ГОСТ 22536.2-87

ГОСТ 22536.2-87 (СТ РЕВ 5283-85) Сталь вуглецевий і чавун нелегований. Методи визначення сірки (зі зміною N 1)

ГОСТ 22536.2-87
(СТ РЕВ 5283-85)

Група В09

ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ СПІЛКИ РСР

СТАЛЬ ВУГЛЕНИСТА І чавун НЕЛЕГОВАНИЙ

Методи визначення сірки

Carbon steel and unalloyed cast iron.
Методи для визначення sulphur

ОКСТУ 0809

Строк дії з 01.01.88
до 01.01.98 *
______________________________
* Обмеження терміну дії знято
за протоколом N 7-95 Міждержавної Ради
зі стандартизації, метрології та сертифікації.
(ІВД N 11, 1995 рік). - Примітка виробника бази даних.

ІНФОРМАЦІЙНІ ДАНІ

1. Розроблено та внесено Міністерством чорної металургії СРСР

ВИКОНАВЦІ

Д.К.Нестеров, канд. техн. наук; С. І. Рудюк , канд. техн. наук, Н. Н. Гриценко , канд. хім. наук (керівник теми); В. Ф. Коваленко , канд. техн. наук; С. В. Спіріна , канд. хім. наук (керівник теми); О.М.Кіржнер

2. ЗАТВЕРДЖЕНИЙ І ВВЕДЕНИЙ У ДІЮ постановою Державного комітету СРСР за стандартами від 20.02.87 N 301

3. Стандарт відповідає СТ СЭВ 5283-85 у частині його поширення на вуглецеву сталь та нелегований чавун

4. ВЗАМІН ГОСТ 22536.2-77

5. ПОСИЛОЧНІ НОРМАТИВНО-ТЕХНІЧНІ ДОКУМЕНТИ

6. ПЕРЕВИДАННЯ. Грудень 1987

ВНЕСЕН Зміна N 1, затверджена постановою Держстандарту СРСР від 28.03.90 N 659, введена в дію з 01.10.90 та опублікована в ІВС N 6, 1990 р.

Зміна внесена виробником бази даних за текстом ІКС N 6, 1990р.


Цей стандарт встановлює титриметричний, кулонометричний методи та метод інфрачервоної спектроскопії визначення сірки у вуглецевій сталі та нелегованому чавуні при масовій частці від 0,002 до 0,40%.

(Змінена редакція, зміна N 1).

1. ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ

1.1. Загальні вимоги до методів аналізу - за ГОСТ 22536.0-87.

2. ТИТРИМЕТРИЙ МЕТОД

2.1. Сутність методу

Метод заснований на спалюванні навішування проби в струмі кисню при температурі 1250-1350°С, поглинанні двооксиду сірки водою і титруванні сірчистої кислоти, що утворюється, розчином суміші йодноватокислого і йодистого калію або розчином йоду в присутності індикатора крохму.

2.2. Апаратура та реактиви

Установка для титриметричного визначення сірки (рис. 1), що складається з балона з киснем або кисню 1 , з редукційним вентилем і манометром для пуску і регулювання струму кисню; промивної склянки 2 містить розчин марганцевокислого калію з масовою концентрацією 40 г/дм у розчині гідрооксиду калію з масовою концентрацією 400 г/дм ; склянки Тищенко з концентрованою сірчаною кислотою 3 , V-подібної трубки 4 , заповненої безводним хлористим кальцієм або ангідроном (допускається проводити сухе очищення кисню; для цього замість склянок 2 , 3 , 4 використовують хлоркальцієву трубку, колонку з аскаритом і V-подібну трубку у першій половині (по ходу газу) азбест, просочений двооксидом марганцю, у другій – ангідрон); ротаметра для вимірювання витрати кисню 5 ; трубчастої горизонтальної печі з силітовими нагрівачами, що забезпечують нагрівання 1250-1350 ° С6 ; терморегулятора 7 за допомогою якого підтримують постійної температуру печі; регулятора напруги 8 (допускається застосовувати інші типи трубчастих печей, що забезпечують необхідну температуру); вогнетривкої мулітокремнеземистої трубки 9 нормативно-технічної документації, призначеної для спалювання навішування, довжиною 600-800 мм, з внутрішнім діаметром 20-22 мм. Кінці трубки повинні виступати з печі не менше ніж на 200 мм з кожного боку (трубку закривають металевими затворами або добре підігнаними гумовими пробками з отворами і з металевими наконечниками, що запобігають обгоранню пробок. В отвори пробок вставляють скляні або латунні труби з'єднувальні. прожарюють по всій довжині печі при робочій температурі); човники фарфорової за ГОСТ 9147–80 10 , призначеної для спалювання навішування, що витримує температуру 1350 °C (перед застосуванням човник прожарюють у струмі кисню при робочій температурі і зберігають його в ексикаторі, шліф кришки якого не повинен покриватися змащувальними речовинами; фільтра 11 для поглинання твердих оксидів, що утворюються при спалюванні навішування і кисню, що несуть струмом кисню з печі (фільтр являє собою скляну кулясту або циліндричну посудину, заповнений скляною або бавовняною ватою); мікробюретки 12 або бюретки місткістю 25 см містить розчин йодид-йодату калію або розчин йоду; поглинальної судини 13 заввишки 250-265 мм і діаметром 30-35 мм; судини для розчину порівняння 14 заввишки 250-265 мм і діаметром 30-35 мм. Схема осередку, що складається з поглинальної судини та судини порівняння, наведена на рис. 2. У поглинальний посуд впаяна Г-подібна скляна трубка діаметром 7 мм, що закінчується барботером з поплавцем 15 (див. рис. 1), через яку в поглинальний посуд надходять газоподібні продукти спалювання. У поглинальній посудині протікає процес поглинання та титрування двооксиду сірки, у посудині порівняння знаходиться розчин порівняння для контролю забарвлення розчину під час титрування. Допускається застосовувати комірку іншої форми і без судини порівняння.

Чорт. 1. Установка для титриметричного визначення сірки

Чорт. 1

Чорт. 2. Схема осередку, що складається з поглинальної судини та судини порівняння

Чорт. 2

Електропіч типу СНОЛ за нормативно-технічною документацією, що забезпечує температуру нагріву не нижче 1000 °C. Гачок, за допомогою якого човники вводять у трубку для спалювання і витягають з неї, виготовляють із жаротривкого низьковуглецевого дроту діаметром 3-5 мм і довжиною 500-600 мм.

Кисень чистотою не менше 99% за ГОСТ 5583-78 .

Кислота соляна за ГОСТ 3118-77 або ГОСТ 14261-77 .

Кислота сірчана за ГОСТ 4204-77 або ГОСТ 14262-78 .

Калію гідрооксид за ГОСТ 9286-82 або натрію гідрооксид за ГОСТ 4328-77 .

Калій марганцевокислий за ГОСТ 20490-75 , розчин з масовою концентрацією 40 г/дм у розчині гідрооксиду калію з масовою концентрацією 400 г/дм .

Кальцій хлористий з нормативно-технічної документації.

Вапно натронне або натронний азбест (аскарит).

Магній хлорнокислий безводний (ангідрон) Мg (СlO ) .

Крохмаль розчинний за ГОСТ 10163-76 .

Розчин із масовою концентрацією 0,5 г/дм (застосовують при титруванні розчином суміші йодноватокислого та йодистого калію): 0,5 г розчинного крохмалю розтирають у фарфоровій ступці з 50 см води і вливають суспензію тонким струменем 950 см окропу. До отриманого розчину доливають 15 см соляної кислоти охолоджують і доливають невеликими порціями при перемішуванні розчин йодид-йодату калію до отримання слабо-блакитного забарвлення розчину.

Розчин із масовою концентрацією 1 г/дм (застосовують при титруванні розчином йоду); 1 г розчинного крохмалю розтирають у фарфоровій ступці з 50 см води і вливають суспензію тонким струменем 950 см окропу, додають дві краплі соляної кислоти і кип'ятять розчин 5 хв, охолоджують і доливають невеликими порціями при перемішуванні розчин йоду до отримання слабо-блакитного забарвлення розчину.

Калій йодноватокислий за ГОСТ 4202-75 ;

Калій йодистий за ГОСТ 4232-74 .

Стандартний розчин йодноватокислого калію; 0,0862 г йодноватокислого калію, 17,0 г йодистого калію та 0,4 г гідрооксиду калію розчиняють у воді та доводять об'єм розчину до 1 дм . Розчин зберігають у склянці із темного скла. При визначенні масової частки сірки менше 0,01% необхідно вихідний розчин йодноватокислого калію розбавити у співвідношенні 1:4 або 1:6.

Йод кристалічний за ГОСТ 4159-79 стандартний розчин; 1,9845 г йоду розчиняють з 15 г йодистого калію 60 см води у колбі з пришліфованою пробкою. Після повного розчинення йоду розчин переливають у склянку із темного скла, розбавляють водою до об'єму 5 дм. і добре перемішують.

Масову концентрацію розчинів йодноватокислого калію або йоду встановлюють за стандартними зразками з відомою масовою часткою сірки та хімічним складом, близьким до складу аналізованої проби. Спалювання наважок стандартних зразків проводять у тих-таки умовах, як і аналіз. Масову концентрацію , виражену у грамах сірки на 1 см розчину, обчислюють за формулою

,

де - масова частка сірки у стандартному зразку, %;

- Маса навішування стандартного зразка, г;

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

- Об'єм розчину йодноватокислого калію або йоду, витрачений на титрування розчину контрольної проби, см .

Плавні: олово за ГОСТ 860-75 або мідь за ГОСТ 546-79 у вигляді стружки, а також оксиди цих металів, попередньо перевірені в умовах аналізу вмісту сірки. Дозволяється застосовувати інші плавні. Усі плавні повинні бути перевірені на вміст сірки, який не повинен перевищувати величини розбіжностей, що допускаються, для відповідного значення масової частки сірки, наведених у табл. 1.

Марганець діоксид за ГОСТ 4470-79 .

Ефір етиловий за ГОСТ 22300-76 .

Спирт етиловий ректифікований технічний за ГОСТ 18300-87 .

Ацетон за ГОСТ 2603-79 .

(Змінена редакція, зміна N 1).

2.3. Підготовка до аналізу

Перед початком роботи нагрівають піч до необхідної температури та перевіряють установку на герметичність.

Повноту випалювання сірки з порцелянової трубки і човника визначають наступним чином: при досягненні в печі температури 1250-1350°С трубку закривають з обох боків пробками, наливають в обидві судини по 110-120 см крохмального розчину слабо-блакитного забарвлення, відкривши кран, пропускають струм кисню зі швидкістю 2,5 дм /хв.

Знебарвлення розчину в поглинальній посудині при пропусканні кисню протягом декількох хвилин свідчить про виділення з трубки відновлювальних газоподібних речовин, що реагують з йодом. Не припиняючи подачі кисню, доливають до поглинального розчину стандартний розчин йоду або суміші йодноватокислого та йодистого калію доти, доки інтенсивність фарбування розчинів в обох судинах не стане однаковою. Для перевірки правильності роботи установки спалюють 2-3 навішування стандартного зразка сталі або чавуну у присутності плавня, як зазначено у п. 2.4. Потім спалюють навішування плавня для встановлення поправки контрольного досвіду. Перед початком роботи, а також після заміни порцелянових трубок спалюють дві-три довільні навішування металу.

2.4. Проведення аналізу

Наважку сталі (чавуну) при необхідності, попередньо промиту ефіром, етиловим спиртом або ацетоном і висушену, масою 0,5-1,0 г поміщають в човник, рівномірно розподіляючи по дну і покриваючи шаром плавня в кількості 0,5-1,0 г .При аналізі вуглецевих сталей допускається проводити спалювання без плавня. Човен з пробкою і плавнем за допомогою гачка поміщають в найбільш нагріту частину порцелянової трубки і швидко закривають трубку гумовою пробкою або затвором, в які вставлена скляна або латунна трубка для підведення кисню. Спалюють навішування проби за температури 1250-1350°С. Швидкість пропускання кисню становить 2,5 дм. /хв.

У процесі горіння навішування спостерігають за зміною фарбування рідини в поглинальній посудині, де відбувається поглинання оксидів сірки. Під час спалювання фарбування розчину в поглинальній посудині має бути весь час близьким до фарбування розчину порівняння. Для цього до розчину в поглинальній посудині в міру зменшення інтенсивності фарбування додають розчин йодид-йодату калію або йоду до отримання однакової інтенсивності фарбування в обох судинах. Титрування вважають закінченим, коли інтенсивність фарбування розчинів в обох судинах стане однаковою. Для перевірки повноти згоряння навішування кисень продовжують подавати протягом 1 хв. Якщо інтенсивність фарбування розчину не зменшиться, визначення вважають закінченим, якщо зменшиться - продовжують титрування. Після спалювання проби човник виймають гачком із печі. Розплавлені оксиди повинні мати вигляд щільної однорідної маси, розташованої по всьому дну човника. В іншому випадку слід взяти нову навішування і повторити спалювання. Поглинальний розчин зливають із судини та промивають посуд водою.

Приблизно після 20 спалень трубку, якою гази підводяться в поглинальний посудину, і навіть трубки для спалювання слід очистити від оксидів заліза йоржом з м'якого дроту.

Не допускається користуватися зашлакованими трубками, оскільки це може призвести до отримання занижених результатів. Завищені результати можуть бути отримані при недостатньому попередньому прожарюванні трубки та човники, а також при обгорінні пробок.

(Змінена редакція, зміна N 1).

2.5. Обробка результатів

2.5.1. Масову частку сірки у відсотках обчислюють за формулою

,

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

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

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

- маса навішування аналізованого зразка, г

.

2.6. Норми точності та нормативи контролю точності визначення масової частки сірки для сталі наведені у табл. 1, для чавуну - табл. 2.

Таблиця 1

Таблиця 2

(Змінена редакція, зміна N 1).

3. КУЛОНОМЕТРИЙ МЕТОД

3.1. Сутність методу

Метод заснований на спалюванні навішування проби в струмі кисню при температурі 1250-1350°С, поглинанні двооксиду сірки, що утворився, поглинаючим розчином з певним початковим значенням рН і подальшому вимірюванні на установці для кулонометричного титрування, необхідного для відновлення вихідного значення рН кількості у навішуванні проби.

3.2. Апаратура та реактиви

Кулонометрична установка будь-якого типу з усім приладдям (кулонометр, поглинальні судини, рН-метр, коректор маси), що забезпечує точність проведення аналізу, вказану в таблиці.

Пекти трубчаста горизонтальна з силітовими нагрівачами, що забезпечують температуру нагрівання 1250-1350°С.

Балон з киснем або киснепровід.

Трубки вогнетривкі муллітокремнеземисті за нормативно-технічною документацією довжиною 600-800 мм, з внутрішнім діаметром 20-22 мм.

Човники порцелянові за ГОСТ 9147-80 .

Електропіч типу СНОЛ за нормативно-технічною документацією, що забезпечує температуру нагріву не нижче 1000 °C.

Перед застосуванням човник прожарюють у струмі кисню при робочій температурі і зберігають його в ексикаторі, шліф кришки якого не повинен покриватися змащувальними речовинами.

Поглинальний і допоміжний розчини готують відповідно до типу кулонометричної установки, що застосовується.

Плавні: п'ятиокис ванадію з нормативно-технічної документації;

мідь за ГОСТ 546-79 , олово за ГОСТ 860-75 , залізо карбонільне радіотехнічне за ГОСТ 13610-79 або залізо карбонільне ос.ч. Дозволяється застосовувати інші плавні. Масова частка сірки в плавні не повинна перевищувати величини абсолютних розбіжностей, що допускаються, для відповідних діапазонів концентрацій, наведених у таблиці.

Спирт етиловий ректифікований технічний за ГОСТ 18300-87 .

Ефір етиловий за ГОСТ 22300-76 .

Ацетон за ГОСТ 2603-79 .

(Змінена редакція, зміна N 1).

3.3. Проведення аналізу

Прилад готують до роботи відповідно до інструкції. Для видалення слідів сірки з установки перед початком аналізу через установку пропускають струм кисню і прожарюють трубку. Пропуск кисню і прожарювання трубки проводять до отримання мінімального постійного показання приладу.

Для контролю правильності роботи установки перед початком роботи і через кожні 2-3 години під час роботи спалюють дві-три навішування стандартного зразка сталі або чавуну з відомою масовою часткою сірки, близькою до обумовленої.

Наважку проби масою, встановленої залежно від типу кулонометричної установки, поміщають у порцеляновий човник і покривають рівномірним шаром плавня. Співвідношення мас наважок плавня та проби становить 1:1 або 2:1.

Човен з наважкою і плавнем поміщають у робочу частину печі і спалюють пробу при температурі 1250-1350°С.

Аналіз вважають закінченим, якщо показання приладу чи лічильника не змінюються протягом 1 хв чи змінюються величину холостого рахунки приладу.

3.4. Обробка результатів

3.4.1. Масову частку сірки у відсотках обчислюють за формулою

,

де - Показ цифрового табло приладу, отримане в результаті спалювання навішування аналізованої проби, %;

- Середнє арифметичне значення показань цифрового табло приладу, отримане в результаті спалювання плавня під час проведення контрольних аналізів, %.

3.4.2. Норми точності та нормативи контролю точності визначення масової частки сірки для сталі наведені у табл. 1, для чавуну - у табл. 2.

(Змінена редакція, зміна N 1).

4. МЕТОД ІНФРАКРАСНОЇ СПЕКТРОСКОПІЇ

4.1. Сутність методу

Метод заснований на спалюванні навішування проби в струмі кисню при температурі 1350-1700°З визначенні кількості двооксиду сірки, що утворився, шляхом вимірювання поглиненої ним інфрачервоної радіації.

4.2. Апаратура та реактиви

Автоматичний аналізатор, заснований на абсорбції інфрачервоної радіації будь-якого типу з усім приладдям.

Плавень та допоміжні матеріали в залежності від типу аналізатора.

4.3. Проведення аналізу

Аналіз проводять у залежності від типу аналізатора.

4.4. Обробка результатів

4.4.1. Масову частку сірки у відсотках визначають за цифровим покажчиком аналізатора за вирахуванням результату контрольного досвіду.

4.4.2. Норми точності та нормативи контролю точності визначення масової частки сірки для сталі наведені у табл. 1, для чавуну - у табл. 2.

(Змінена редакція, зміна N 1).