ГОСТ 1652.9-77

ГОСТ 1652.9-77 Сплави мідно-цинкові. Метод визначення сірки (зі змінами N 1, 2, 3)

ГОСТ 1652.9-77

Група В59

ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ СПІЛКИ РСР

СПЛАВИ МЕДНО-ЦІНКОВІ

Методи визначення сірки

Copper-zinc alloys.
Методи для визначення значення sulphur

ОКСТУ 1709

Дата введення 1978-07-01

ІНФОРМАЦІЙНІ ДАНІ

1. Розроблено та внесено Міністерством кольорової металургії СРСР

РОЗРОБНИКИ

Ю.Ф.Шевакін, М.Б. Таубкін , А.А. Немодрук , Н.В. Єгіазарова (керівник теми), І.А.Воробйова

2. ЗАТВЕРДЖЕНИЙ І ВВЕДЕНИЙ У ДІЮ Постановою Державного комітету стандартів Ради Міністрів СРСР від 27.04.77 N 1062

3. ВЗАМІН ГОСТ 1652.9-77

4. ПОСИЛОЧНІ НОРМАТИВНО-ТЕХНІЧНІ ДОКУМЕНТИ

5. Постановою Держстандарту від 28.12.92 N 1525 знято обмеження строку дії

6. ПЕРЕВИДАННЯ (липень 1997 р.) зі Змінами N 1, 2, затвердженими в жовтні 1981 р., листопаді 1987 р., грудні 1992 р. (ІВД 12-81, 2-88, 3-93)


Цей стандарт встановлює йодометричний, титриметричний метод і метод із застосуванням автоматичних та напівавтоматичних аналізаторів (при масовій частці сірки від 0,001 до 0,05%) у мідно-цинкових сплавах за ГОСТ 15527 , ГОСТ 17711 та ГОСТ 1020 .
Допускається проводити визначення сірки в мідно-цинкових сплавах ISO 7266* (див. додаток).
________________
* Доступ до міжнародних та зарубіжних документів, згаданих тут і далі за текстом, можна отримати, перейшовши за посиланням на сайт shop.cntd.ru. - Примітка виробника бази даних.


(Змінена редакція, Изм. N 2, 3).

1. ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ

1.1. Загальні вимоги до методу аналізу – за ГОСТ 25086 з доповненням за п. 1.1 ГОСТ 1652.1 .

(Змінена редакція, Зм. N 2).

2а. Йодометричний титриметричний метод

2а.1. Сутність методу

Метод заснований на спалюванні проби в струмі кисню при 1000-1200°С, поглинанні діоксиду сірки, що виділяється, і титруванні утвореної сірчистої кислоти розчином йоду в присутності індикатора крохмалю.

2а, 2а.1. (Введений додатково, Зм. N 2).

2. АПАРАТУРА, РЕАКТИВИ ТА РОЗЧИНИ

Установка визначення змісту сірки (див. креслення).

Установка для визначення вмісту сірки

Установка складається з наступних елементів: балона з киснем 1, з редукційним вентилем 2 (для регулювання швидкості надходження кисню в піч); склянки Тищенко 3 із промивним розчином; поглинальної склянки 4, що містить концентровану сірчану кислоту; колонки 5 для осушення кисню, що містить у нижній частині сухий хлористий кальцій, потім шар скляної або звичайної вати і у верхній частині сухе їдке калі або сухий їдкий натр; триходового крана 6 регулювання швидкості пропускання кисню; фарфорової трубки 7 довжиною 650-750 мм внутрішнім діаметром 15-20 мм. Довжина трубки повинна бути такою, щоб її кінці виступали з печі не менше ніж на 180-200 мм. Трубка перед застосуванням повинна бути прожарена при 1100-1200 ° С в атмосфері кисню; терморегулятора 8 для підтримки необхідної температури в печі, що складається з платино-платинородієвої термопари та гальванометра; горизонтальної електричної трубчастої печі 9, що допускає нагрівання до 1100-1200°З; пиловловлювача 10, наповненого скляною ватою; двоходового крана 11; бюретки 13; поглинального апарату 12, що складається з двох рівних судин, з'єднаних скляними перемичками. Лівий посуд є абсорбційним, в нижній його частині є кран для зливу після аналізу відтитрованої поглинальної рідини. У праву посудину наливають рідину, яка служить контролю.

Порцелянові неглазуровані човники довжиною 70-130 мм, шириною 7-12 мм і висотою 5-10 мм. Човники повинні бути прожарені при 1100-1200 ° С в атмосфері кисню протягом 10 хв.

Йод 0,0005 моль/дм розчин; готують наступним чином: 0,126 г металевого йоду, очищеного сублімацією, переносять у невелику колбу з притертою пробкою, в яку попередньо поміщають 2 г йодистого калію і 5-10 см води. Вміст колби часто збовтують до повного розчинення йоду, потім розчин переносять у мірну колбу місткістю 1 дм. і розбавляють водою до мітки. Розчин зберігають у склянці із темного скла.

Масову концентрацію розчину йоду , виражену в г/см сірки, обчислюють за формулою

,

де - Маса навішування стандартного зразка, г;

- масова частка сірки у стандартному зразку, %;

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

Стандартний зразок встановлення робочого режиму установки. Використовують Державні стандартні зразки сталей: ДСО 716-84п, ДСО 1557-83п, ДСО 1640-83п, ДСО 888-84п, ДСО 1416-82п або нікелевий сплав; ДСО 1862-80, ДСО 1862-85п, ДСО 1498-83п, ДСО 1609-85п.

Мідь марки М0к згідно з ГОСТ 859 у вигляді стружки.

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

Калій йодистий ГОСТ 4232 .

Калію гідрат окису (якщо їдке) розчин 400 г/дм .

Натрію гідрат окису за ГОСТ 4328 .

Калій марганцевокислий за ГОСТ 20490 , розчин 40 г/дм .

Кислота сірчана за ГОСТ 4204 .

Калій хлористий безводний плавлений.

Розчин промивний; готують наступним чином: 40 г марганцевокислого калію розчиняють у 40%-ному розчині гідроксиду калію.

Перед проведенням аналізу вся установка повинна бути перевірена на герметичність при 1100-1200°С, для чого з'єднують весь прилад з балоном, відкривають триходовий кран на повітря, обережно відкривають балон і пропускають кисень зі швидкістю 20-30 бульбашок на хвилину. Кран 6 перемикають так, щоб кисень надійшов у піч і закривають кран 11. Через 2-3 хв повинно припинитися виділення бульбашок в очисних склянках 3 і 4, вичікують ще 5-7 хв і, якщо бульбашки більше не виділяються, установку вважають герметичною.

(Змінена редакція, Изм. N 2, 3).

3. ПРОВЕДЕННЯ АНАЛІЗУ

3.1. Наважку тонкоподрібненого сплаву масою 2,5 г поміщають у порцеляновий човник і додають стружку міді 0,3 г. Збирають всю установку, як показано на кресленні, потім перевіряють наявність летючих відновлювальних речовин у спалювальній трубці. Для цього обидві посудини поглинального апарату 12 наливають по 50 см води та по 10 см розчину крохмалю, доливають з бюретки в обидві судини кілька крапель розчину йоду до появи слабо-блакитного забарвлення, нагрівають піч до 1080-1100 ° С і пропускають кисень зі швидкістю 40-50 бульбашок на хвилину.

Якщо через 4-5 хв забарвлення розчину в поглинальній посудині зникне, це вказує на виділення в трубці відновних газоподібних речовин, що реагують з йодом. У цьому випадку, не припиняючи струму кисню, доливають до розчину в лівій посудині ще кілька крапель розчину йоду до тих пір, поки слабко-блакитне забарвлення розчину залишиться незмінним і рівним за інтенсивністю забарвлення контрольного досвіду в правому посудині. Після цього виймають пробку з трубки (з боку балона з киснем) і поміщають в трубку човник з наважкою зразка за допомогою довгого гачка дротяного в середину печі (в найбільш нагріту зону). Трубку негайно закривають пробкою та виробляють спалювання зразка.

Коли гази, що надходять з печі в поглинальну посудину, починають знебарвлювати розчин йоду в нижній частині посудини для поглинання, доливають розчин йоду з такою швидкістю, щоб синє забарвлення розчину не зникло під час спалювання. При ослабленні інтенсивності забарвлення в поглинальному розчині приливання розчину йоду уповільнюють і припиняють у той момент, коли слабо-блакитне забарвлення розчину в лівій посудині продовжує залишатися постійним і рівним за інтенсивністю забарвленням контрольного розчину в правому посудині. Після цього пропускають кисень ще протягом 1 хв, і якщо забарвлення розчину не зникне, то спалювання вважають закінченим. При визначенні вмісту сірки необхідно проводити в той же день контрольний досвід для поправки. З цією метою човник прожарюють з 0,3 г міді. Поправка на контрольний досвід має бути не більше 0,2-0,3 см розчину йоду.

3.2. (Виключений, Зм. N 2).

4. ОБРОБКА РЕЗУЛЬТАТІВ

4.1. Масову частку сірки у відсотках обчислюють за формулою

,

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

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

- масова концентрація розчину йоду, виражена в г/см сірки;

- Маса навішування сплаву, р.

4.2. Абсолютні розбіжності результатів паралельних визначень ( — збіжність) не повинні перевищувати допустимих значень, зазначених у таблиці.

4.2а. Абсолютні розбіжності результатів аналізу, отриманих у двох різних лабораторіях, або двох результатів аналізу, отриманих в одній лабораторії, але за різних умов ( — відтворюваність) не повинні перевищувати значень, зазначених у таблиці.

4.2, 4.2а. (Змінена редакція, Изм. N 2, 3).

4.2б. Контроль точності аналізу проводять за Державними стандартними зразками (ГСО) або галузевими стандартними зразками (ОСВ), або за стандартними зразками підприємства (СОП) сталей, нікелевих та мідно-цинкових сплавів, затвердженими за ГОСТ 8.315, відповідно до ГОСТ 25086 .


(Змінена редакція, Зм. N 3).

4.3. За наявності суперечностей використовується метод із застосуванням автоматичних аналізаторів.

(Запроваджено додатково, Зм. N 1).

5. МЕТОД ІЗ ЗАСТОСУВАННЯМ АВТОМАТИЧНИХ І НАПІВАВТОМАТИЧНИХ АНАЛІЗАТОРІВ

5.1. Сутність методу

Метод заснований на визначенні сірки за допомогою автоматичного та напівавтоматичного аналізатора, що забезпечує спалювання навішування проби сплаву в струмі кисню при 1000-1200°С, поглинанні діоксиду сірки, що утворився, розчином окислювача і визначенні сірки в залежності від типу аналізатора кондуктометричним, кулонометричним молекулярних смуг діоксиду сірки в спектрі інфрачервоної області.

5.2. Апаратура

Автоматичний чи напівавтоматичний аналізатор типу АС-7932. Допускається застосування інших типів автоматичних або напівавтоматичних аналізаторів, що забезпечують точність аналізу задану.

5.3. Проведення аналізу

Визначення масової частки сірки проводять за методикою, передбаченою для даного типу аналізатора, використовуючи для градуювання Державні стандартні зразки сталей, наприклад, комплект, що включає ДСО 716-84п, ДСО 164-84п, ДСО 888-84п, ДСО 1377-82п, ДСО 14 82п або нікелевих сплавів: ДСО 1862-80, ДСО 1498-83п, ДСО 1609-85п.

5.1-5.3. (Введені додатково, Зм. N 2).

5.4. Абсолютні розбіжності результатів паралельних визначень ( - збіжність) не повинні перевищувати допустимих значень, зазначених у таблиці (див. п. 4.2).

5.5. Абсолютні розбіжності результатів аналізу, отриманих у двох різних лабораторіях, або двох результатів аналізу, отриманих в одній лабораторії, але за різних умов ( - відтворюваність) не повинні перевищувати значень, зазначених у таблиці (див. п. 4.2).

5.4, 5.5. (Змінена редакція, Изм. N 2, 3).

5.6. Контроль точності аналізу проводять за Державними стандартними зразками (ГСО) або галузевими стандартними зразками (ОСВ), або за стандартними зразками підприємства (СОП) сталей, нікелевих та мідно-цинкових сплавів, затвердженими за ГОСТ 8.315, відповідно до ГОСТ 25086 .

(Змінена редакція, Зм. N 3).

ДОДАТОК (рекомендований). ІСО 7266-84 Мідь та мідні сплави. Визначення сірки. Титриметричний метод зі спалюванням

ПРИКЛАДНА ПРОГРАМА
Рекомендоване

1. Область застосування

Стандарт встановлює титриметричний метод визначення сірки у міді та мідних сплавах зі спалюванням проби.

Метод застосовується при масовій частці сірки понад 0,010%.

2. Сутність методу

Спалюють навішування проби у кисні при 1250 °C. Поглинають гази, що утворилися при спалюванні, розведеним розчином перекису водню. Титрують сірчану кислоту, що утворилася, боратом натрію в присутності розчину змішаного індикатора метилового червоного і метиленового синього.

3. Реактиви

При аналізі використовують реактиви кваліфікації Ч.Д.А. та дистильовану воду або деіонізовану воду.

3.1. Перекис водню, розчин 3 г/дм .

Розбавляють 10 см перекису водню (30% за масою) до 1000 см водою.

3.2. Сірчана кислота, розчин 0,0025 моль/дм .

Розбавляють 14 см сірчаної кислоти ( г/см ) до 1000 см . Потім розбавляють 10 см цього розчину до 1000 см .

3.3. Борат натрію, стандартний розчин

Розчиняють 1,1895 г борату натрію (Na B O ·10H О) у воді і розбавляють до мітки у мірній колбі місткістю до 1000 см .

1 см стандартного розчину містить 100 мкг сірки.

3.4. Змішаний індикатор

Розчиняють 0,120 г метилового червоного та 0,080 г метиленового синього в 100 см етанолу.

4. Апаратура

Звичайна лабораторна апаратура із доповненням.

4.1. Бюретка на 25 см з ціною розподілу 0,05 см .

4.2. Апаратура визначення сірки (черт.1), що з наступних частин

Апаратура для визначення сірки

Чорт.1

, - Трубки для очищення газу; - Барботерна трубка; - Вихідний кран;
- регулятор тиску та витратомір; - Гумова муфта; - Охолоджуючий змійовик;
- Піч для спалювання; - ртутний затвор та запобіжна трубка;
- Двоходовий кран; - Буферна ємність для вирівнювання тиску; - Трубка для спалювання

4.2.1. Киснева склянка з регулятором тиску та витратоміром . Кисень не повинен містити сірки.

4.2.2. Трубки для очищення газу ( і ). Трубка заповнена азбестом, обробленим гідроксидом натрію. Нижня частина трубки на три чверті висоти заповнена п'ятиокисом фосфору. Ці дві речовини розділені пробкою зі скляної вати.

4.2.3. Двоходовий кран з трубками діаметром 3-4 мм, що дозволяє кисню надходити в трубку для спалювання, а газам, що виділяються при спалюванні, надходити в трубку-барботер .

4.2.4. Ртутний затвор з рівноважною склянкою та запобіжною трубкою. Рівень ртуті за допомогою рівноважної склянки встановлюється таким чином, щоб за наявності ізоляції при відкритому крані розчин із трубки для спалювання надходив з витратою 2,5 дм /хв. При відкритому крані створюється надлишковий тиск та ртутний затвор працює до досягнення нормального тиску.

4.2.5. Буферна ємність для вирівнювання тиску.

4.2.6. Трубка для спалювання , Виготовлена з непористого жаростійкого матеріалу, в яку поміщається човен з пробою для спалювання.

4.2.7. Човен для спалювання, попередньо прожарений при 1250 ° C в струмі кисню.

4.2.8. Трубчаста піч здатна підтримувати температуру нагрітої частини трубки для спалювання 1250 °C, з металевою охолоджуваною головкою для трубки для спалювання (черт.3).

4.2.9. Скляна вивідна трубка того ж діаметра, що і трубка для спалювання , з'єднана з трубкою для спалювання гумовою муфтою .

4.2.10. Змійовик, що охолоджується водою для охолодження газів, що виділяються під час спалювання.

4.2.11. Гнучка пластикова трубка для постійних з'єднань.

4.3. Апарат для поглинання газів, що складається з наступних частин (чорт.1 та 2).

Апарат для поглинання газів

Чорт.2

Чорт.3

1 - розвальцювання на ширину 10 мм; 2 - мідна трубка 6х4, припаяна; 3 - введення кисню;
4 - фланцеве з'єднання; 5 - мідна трубка для пропускання води 6х4; 6 - жаростійка трубка;
7 — скляна пробка з радіусом, що збігається, відповідно до зовнішнього розміру трубки
для спалювання; 8 - паяння твердим припоєм; 9 - фіксатор

4.3.1. Поглинальна посудина ємністю 250 см .

4.3.2. Барботерна трубка з отворами по 0,05 мм біля одного кінця (чорт.2), занурена в розчин перекису водню.

4.3.3. Вихідний кран між трубками для очищення газу і та барботерною трубкою . За допомогою цього крана можна підтримувати невеликий потік кисню в поглинальну посудину, запобігаючи цим проникненню розчину перекису водню в барботерну трубку .

5. Проведення аналізу

5.1. Наважка проби

Зважують (1±0,001) г проби у човнику для спалювання. У сплавах з високим вмістом цинку (латунів) додають у човник до навішування п'ятикратну кількість масою чистого олова.

5.2. Холоста проба

Прожарювання трубки для спалювання та човників для спалювання усуває необхідність у холостій пробі, але для сплавів з високим вмістом цинку проводять холосту пробу з такою самою кількістю по масі олова в човнику для спалювання.

5.3. Методика визначення

Нагрівають піч до 1250 °C. Переконавшись, що змійовик для охолодження працює, з'єднують трубку для спалювання в обох кінців.

Відкривають крани і і пропускають через систему кисень із витратою 2,5 дм /хв, регулюючи його за допомогою регулятора тиску та витратоміра .

Закривають кран і зменшують витрату кисню до 0,5 дм /хв за допомогою крана . У поглинальну посудину вводять 40 см розчину перекису водню, 160 см води та від 4 до 6 крапель змішаного розчину індикатора. Занурюють барботерну трубку у цей розчин. Якщо необхідно, індикатор доводять до фіолетового кольору додаванням розчину сірчаної кислоти.

Відкривають кран і пропускають через систему кисень із витратою 2,5 дм /хв протягом 2 хв для витіснення двоокису вуглецю. При необхідності регулюють регулятор тиску та витратомір .

Закривають кран і додають в поглинальну посудину розчин борату натрію. Колір індикатора повинен змінюватися від фіолетового через синій до зеленого. Припиняють додавати розчин, коли колір індикатора зміниться від синьо-зеленого до яскраво-зеленого.

Видаляють корок головки печі. Поміщають човник для спалювання, що містить навішування проби, найбільш гарячу зону печі за допомогою прутка з жаростійкого металу.

Закривають пробкою трубку для спалювання і вичікують 2 хв. Повільно відкривають кран . Пропускають кисень через трубку для спалювання протягом 2 хв, потім закривають кран . Виймають пробку, а потім човник для спалювання.

Розчин у поглинальній посудині титрують розчином борату натрію до яскраво-зеленого кольору індикатора.

5.4. Контрольний вимір

Попередню перевірку апарату проводять, використовуючи стандартний зразок або штучну пробу, що містить відому кількість сірки. Визначення проводять відповідно до пп.5.1-5.3.

6. Обробка результатів

Масову частку сірки у відсотках обчислюють за формулою

,

де - Об'єм розчину борату натрію, використаного для титрування, см ;

- Маса навішування проби, г;

0,0001 - маса сірки, що відповідає 1 см розчину борату натрію, р.

У сплавах із високим вмістом цинку розрахована масова частка сірки має бути зменшена на масову частку сірки в холостій пробі олова.

7. Зауваження до методики визначення

7.1. Аналіз мідних сплавів із високим вмістом цинку

Метод може бути використаний для мідних сплавів з високим вмістом цинку, зокрема до мідно-цинкових сплавів (латунь). При аналізі таких сплавів у човник для спалювання до навішування проби додають п'ятикратну кількість масою чистого олова.

Якщо цієї запобіжності не дотримано, то цинк при нагріванні буде переганятися і оксид цинку, що утворився при цьому, заважатиме визначенню сірки.

7.2. Попередня обробка трубок для спалювання

Трубка повинна бути прожарена при температурі спалювання (1250 ° С) або шляхом переміщення трубки в печі її довжиною.

7.3. Прожарювання човників для спалювання

Прожарювання має бути виконане того ж дня, коли човен використовується. Човники повинні зберігатися в ексикаторі. Відсутність сірки має бути перевірена за допомогою неодружених дослідів.

7.4. Повторні визначення

При одній і тій же барботерній трубці і тому ж поглинальному розчині можна виконувати серію 5 або 6 визначень. Для зменшення втрат часу до мінімуму наступну навішування можна вводити відразу, як тільки закінчиться спалювання попередньої навішування, а титрування можна проводити протягом двохвилинної паузи.

8. Звіт про аналіз

Звіт про проведення аналізу має містити:

методику відбору проб;

застосовуваний метод аналізу;

отримані результати та метод їх розрахунку;

всі характерні риси, помічені під час аналізу;

всі виконані операції, які не передбачені цим стандартом, або ж вважаються побічними.

ПРИКЛАДНА ПРОГРАМА. (Введено додатково, Зм. N 3).