ГОСТ 13938.2-78

ГОСТ 13938.2-78 Мідь. Методи визначення сірки (зі змінами N 1, 2, 3, 4)

ГОСТ 13938.2-78

Група В59

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

МЕДЬ

Методи визначення сірки

Copper. Методи для визначення sulphur

ОКСТУ 1709

Дата введення 1979-01-01

ІНФОРМАЦІЙНІ ДАНІ

1. Розроблено та внесено Міністерством кольорової металургії СРСР

РОЗРОБНИКИ

Г. П.Гіганов; Є. М. Феднєва ; А. А. Бляхман ; Е. Д. Шувалова ; А.М.Савельєва

2. ЗАТВЕРДЖЕНИЙ І ВВЕДЕНИЙ У ДІЮ Постановою Державного комітету стандартів Ради Міністрів СРСР від 24.01.78 N 155

3. ВЗАМІН ГОСТ 13938.2-68

4. Стандарт відповідає стандарту ISO 7266-84

5. ПОСИЛОЧНІ НОРМАТИВНО-ТЕХНІЧНІ ДОКУМЕНТИ

6. Обмеження терміну дії знято за протоколом N 3-93 Міждержавної Ради зі стандартизації, метрології та сертифікації (ІВД 4-94)

7. ПЕРЕВИДАННЯ (листопад 1999 р.) зі Змінами N 1, 2, 3, 4, затвердженими у грудні 1979 р., квітні 1983 р., червні 1985 р., квітні 1988 р. (ІВД 2-80, , 8-85, 7-88)


Цей стандарт встановлює титриметричний та фотометричний методи визначення сірки в міді (при масовій частці сірки від 0,001 до 0,02%).

(Змінена редакція, Зм. N 1, 4).

1. ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ

Загальні вимоги до методів аналізу та вимоги безпеки при виконанні аналізів - за ГОСТ 13938.1 .

Розд.1. (Змінена редакція, зміна N 4).

2. ТИТРИМЕТРИЙ МЕТОД

2.1. Сутність методу

Метод заснований на спалюванні навішування міді, що містить сірку, в струмі кисню при 1200 °C, поглинанні двоокису сірки, що утворюється, водою і титруванні сірчистої кислоти розчином йоду в присутності крохмалю.

2.2. Апаратура, реактиви та розчини

Установка визначення сірки (черт.1). Можна використовувати установку іншої конструкції, що забезпечує задану температуру печі, герметичність системи і очищення кисню, що подається, або автоматичний аналізатор будь-якого типу.

Чорт.1

Чорт.1

Перед проведенням аналізу необхідно перевірити герметичність приладу та правильність складання його. Для цього з'єднують весь прилад з балоном, що містить кисень, відкривають триходовий кран на повітря, обережно відкривають вентиль балона, пропускають кисень зі швидкістю 20-30 бульбашок на хвилину, перемикають триходовий кран у положення, при якому кисень надходить у піч, і закривають кран перед поглинальною судиною. Через 2-3 хв має припинитися виділення бульбашок у промивних склянках, після чого потрібно почекати ще 5-7 хв. Якщо бульбашки більше не виділяються, установку можна вважати герметичною.

Установка складається з наступних частин: балона з киснем 1, з редукційним вентилем для регулювання швидкості надходження кисню в піч; промивної склянки 2, що містить розчин марганцевокислого калію в розчині гідроксиду калію або натрію гідроксиду; склянки 3, що містить у нижній частині плавлений хлористий кальцій і шар скляної або звичайної вати, а у верхній - калію гідроксид або гідроксид натрію; крана 4, що дає можливість регулювати подачу очищеного кисню трубки для спалювання; трубчастої печі 5 із силітовими нагрівачами, що забезпечують нагрівання до 1250 °C; терморегулятора для регулювання та підтримки необхідної температури в печі з термопарою та мілівольтметром або потенціометром будь-якого типу; поглинальної судини 12, що складається з двох однакових судин, з'єднаних скляними перемичками. Допускається використання двох скляних циліндрів заввишки 250 мм зі скла одного кольору (чорт.2); бюретки для титрування 13.

Чорт.2

Чорт.2

Ексікатор за ГОСТ 25336 заповнений оксидом кальцію за ГОСТ 8677 попередньо прожареним при температурі 970-1050 ° С, або хлористим кальцієм.

Калій дворомовокислий за ГОСТ 4220 , двічі перекристалізований та висушений при температурі 170 °C; 0,025 н. розчин: 1,226 г дворомовокислого калію поміщають у мірну колбу місткістю 1 дм , доливають водою до мітки та перемішують.

Калій йодистий за ГОСТ 4232 , розчин 50 г/дм .

Калію гідроксид за ГОСТ 24363 , розчин 400 г/дм .

Натрію гідроксид за ГОСТ 4328 , розчин 400 г/дм .

Калій марганцевокислий за ГОСТ 20490 , розчин 40 г/дм у розчині калію гідроксиду або гідроксиду натрію.

Кальцій хлористий, плавлений НТД.

Кислота сірчана за ГОСТ 4204 , розведена 5:100.

Крохмаль розчинний за ГОСТ 10163 , розчин 10 г/дм .

Натрій безводний вуглекислий за ГОСТ 83 .

Натрій сірчанокислий (тіосульфат натрію), 0,025 н. розчин; готують за 2-3 діб до застосування наступним чином: 6,2 г натрію сірчанокислого розчиняють в 100 см свіжопрокип'яченої та охолодженої води, додають 0,2 г безводного вуглекислого натрію, доливають водою до 1 дм. і добре перемішують.

Встановлення масової концентрації розчину сірчанокислого натрію

У конічну колбу місткістю 250 см наливають 10 см сірчаної кислоти, розведеної 5:100, додають 10 см розчину йодистого калію, 25 см 0,025 н. розчину дворомовокислого калію Колбу закривають пришліфованою пробкою і залишають у темному місці на 8-10 хв. Додають воду до об'єму 70-80 см і титрують йод, що виділився розчином сірчанокислого натрію до тих пір, поки колір розчину не стане світло-жовтим, додають 2 см розчину крохмалю і продовжують титрування до зникнення синього забарвлення.

Масову концентрацію розчину ( ) серноватистокислого натрію обчислюють за формулою

,

де - Об'єм розчину сірчанокислого натрію, витрачений на титрування, см .

Стандартний зразок міді, сталі (нелегованої) або заліза з часткою сірки 0,002-0,03%.

Йод згідно з ГОСТ 4159 , 0,001 зв. розчин; готують наступним чином: 0,127 г йоду розчиняють у 50 см розчину йодистого калію і розчин розбавляють водою до 1 дм . Розчин зберігають у склянці із темного скла.

Титр розчину йоду, виражений у грамах сірки, встановлюють по чотирьох наважках стандартного зразка з відомим вмістом сірки. Спалювання сірки у разі проводять так, як зазначено в п. 2.4.

Титр розчину йоду по сірці ( ) у грамах обчислюють за формулою

,

де - масова частка сірки у стандартному зразку, %;

- Об'єм розчину йоду, витрачений на титрування, см ;

- Маса стандартного зразка, г.

За відсутності стандартного зразка масову концентрацію розчину йоду встановлюють по розчину сірчанокислого натрію, масова концентрація якого встановлена по розчину дворомовокислого калію.

Встановлення масової концентрації розчину йоду

Для встановлення масової концентрації розчину йоду готують 0,001 зв. розчин сірчанокислого натрію з розведенням 0,025 н. розчину: відбирають піпеткою 10 см 0,025 н. розчину сірчано-кислого натрію, поміщають у мірну колбу місткістю 250 см , доливають попередньо прокип'яченою та охолодженою водою до мітки і перемішують. Розчин готують у день застосування. У колбу місткістю 250 см наливають 18-20 см води, доливають із бюретки точно відміряні 20 см розчину йоду, розбавляють водою до 70-80 см , перемішують та титрують 0,001 н. розчином сірчанокислого натрію до тих пір, поки колір розчину не стане світло-жовтим, потім доливають 2 см. розчину крохмалю і продовжують титрування до зникнення синього забарвлення.

Масову концентрацію розчину йоду ( ) обчислюють за формулою

*,

де - масова концентрація сірчанокислого натрію, рівна *;

- Об'єм розчину сірчанокислого натрію, витраченого на титрування, см .
_________________
* Формула та експлікація до неї відповідають оригіналу. - Примітка "КОДЕКС".

Титр розчину йоду по сірці ( ) у грамах обчислюють за формулою

.

Допускається застосування інших реактивів за умови одержання метрологічних характеристик, які не поступаються зазначеним у стандарті.

(Змінена редакція, Зм. N 2, 4).

2.3. Підготовка до аналізу

Перед проведенням аналізу апаратуру для спалювання перевіряють при 1200-1250 °С на герметичність і наявність летючих відновлювальних речовин. Для цього в обидві посудини поглинального апарату наливають по 50 см води та по 10 см розчину крохмалю, доливають з бюретки кілька крапель розчину йоду до появи синьо-блакитного забарвлення (інтенсивність забарвлення в обох судинах повинна бути однаковою), нагрівають піч до 1100-1200 ° С і пропускають кисень зі швидкістю 40-50 бульбашок в 1 хв.

Якщо через 4-5 хв забарвлення розчину в лівій посудині зникне, це означає, що з трубки виділяються відновлювальні речовини, що реагують з йодом. У цьому випадку, не припиняючи струму кисню, до розчину в лівій посудині доливають ще кілька крапель розчину йоду і продовжують додавання розчину йоду до тих пір, поки синє забарвлення в розчині залишатиметься постійним і однаковим за інтенсивністю з забарвленням розчину в правому посудині.

(Змінена редакція, зміна N 4).

2.4. Проведення аналізу

Наважку міді масою 2,0 г (при масовій частці сірки до 0,005%) або масою 1,0 г (при масовій частці сірки понад 0,005%) рівномірно розподіляють по дну прожареного човника для спалювання.

Після цього трубку печі (в найбільш нагріту зону) поміщають човник з наважкою міді за допомогою довгого гачка зі сталевого дроту діаметром 2-3 мм. Трубку печі негайно з'єднують з іншою апаратурою і спалюють навішування міді. Швидкість пропускання кисню повинна підтримуватися такою, щоб рідина в поглинальній посудині (див. рис.2, ліва частина) піднімалася на додаткову висоту 2-3 см. Коли гази, що надходять з печі в поглинальний посуд, починають знебарвлювати розчин йоду, доливають розчин йоду з такою швидкістю щоб синє забарвлення не зникало під час спалювання навішування. Спалювання сірки вважають закінченим, коли фарбування розчину в поглинальному розчині залишається постійним і однаковим за інтенсивністю з забарвленням розчину в правій частині посудини для поглинання.

3. ФОТОМЕТРИЙ МЕТОД

3.1. Сутність методу

Метод заснований на спалюванні навішування міді, що містить сірку, в струмі кисню при 1200 °C, поглинанні двоокису сірки, що утворюється, слабким лужним розчином астразонового рожевого і вимірювання оптичної щільності розчину при довжині хвилі 530 нм.

3.2. Апаратура, реактиви та розчини

Установку для визначення сірки описано в п. 2.2.

Спектрофотометр або фотоелектроколориметр з усім приладдям.

Посудина для поглинання двоокису сірки (чорт.3).

Чорт.3

Чорт.3

Астразоновий рожевий ФГ.

Розчини астразонового рожевого ФР.

Розчин А; готують наступним чином: 0,4 г астразонового рожевого та 5 г хлористого натрію поміщають у мірну колбу місткістю 1 дм. , розчиняють у воді, додають 20 см 0,001 зв. розчину формальдегіду, ретельно перемішують і доливають водою до мітки.

Розчин зберігають у посудині з темного скла.

Термін зберігання трохи більше трьох місяців.

Розчин Б; готують наступним чином: 5,0 см розчину, А поміщають у мірну колбу місткістю 50 см , додають 5,0 см розчину двовуглекислого натрію і доливають до мітки водою.

Розчин використовують протягом 60 хв. після його приготування.

Натрій двовуглекислий за ГОСТ 4201 , розчин 50 г/дм .

Натрій хлористий згідно з ГОСТ 4233 .

Формалін технічний згідно з ГОСТ 1625 .

Розчин формальдегіду, 0,001 зв. свіжоприготовлений; готують наступним чином: 5 см формаліну розбавляють водою до 500 см . Відбирають піпеткою 5 см цього розчину в мірну колбу місткістю 1 дм і доливають водою до мітки.

Стандартні зразки міді, сталі (нелегованої) або заліза з масовою часткою сірки 0,002-0,03% для побудови градуювального графіка.

3.3. Підготовка до аналізу

Перед проведенням аналізу апаратуру для спалювання перевіряють на герметичність та наявність летких відновлювальних речовин наступним чином: у посудину для поглинання двоокису сірки наливають 50 см точно відміряного розчину Бастразонового рожевого та приєднують його до апаратури для спалювання. Нагрівають піч до 1200 ° C і пропускають кисень зі швидкістю 40-50 бульбашок на хвилину. Через 10 хв від'єднують поглинальну посудину і вимірюють оптичну щільність розчину (вихідний розчин) при довжині хвилі 530 нм у кюветі з оптимальною товщиною шару. Розчином порівняння при вимірі оптичної густини є вода.

Цю перевірку проводять перед кожною серією дослідів до тих пір, поки різниця найбільшого та найменшого значень оптичної щільності розчинів не перевищуватиме 0,01.

3.4. Проведення аналізу

3.4.1. Наважку міді (табл.1) поміщають у прожарений човен для спалювання. У посудину для поглинання двоокису сірки наливають 50 дм. точно відміряного розчину Бастразонового рожевого і приєднують його до апаратури для спалювання сірки.

Таблиця 1

У трубку печі (в найбільш нагріту зону) поміщають човник з навішуванням міді за допомогою довгого гачка зі сталевого дроту діаметром 2-3 мм і спалюють навішування міді при 1200 ° C і швидкості потоку кисню 40-50 бульбашок в 1 хв.

Після закінчення спалювання (приблизно через 10 с) протягом наступних 10 хв продовжують пропускання кисню. Поглинальну посудину від'єднують і вимірюють оптичну щільність розчину при довжині хвилі 530 нм у кюветі з оптимальною товщиною шару. Розчином порівняння при вимірі оптичної густини є вода.

Оптичну щільність розчину вимірюють не пізніше ніж через 30 хв після поглинання двоокису сірки. Отримане значення оптичної щільності віднімають значення оптичної щільності вихідного розчину.

Масу сірки в розчині встановлюють за градуювальним графіком.

3.4.2. Побудова градуювального графіка

Наважки стандартних зразків міді, сталі або заліза, що містять від 5 до 70 мкг сірки, поміщають у човник для спалювання і далі проводять аналіз так, як описано в п. 3.4.1.

За знайденими значеннями різниць оптичних густин вихідного розчину та оптичних густин розчинів, отриманих в результаті поглинання двоокису сірки, що утворилася при спалюванні стандартних зразків, і відповідним їм вмістом сірки будують градуювальний графік.

4. ОБРОБКА РЕЗУЛЬТАТІВ

4.1. Масову частку сірки ( ) у відсотках для титриметричного методу обчислюють за формулою

,

де - Титр розчину йоду, виражений у грамах сірки;

- Об'єм розчину йоду, витрачений на титрування, см ;

- Маса навішування міді, г.

4.2. Масову частку сірки ( ) у відсотках для фотометричного методу обчислюють за формулою

,

де - Маса сірки, знайдена за градуювальним графіком, мкг;

- Маса навішування міді, г.

4.3. Розбіжності між результатами двох паралельних визначень та двома аналізами не повинні перевищувати значень, наведених у табл.2.

Таблиця 2

(Змінена редакція, зміна N 4).

4.4. При розбіжностях щодо масової частки сірки застосовують титриметричний метод.

(Запроваджено додатково, Зм. N 4).


ПРИКЛАДНА ПРОГРАМА. (Виключено, Зм. N 4).