протягом 3 хв і відтитрування поглинального розчину кран 12 перекрити, відкрити пробку і вивантажити човен з трубки; кисень у поглинальний осередок продовжувати подавати через верхнє відведення барботажної трубки зі швидкістю 0,3 дм /хв.

5.6 Обробка результатів

5.6.1 Масову частку сірки , %, обчислюють за формулою

, (3)

де - масова концентрація розчину тетраборату натрію, г/см сірки;

- Об'єм розчину тетраборату натрію, витрачений на титрування проби, см ;

- Об'єм розчину тетраборату натрію, витрачений на титрування в контрольному досвіді, см ;

- Маса навішування, р.

Масову концентрацію розчину тетраборату натрію встановлюють за стандартним зразком сталі, близьким за хімічним складом і масовою часткою сірки до аналізованої сталі, відповідно до 5.5.

5.6.2 Масову концентрацію розчину тетраборату натрію , г/см сірки, обчислюють за формулою

, (4)

де - масова частка сірки у стандартному зразку, %;

- Маса стандартного зразка, г;

- Об'єм розчину тетраборату натрію, витрачений на титрування розчину стандартного зразка, см ;

- Об'єм розчину тетраборату натрію, витрачений на титрування в контрольному досвіді, см .

5.7 Норми точності та нормативи контролю точності визначення масової частки сірки наведено у таблиці 2.

6 Кулонометричний метод визначення сірки

6.1 Сутність методу

Метод заснований на спалюванні навішування сталі в струмі кисню в присутності плавня при температурі 1300-1400 °С, поглинанні двоокису сірки, що утворився, поглинаючим розчином з певним початковим значенням рН~3,3 і подальшому вимірюванні на установці для кулонометричного титрування значення рН, яке пропорційно масовій частці сірки у навішуванні аналізованої проби.

6.2 Апаратура

Кулонометричне встановлення будь-якого типу, у тому числі в комплекті з коректором маси, що забезпечує точність результатів аналізу, передбачену цим стандартом.

Човники порцелянові за ГОСТ 9147 попередньо прожарені в струмі кисню при робочій температурі. При визначенні масової частки сірки менше 0,005% човники прожарюють безпосередньо перед проведенням аналізу.

Трубчаста піч опору, що забезпечує температурне нагрівання до 1400 °C. Дозволяється застосування індукційних печей.

Ваги лабораторні або автоматичні (коректор маси). При використанні автоматичних ваг похибка вимірювання маси навішування не повинна перевищувати ±0,001 г.

6.3 Реактиви та розчини

Кисень чистотою не менше 99,0% за ГОСТ 5583 .

Поглинальний і допоміжний розчини відповідно до інструкції, що додається до приладу, та типу кулонометричної установки, що застосовується.

Плавень: п'ятиокис ванадію. Допускається застосування як плавня карбонильного радіотехнічного заліза за ГОСТ 13610 , а також вольфраму при використанні індукційних печей.

Ефір сірчанокислий (медичний).

Допускається застосування інших летких органічних розчинників: ацетону за ГОСТ 2603 , хлороформу.

6.4 Підготовка до аналізу

Перед проведенням аналізу установку приводять у робочий стан згідно з інструкцією, що додається до приладу.

Перед початком роботи, а також після заміни трубок для насичення системи спалюють дві-три довільні навішування сталі з масовою часткою сірки 0,10% - 0,20%.

Градуювання приладу проводять за стандартними зразками вуглецевих сталей.

6.5 Проведення аналізу

У човник поміщають навішення сталі масою 0,25-0,50 г залежно від масової частки сірки в пробі. Покривають навішування сталі рівномірним шаром плавня.

У разі необхідності навішування рекомендується попередньо промивати ефіром або іншим летючим органічним розчинником та висушувати на повітрі.

Човен з навішуванням металу і плавнем поміщають у найбільш нагріту частину порцелянової трубки, яку швидко закривають металевим затвором, натискають на клавішу «скидання» і спалюють навішування металу при температурі 1300-1400 °С.

У процесі спалювання навішування металу на цифровому табло здійснюється безперервний відлік показань. Аналіз вважають закінченим, якщо цифрові показники на табло не змінюються протягом однієї хвилини або змінюються на величину неодруженого рахунку приладу, а стрілка індикатора рН встановиться у вихідне положення.

Паралельно всі стадії аналізу проводять аналіз контрольного досвіду. Для цього в прожарений порцеляновий човник поміщають плавень - п'ятиокис ванадію масою 0,2 або 0,4 г (залежно від хімічного складу сталі, що аналізується) і спалюють його при робочій температурі протягом часу, що витрачається на спалювання навішування аналізованого матеріалу сталі.

6.6 Обробка результатів

6.6.1 Масову частку сірки , %, обчислюють за формулою

, (5)

де - Маса навішування, по якій відградуйовано прилад, г;

- Показання приладу, отримані в результаті спалювання наважки аналізованого матеріалу, %;

- Середнє арифметичне значення показань приладу, отримане в результаті спалювання плавня, при проведенні контрольного досвіду, %;

- Маса аналізованої навішування металу, г.

При використанні коректора маси формула набуває вигляду

. (6)

6.6.2 Норми точності та нормативи контролю точності визначення масової частки сірки наведено у таблиці 2.

7 Інфрачервоно-абсорбційний метод визначення сірки

7.1 Сутність методу

Метод заснований на спалюванні навішування сталі в струмі кисню при температурі 1700 °C і визначенні кількості двоокису сірки, що утворилася, шляхом вимірювання поглиненої нею інфрачервоної радіації.

7.2 Апаратура

Будь-який тип автоматичного аналізатора, що ґрунтується на принципі абсорбції інфрачервоної радіації, що забезпечує точність результатів аналізу, передбачену цим стандартом.

7.3 Реактиви

Кисень чистотою не менше 99,0% за ГОСТ 5583 .

Ефір сірчанокислий (медичний).

Допускається застосування інших летких органічних розчинників: ацетону за ГОСТ 2603 , хлороформу.

Плавень застосовують залежно від типу використовуваного аналізатора.

7.4 Підготовка до аналізу

Перед проведенням аналізу установку приводять до робочого стану відповідно до інструкції, що додається до приладу.

Градуювання приладу проводять за стандартними зразками сталей типу вуглецевої.

7.5 Проведення аналізу

Аналіз проводять відповідно до інструкції, що додається до приладу.

У разі необхідності навішування рекомендується попередньо промивати ефіром або іншим летючим органічним розчинником та висушувати на повітрі.

Для внесення відповідної поправки до результату аналізу проби проводять контрольний досвід.

7.6 Обробка результатів

7.6.1 Масову частку сірки , %, обчислюють за формулою

, (7)

де - Показання приладу, отримані в результаті спалювання наважки аналізованого матеріалу, %;

- Показання приладу, отримані в результаті спалювання плавня, % (контрольного досвіду).

Норми точності та нормативи контролю точності визначення масової частки сірки наведено у таблиці 2.

ДОДАТОК, А (обов'язковий). Сталь та чавун. Визначення масової частки сірки титриметричним методом після спалювання навішування проби (ІСО 671-82)

ДОДАТОК А
(обов'язкове)

А.1 Область застосування

Цей стандарт встановлює титриметричний метод визначення масових часток сірки в сталі та чавуні після спалювання випробуваної проби в струмі кисню.

А.2 Нормативні посилання

У цьому стандарті використані посилання на такі стандарти:

ГОСТ 5583-78 (ІСО 2046-73) Кисень газоподібний технічний та медичний. Технічні умови

ГОСТ 7565-81 (ІСО 377-2-89) Чавун, сталь та сплави. Методи відбору проб для хімічного складу

А.3 Сутність методу

Метод заснований на спалюванні навішування проби в струмі кисню при температурі 1450 °C у присутності, при необхідності, металевого плавня, поглинанні сірчистого газу, що утворюється, окислюючим розчином, що складається з сірчанокислого калію і пероксиду водню, і відтитрування утворюється сірчаної кислоти стандартним розчином.

А.4 Реактиви

Під час аналізу, якщо немає інших вказівок, використовують реактиви відомої аналітичної чистоти, дистильовану воду або воду еквівалентної чистоти.

Примітка — З метою перевірки вмісту сірки в реактивах проводять контрольний досвід і, при необхідності, вносять відповідні зміни до результатів аналізу.

А.4.1 Кисень чистотою не менше 99,0% за ГОСТ 5583 без домішок сірки.

А.4.2 Азбест натронний (аскарит), розмір часток близько 2 мм.

А.4.3 Магній хлорнокислий Mg (ClO ) розмір частинок близько 2 мм.

А.4.4 Чисте залізо з відомим вмістом сірки.

А.4.5 Плавні: залізо, мідь, олово з відомим вмістом сірки.

А.4.6 Поглинальний розчин: 5 г сірчанокислого калію розчиняють у 200 см кип'яченої та охолодженої води, додають 100 см пероксиду водню та доводять до 2500 см кип'яченою та охолодженою водою.

А.4.7 Натрій тетраборнокислий, стандартний розчин, що відповідає 0,010% сірки для 1 г/см навішування: 2,3839 г тетраборнокислого натрію (Na B O 10H O) зважують з точністю до четвертого десяткового знака та розчиняють у 2000 см кип'яченої та охолодженої води.

А.4.8 Розчин суміші індикаторів: 0,1 г метиленового синього та 0,3 г метилового червоного розчиняють у дистильованій воді та розбавляють дистильованою водою до 500 см .

Примітка — Співвідношення між величинами наважок індикаторів можна встановлювати залежно від чутливості ока аналітика. Інтенсивність забарвлення індикатора можна оцінювати за допомогою оптичного приладу.

А.5 Апаратура

Установка щодо аналізу наведено малюнку А.1. Окремі вузли установки пов'язані між собою герметичними сполучними трубками.

Малюнок А.1 — Установка визначення масової частки сірки тетраборатным методом

Малюнок А.1 — Установка визначення масової частки сірки тетраборатным методом

А.5.1 Джерело кисню 1 (балон з киснем або киснепровід), з редукційним вентилем і манометром для пуску та регулювання струму кисню.

А.5.2 Очисна та осушувальна колонка 2 заповнена натронним азбестом і хлорнокислим магнієм (А.4.3).

А.5.3 Ротаметр 3 для вимірювання витрати кисню від 0,2 до 3 дм /хв.

А.5.4 Трубчаста електропіч 9 забезпечує всередині трубки постійну температуру 1420 °C.

А.5.5 Вогнетривка трубка 6 призначена для спалювання проби при 1450 °C, що складається з широкої частини внутрішнім діаметром 27 мм і довжиною 450 мм і вузької частини внутрішнім діаметром 3 мм і довжиною 250 мм.

Примітки

1 Місце звуження трубки має припадати на центральну, найгарячішу зону.

2 З'єднання трубки 6 з газовим випускним краном 10 піддається впливу дуже гарячої газоподібної суміші, що залишає електропіч, і тому повинно охолоджуватися, особливо якщо воно виготовлене з натурального або синтетичного каучуку. Охолодження повинно бути таким, щоб температура на внутрішній поверхні з'єднання, що знаходиться в контакті з газоподібною сумішшю, не перевищувала 40 °C.

А.5.6 Кран для запуску кисню 4 .

А.5.7 Пристрій 5 для пуску кисню з віконцем, що дозволяє візуально спостерігати процес спалювання (рисунок А.2).

Малюнок А.2 - Пристрій для трубки спалювання з водяним охолодженням

1 - кольорове скло, встановлене на епоксидній смолі; 2 - гумова прокладка ущільнювача; 3 - водяна камера; 4 - відведення води; 5 - трубка спалювання; 6 - гумова прокладка ущільнювача; 7 - подача води; 8 - подача кисню; 9 - торсидальна * прокладка; 10 - втулка з насічкою

Малюнок А.2 - Пристрій для трубки спалювання з водяним охолодженням

_______________
* Текст документа відповідає оригіналу. - Примітка виробника бази даних.

А.5.8 Платина - платинородієва термопара 7 , високотемпературний кінець якої розташовується біля зовнішньої поверхні трубки поблизу човника і вогнетривкої капсули. Необхідно встановити та періодично перевіряти залежність між температурою всередині трубки 6 та показаннями приладу.

А.5.9 Човен 8 , виготовлений з вогнетривкого матеріалу, з широким плоским дном довжиною від 80 до 100 мм, висотою 8-9 мм, шириною 15-16 мм, призначений для спалювання навішування і витримує дворазове нагрівання до 1420 °C (рисунок А.5.9). 3).

Малюнок А.3. Човник для спалювання навішування

1 - човник; 2 - капсула

Малюнок А.3

А.5.10 Вогнетривка капсула 15 (малюнок A.1), виготовлена з матеріалу, що складається з діоксиду алюмінію та 12,0%-15,0% оксиду кремнію, внутрішнім діаметром 14 мм, зовнішнім діаметром 16 мм, довжиною 50 мм. Пористість капсули забезпечує постійний рівномірний потік газу через всю поверхню навішування при заданій витраті газу від 4 до 5 дм. /хв і тиск 250 мм водного стовпа (рисунок A.3). Перед застосуванням човник і капсулу прожарюють у потоці чистого кисню при 1420 °C протягом 10 хв і зберігають у ексикаторі.

А.5.11 Газовий впускний кран 10 внутрішнім діаметром 2,5 мм, призначений для того, щоб не допустити підйому абсорбуючого розчину по барботажній трубці, коли піч відкривають для того, щоб вставити в неї човен з вогнетривкою капсулою, і під час попереднього нагрівання, коли в результаті окиснення металу в печі створюється вакуум.

А.5.12 Барботажна трубка 13 (рисунок А.1) з отворами наведена малюнку А.4.

Малюнок А.4 - Барботажна трубка з отворами

Малюнок А.4 - Барботажна трубка з отворами

А.5.13 Поглинальна посудина діаметром не менше 35 мм, висотою 140 мм.

А.5.14 Бюретка 12 місткістю 10 см , Заповнена стандартним розчином натрію (А.4.7).

А.5.15 Газова трубка 11 має бути максимально короткою.

А.6 Відбір та підготовка проб

Відбір та підготовку проб для аналізу проводять відповідно до вимог ГОСТ 7565 .

А.7 Методика проведення аналізу

У зв'язку з небезпекою вибуху при проведенні аналізу необхідно виключити всі можливі контакти магнію хлорнокислого з органічними речовинами.

А.7.1 Підготовка до аналізу

Для того, щоб переконатися в герметичності установки, повноті вигоряння навішування та відсутності сірки в вогнетривких матеріалах, необхідно перед виконанням аналізу провести попереднє визначення сірки в декількох навішуваннях сталі або чавуну з відомою масовою часткою сірки. Перевірку герметичності апаратури можна проводити, не вводячи човник із капсулою в трубку для запалювання.

Примітка - Результати, отримані при цих визначеннях, а також різниця між середнім значенням і відомою масовою часткою сірки в пробах, що аналізуються, не повинні відрізнятися від відповідних значень, властивих всім методам визначення сірки.

А.7.2 Наважка

Маса навішування аналізованої проби у вигляді дрібної стружки розміром у кілька десятих часток міліметра повинна становити:

1,0±0,001 г - при масовій частці сірки у зразку менше 0,10%;

0,5±0,001 г - при масовій частці сірки у зразку 0,10%-0,20%;

при масовій частці сірки більше 0,20% величину навішування аналізованої проби необхідно розрахувати таким чином, щоб масова частка сірки в ній становила трохи більше 1000 мкг. Для збереження однакових умов спалювання навішування проби слід доповнити до 1 г чистим залізом (А.4.4).

А.7.3 Проведення аналізу

А.7.3.1 Спалювання нежароміцних сталей та чавунів

Електричну піч 9 нагрівають так, щоб усередині трубки температура становила щонайменше 1420 °C. Відкривають крани 4 і 10 пропускають кисень зі швидкістю 1,2 дм /хв через піч у посудину з поглинальним розчином (А.4.6), при цьому рівень розчину повинен обов'язково піднятися на 80 мм вище за отвори барботажної трубки 13 .

Додають у поглинальний розчин 4-5 крапель суміші індикаторів (А.4.8) і нейтралізують його стандартним розчином тетраборнокислого натрію (А.4.7) до отримання стійкого світло-зеленого забарвлення розчину. Відзначають рівень стандартного розчину у бюретці у кубічних сантиметрах.

Закривають крани 4 і 10 припинивши подачу кисню. Відкривають заслінку вхідного пристрою 5 і поміщають човник з капсулою і пробою, що аналізується, в широку, найбільш нагріту частину трубки спалювання 6 . Закривають заслінку вхідного пристрою 5 відкривають вхідний кран 4 для потоку кисню зі швидкістю 1,2 дм /хв, а потім швидко відкривають кран для виведення газу 10 .

Наважку проби спалюють протягом 3 хв у потоці кисню. Сірчистий газ, що при цьому утворюється, повністю переходить з трубки спалювання в поглинальну посудину, де поглинається поглинальним розчином, який титрують протягом 4 хв стандартним розчином тетраборнокислого натрію (А.4.7) до отримання стійкого світло-зеленого забарвлення. Відзначають рівень стандартного розчину у бюретці у кубічних сантиметрах.

Кінець титрування можна встановити також потенціометричним методом.

А.7.3.2 Спалювання жаростійких сталей та чавунів

У зв'язку з тим, що початковий етап спалювання цих сталей і чавунів скрутний, до навішування проби необхідно додавати певну кількість плавня (А.4.5), але при цьому слід мати на увазі, що розміри човника та капсули розраховані для спалювання навішування масою не більше ,2 р.

А.8 Обробка результатів

А.8.1 Масову частку сірки , %, обчислюють за формулою

, (А.1)

де 0,00010 - масова концентрація розчину тетраборнокислого натрію, г/см сірки;

- Об'єм розчину тетраборнокислого натрію, витрачений на титрування, см ;

- Маса навішування аналізованої проби, р.

ДОДАТОК Б (обов'язковий). Сталь та чавун. Визначення масової частки сірки методом інфрачервоної спектроскопії абсорбції після спалювання навішування проби в індукційній печі (ІСО 4935-89)

ДОДАТОК Б
(обов'язкове)

Б.1 Область застосування

Цей стандарт встановлює інфрачервоно-абсорбційний метод визначення масової частки сірки в сталі та чавуні після спалювання проби в індукційній печі.

Метод застосовують щодо масової частки сірки в діапазоні 0,002% — 0,10%.

Б.2 Нормативні посилання

У цьому стандарті використані посилання на такі стандарти:

ГОСТ 1770-74 Посуд мірний лабораторний скляний. Циліндри, мензурки, колби, пробірки. Загальні технічні умови

ГОСТ 5583-78 (ІСО 2046-73) Кисень газоподібний технічний та медичний. Технічні умови

ГОСТ 7565-81 (ІСО 377-2-89) Чавун, сталь та сплави. Метод відбору проб для хімічного складу

ГОСТ 29169-91 (ІСО 648-77) Посуд лабораторний скляний. Піпетки з однією міткою

ГОСТ 29251-91 (ІСО 385-1-84) Посуд лабораторний скляний. Бюретки. Частина 1. Загальні вимоги

Б.3 Сутність методу

Метод заснований на спалюванні навішування проби у високочастотній індукційній печі в потоці кисню в присутності плавня і визначенні кількості діоксиду сірки, що утворився, по поглинанню в інфрачервоній області.

Б.4 Реактиви та матеріали

Під час аналізу, якщо немає інших вказівок, використовують реактиви відомої аналітичної чистоти, дистильовану воду або воду еквівалентної чистоти.

Б.4.1 Кисень чистотою не менше 99,5% за ГОСТ 5583 .

Для видалення органічних домішок, що містяться в кисні, перед фільтром очищення встановлюють трубку з каталізатором (діоксид міді або платина), нагріту до температури вище 450 °C.

Б.4.2 Залізо металеве з масовою часткою сірки менше ніж 0,0005%.

Б.4.3 Розчинник, придатний для промивання жирної або брудної стружки, наприклад, ацетон.

Б.4.4 Магній хлорнокислий Mg (ClO ) розміром частинок 07-12 мм.

Б.4.5 Плавень - вольфрам з масовою часткою сірки трохи більше 0,0005%. Розмір частинок плавня залежить від типу приладу, що використовується.

Б.4.6 Стандартні розчини сірки.

Зважують з точністю до 0,1 мг вказаної в таблиці Б.1 кількості сірчанокислого калію, попередньо висушеного при 105-110 °С протягом 1 години до постійної маси і охолодженого в ексикаторі. Переносять навішування в сім мірних колб місткістю 100 см. розчиняють у дистильованій воді; доводять до мітки (дистильованою водою) і перемішують.


Таблиця Б.1

Б.4.7 Аскарит (азбест, просочений гідроксидом натрію) розміром частинок від 07 до 12 мм.

Б.5 Апаратура

При проведенні аналізу, якщо немає інших вказівок, застосовують лише звичайний лабораторний прилад.

Весь лабораторний скляний посуд повинен відповідати ГОСТ 29251 , ГОСТ 29169 та ГОСТ 1770 .

Характеристики промислових приладів, що випускаються, наведені в додатку Ст.

Б.5.1 Мікропіпетки на 50 та 100 см з похибкою виміру не більше 1 см .

Б.5.2 Капсула олов'яна діаметром близько 6 мм, висотою 18 мм, об'ємом 0,4 см масою 0,3 г.

Б.5.3 Тиглі керамічні, здатні витримати нагрівання індукційної печі. Перед використанням тиглі прожарюють електропечі в повітрі або струмені кисню протягом двох годин при температурі 1100 °C і зберігають в ексикаторі.

Примітка — При визначенні низьких вмістів сірки рекомендується прожарювати тиглі при температурі 1350 °C у струмені кисню.

Б.6 Відбір та підготовка проб

Відбір та підготовку проб для аналізу проводять відповідно до вимог ГОСТ 7565 .

Б.7 Методика проведення аналізу

Техніка безпеки

Основна небезпека пов'язана з можливістю отримання опіків при попередньому прожарюванні керамічних тиглів та роботі з розплавом. Слід користуватися спеціальними щипцями для тиглів та контейнерами для використаних тиглів. При використанні балонів з киснем слід дотримуватися звичайних для цього випадку запобіжних заходів. Після завершення спалювання проби слід негайно видалити кисень з печі, оскільки підвищений вміст кисню в замкнутому просторі може призвести до займання та вибуху.

Б.7.1 Підготовка до аналізу

Для попереднього очищення кисень пропускають через трубку, заповнену аскаритом (азбестом, просоченим розчином гідроксиду натрію), та трубку з хлорнокислим магнієм. Для очищення кисню від пилу використовують фільтр зі скловати або металеву сітку з нержавіючої сталі, яку слід чистити або замінювати при необхідності. Камеру згоряння печі, підставку під тиглі та фільтри необхідно періодично чистити для видалення окислів, що осіли.

Кожен блок обладнання після його увімкнення необхідно прогріти протягом часу, вказаного в інструкції до приладу.

Після очищення камери згоряння печі, заміни чи очищення фільтрів, а також після перерви в роботі приладу для стабілізації його роботи необхідно провести спалювання кількох проб, склад яких аналогічний аналізованим.

Через установку пропускають кисень та встановлюють контрольно-вимірювальні прилади на нуль. Якщо шкала вимірювального приладу реєструє масову частку сірки відразу у відсотках, необхідно налаштувати прилад кожної області калібрування. Для цього вибирають стандартний зразок з масовою часткою сірки, близькою до максимального в інтервалі калібрувального. Аналіз зразка проводять, як зазначено в Б.7.4, та встановлюють атестоване значення масової частки сірки на вимірювальній шкалі приладу.

Примітка — Налаштування шкали проводять перед калібруванням за Б.7.4, воно не замінює та не коригує саме калібрування.

Б.7.2 Проба для аналізу

Аналізовану пробу знежирюють, промиваючи у відповідному розчиннику, висушують для видалення слідів розчинника і зважують з точністю до 1 мг:

1 г - при масовій частці сірки менше 0,04%;

0,5 г - при масовій частці сірки понад 0,04%.

Примітка — Маса навішування може залежати від типу аналізатора, що використовується.

Б.7.3 Контрольний досвід

Перед проведенням аналізу слід двічі провести контрольний досвід.

Олов'яну капсулу (Б.5.2) поміщають у керамічний тигель (Б.5.3) і злегка притискають до дна тигля. Додають чисте залізо (Б.4.2) у кількості, що відповідає навішенню аналізованої проби, та (1,5±0,1) г плавня (Б.4.5). Поміщають керамічний тигель з вмістом на підставку під тиглі, піднімають її до положення спалювання і закривають камеру згоряння печі. Наприкінці циклу спалювання та вимірювання видаляють тигель з камери згоряння та записують показання приладу.

Отримані результати в міліграмах сірки переводять за допомогою калібрувального графіка та розраховують значення контрольного досвіду, віднімаючи масу сірки у чистому залозі зі знайденого значення (Примітка 1).

Середнє значення контрольного досвіду визначають за двома паралельними результатами (Примітка 2).

Примітки

1 Для визначення вмісту сірки в чистому залозі готують два керамічні тиглі, в кожен з яких поміщають олов'яну капсулу, злегка притиснувши її до дна тигля, додають 0,500 г чистого заліза (Б.4.2) в один керамічний тигель і 1,000 г - в інший покривши кожну навішування плавнем (Б.4.5) у кількості (1,5±0,1) г;

виконують з тиглями операції, зазначені у Б.7.4;

отримані результати в міліграмах сірки переводять за допомогою калібрувального графіка (Б.7.5).

Масу сірки ( ) в 0,500 г чистого заліза (Б.4.2) обчислюють відніманням , що відповідає 0,500 г чистого заліза, , що відповідає 1,000 г чистого заліза. Маса ( ) сірки в 1 г чистого заліза вдвічі більше маси ( ) сірки в 0,500 г чистого заліза

. (Б.1)

2 Середнє значення контрольного досвіду не повинно перевищувати 0,005 мг сірки, а різниця між значеннями двох паралельних вимірювань контрольного досвіду не повинна перевищувати 0,003 мг сірки. Якщо ці значення перевищують ці значення, необхідно встановити та усунути причину забруднення.

Б.7.4 Визначення

Олов'яну капсулу (Б.5.2) поміщають у керамічний тигель (Б.5.3), злегка притискають її до дна, поміщають у неї наважку проби (Б.7.2) і покривають плавнем (Б.4.5) у кількості (1,5±0 1) м. Тигель з вмістом поміщають на спеціальну підставку для тиглів, приводять прилад в режим спалювання і закривають камеру згоряння. Відповідно до інструкції з експлуатації приладу вмикають піч. Після закінчення спалювання та вимірювання тигель видаляють та записують результати аналізу.

Б.7.5 Підготовка до побудови калібрувального графіка

Б.7.5.1 Зразки з масовою часткою сірки менше 0,005%

Б.7.5.1.1 Підготовка калібрувальних розчинів

За допомогою мікропіпетки (Б.5.1) вводять по 50 см води та кожного зі стандартних розчинів сірки (таблиця Б.2) у чотири олов'яні капсули. Потім розчини повільно випаровують при температурі 90 C до повного висихання, капсули охолоджують до кімнатної температури і поміщають в ексикатор.


Таблиця Б.2

Б.7.5.1.2 Вимірювання

Олов'яну капсулу поміщають у керамічний тигель (Б.5.3), злегка притискають до дна тигля, додають 1,000 г чистого заліза (Б.4.2) і покривають плавнем (Б.4.5) у кількості (1,5±0,1) г. Далі діють, як зазначено у Б.7.4.

Б.7.5.1.3 Побудова калібрувального графіка

Зі значень вимірювань, знайдених для кожного калібрувального розчину, віднімають значення, отримані для контрольного досвіду. Калібрувальний графік будують за знайденим таким чином істинним значенням показань шкали і відповідним значенням сірки в міліграмах в кожному калібрувальному розчині.

Б.7.5.2 Зразки з часткою сірки від 0,005% до 0,04%

Б.7.5.2.1 Підготовка розчинів калібрувальної серії

За допомогою мікропіпетки (Б.5.1) вводять по 50 см води та кожного із стандартних розчинів сірки (таблиця Б.3) у п'ять олов'яних капсул (Б.5.2). Потім розчини повільно випаровують при температурі 90 C до повного висихання, капсули охолоджують до кімнатної температури і поміщають в ексикатор.


Таблиця Б.3

Б.7.5.2.2 Вимірювання

Вимірювання проводять за Б.7.5.1.2

Б.7.5.2.3 Побудова калібрувального графіка - за Б.7.5.1.3.

Б.7.5.3 Зразки з часткою сірки від 0,04% до 0,1%

Б.7.5.3.1 Підготовка калібрувальних розчинів

За допомогою мікропіпетки (Б.5.1) вводять по 100 см води та кожного із стандартних розчинів сірки (таблиця Б.4) у п'ять олов'яних капсул (Б.5.2). Потім розчини повільно випаровують при температурі 90 C до повного висихання, капсули охолоджують до кімнатної температури і поміщають в ексикатор.


Таблиця Б.4

Б.7.5.3.2 Вимірювання

Олов'яну капсулу поміщають у керамічний тигель (Б.5.3), злегка притискають до дна тигля, додають 0,500 г чистого заліза (Б.4.2) і покривають плавнем (Б.4.5) у кількості (1,5±0,1) г. Тигель та вміст його необхідно обробити, як зазначено у Б.7.4.

Б.7.5.3.3 Побудова калібрувального графіка - за Б.7.5.1.3

Б.8 Обробка результатів

Б.8.1 Розрахунок

Показання для аналізованих проб, отримані на шкалі приладу, переводять за допомогою калібрувального графіка (Б.7.5.1) відповідні значення масової частки сірки ( ) у міліграмах.

Масову частку сірки , %, обчислюють за формулою

, (Б.2)

де - Маса сірки в аналізованій пробі, мг;

- Маса сірки в контрольному досвіді, мг;

- Маса навішування аналізованої проби, р.

Б.8.2 Точність методу

Точність вимірів у цьому методі характеризується такими метрологічними характеристиками: повторюваністю ( ), внутрішньолабораторною відтворюваністю ( ) та міжлабораторною відтворюваністю ( ).

Між масовою часткою сірки та , і , наведеними у таблиці Б.5, існує логарифмічна залежність


Таблиця Б.5

Б.9 Протокол випробування

Протокол випробування повинен містити такі відомості:

- всю інформацію про лабораторію та дату аналізу;

— використаний метод із посиланням на цей стандарт;

- результати та форму, в якій виражені зразки;

- Будь-які незвичайні особливості, зазначені в ході проведення аналізу;

— будь-які операції, які не зазначені в цьому стандарті, або будь-які операції, які могли б вплинути на результати аналізу.

ДОДАТОК В (довідкове). Технічні особливості індукційних печей та інфрачервоних аналізаторів, що виготовляються для визначення сірки

ДОДАТОК В
(довідкове)

В.1 Джерело кисню (балон або киснепровід) має бути забезпечене редукційним вентилем для регулювання тиску кисню, що подається в піч. При цьому регулятор тиску має бути розрахований на 28 кг/м .

В.2 Пристрій для очищення кисню складається з поглинальної трубки, наповненої азбестом, просоченим гідроксидом натрію, для поглинання діоксиду вуглецю і осушувальної трубки з хлорнокислим натрієм.

В.3 Вимірювач газового потоку (реометр), розрахований на вимірювання в діапазоні 0-4 дм /хв.

В.4 Високочастотна індукційна піч

В.4.1 Піч для спалювання складається з індукційної котушки та високочастотного генератора. Камера печі є кремнеземистою трубкою (зовнішній діаметр 30-40 мм, внутрішній діаметр 26-36 мм, довжина трубки 200-220 мм), яка вставлена всередину індукційної котушки. На кінцях трубки є металеві пластини, укріплені металевими кільцями. У пластинах є вхідний та вихідний отвори для газу.

B.4.2 Високочастотний генератор потужністю 1,5-2,5 кВт може мати різну частоту в залежності від конкретного виробника.

Застосовують частоти: 2-6 мГц, 15 мГц чи 20 мГц. Енергія від генератора подається на індукційну котушку, в яку вміщена кремнеземна трубка, що охолоджується повітрям.

В.4.3 Тигель із зразком, флюсом та плавнем поміщають на підставку, розташовану так, щоб при її підйомі метал у тиглі виявлявся безпосередньо всередині індукційної котушки, що забезпечує ефективний зв'язок при подачі енергії.

В.4.4 Діаметр індукційної котушки, число витків, геометричні розміри камери печі та потужність генератора визначає фірма-виробник.

В.4.5 Температура спалювання залежить як від факторів, зазначених у В.4.4, так і від властивостей металу в тиглі, форми та маси зразка, що аналізується.

В.5 Пилоуловлювач, призначений для очищення струму кисню, що виходить з печі, від пилу та оксидів металів.

В.6 Інфрачервоний аналізатор

В.6.1 Для більшості приладів цього характерно, що газоподібні продукти спалювання переносяться в систему аналізатора безперервним потоком кисню. Потік газу проходить через комірку, де фотоелемент реєструє випромінювання, поглинене діоксидом сірки в інфрачервоній області спектру, випромінювання вимірюється та підсумовується за заданий період часу. Сигнал перетворюється на відсотковий вміст сірки та виводиться на шкалу приладу.

В.6.2 У деяких аналізаторах продукти спалювання збираються в атмосфері кисню при контрольованому тиску в заданому об'ємі, і цю суміш аналізують вміст діоксиду сірки.

В.6.3 Аналізатор зазвичай забезпечується електронними пристроями для встановлення шкали приладу на нуль, компенсації холостого досвіду, установки нахилу кривої калібрувальної і корекції у разі її нелінійного характеру. Крім того, аналізатор має, як правило, можливість введення маси навішування стандартного зразка та аналізованої проби для автоматичної корекції зчитуваного результату. Прилади можуть бути також забезпечені автоматичними вагами для зважування тиглів, наважок зразків, що випробовуються, і передачі значень їх мас в калькулятор.