Припои оловянно-свинцовые метод определения содержания серы

УДК 621.791.35.-546.22.06:006.354
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР иат^—ви—імвтмявааиімии—ястж

ПРИПОИ ОЛОВЯННО-СВИНЦОВЫЕ

Метод определения содержания серы
Tin-lead solders.
Method for the determination of sulphur content
Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 11 апреля 1977 г. № £86 срок действия установлен с 01.01.78
Проверен в 1982 г. Постановлением Госстандарта от 21.01.83
N° 327 срок действия продлен до 01.01.88
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт устанавливает объемный йодометрический метод определения содержания серы в оловянно-свинцовых при­поях (при содержании серы от 0,001 до 0,02%).
Метод основан на сжигании навески припоя в токе кислорода при 1200°С, поглощении выделившейся двуокиси серы водой и тит­ровании образовавшейся сернистой кислоты раствором йода.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методу анализа — по ГОСТ 1429.0—77.

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Установка для определения содержания серы (черт. 1).
Установка состоит из следующих элементов: баллона с кисло­родом 1, снабженного редукционным вентилем 2 для регулирова­ния скорости поступления кислорода в печь; склянок 3, 4 для очи­стки кислорода, содержащих 4%-ный раствор марганцовокислого калия в 40%-ном растворе гидроокись калия; колонки для осуше­ния кислорода 5, содержащей в нижней части сухой хлористый кальций и слой стеклянной или обыкновенной ваты и в верхней ча­сти —• сухое едкое кали или сухой едкий натр; трехходового кра-

на 6, дающего возможность направлять кислород, прошедший очи­стку, в электропечь или выпускать его в атмосферу и дополнитель­но регулировать скорость пропускания кислорода; горизонтальной трубчатой электропечи 7 с силитовыми нагревателями, обеспечи­вающими нагревание до 1200—1300°С, снабженной реостатом и амперметром; термоэлектрического пирометра для измерения тем­пературы внутри печи, состоящего из платино-платинородиевой термопары 8 и гальванометра 9; фарфоровой неглазурованной

/ — баллон с кислородом: 2 — редукционный вентиль; 3, 4 — склянки для очистки кислорода; 5—колонка для осушения кислоопда; б—трехходовой кран; 7—труб­чатая печь; 8—платино-платиноподиевая термопара; 9—гальванометр* 10—фар­форовая неглазурованная трубка^ 11—зажим; 12—пылеуловитель; 13—бюретки; 14—склянки; 15—абсорбционный аппарат

Черт. 1
трубки 10 с внутренним диаметром 15—20 мм, концы которой, вы­ступающие из печи, должны иметь длину не менее 180—200 мм; трубка перед применением должна быть прокалена по всей длине при рабочей температуре в атмосфере кислорода; зажима 11; пы­леуловителя 12, наполненного стеклянной ватой; бюретки 13 вме­стимостью 10 мл; склянки из темного стекла 14 для хранения тит­рованного раствора йода; абсорбционного аппарата 15, состояще­го из двух равных сосудов, соединенных стеклянными перемычка­ми. Левый сосуд является собственно поглотительным, в нижней его части имеется кран для сливания оттитрованной поглотитель­ной жидкости после окончания анализа. В правый сосуд наливает­ся жидкость, служащая для контроля при титровании в поглоти­тельном сосуде. Схема поглотительного сосуда приведена на черт. 2.
Лодочки фарфоровые неглазурованные № 2 по ГОСТ 9147—73 (длиной 70—130 мм, шириной 7—12 мм, высотой 5—10 мм). Ло­дочки должны быть подготовлены для работы прокаливанием при 1200°С в атмосфере кислорода в течение 10 мин. Полноту выжи- 29
гания серы и ее соединений из лодочек контролируют пропуска­нием газообразных продуктов из печи через воду, к которой до­бавлены одна-две капли раствора йода и 10 см3 раствора крахма­ла. Конец выжигания серы определяют по прекращению обесцве­чивания йодокрахмального раствора.
Калий йодистый по ГОСТ 4232—74 4%-ный раствор.
йод по ГОСТ 4159—79, 0,005 н. раствор; готовят следующим образом: 20 г йодистого калия и 0,635 г йода растворяют в 100 см3 воды в мерной колбе вместимостью 1000 мл, доливают водой до метки, тщательно перемешивают. Раствор хранят в герметически закрытой склянке из темного стекла.

/—пылеуловитель; 2—резиновая трубка; 3— поплавок; 4 — четыре отверстия Q 1,5 мм.
Черт. 2

Калия гидроокись или натрия гидроокись по ГОСТ 4328—77, 40%-ный раствор.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490—75, 4%-ный раствор в 40%-ном растворе гидроокиси калия (или натрия).
Кальций хлористый по ГОСТ 4460—-77 плавленный безводный.
Крахмал растворимый по ГОСТ 10163—76, 1%-ный свежепри­готовленный раствор; готовят следующим образом: 10 г крахма­ла смешивают с небольшим количеством воды до образования од­нородной массы. Крахмальную суспензию вливают при перемеши­вании в 1000 см3 горячей воды. Раствор кипятят 2—3 мин и фильт­руют через складчатый фильтр.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 и разбавленная 5:95 и 1 : 2.
Тиосульфат натрия по СТ СЭВ 223—75, раствор; готовят сле­дующим образом: 6,2 г тиосульфата натрия растворяют в 100 см3 свежепрокипяченной и охлажденной воды, прибавляют 0,1 г угле­кислого натрия, разбавляют до объема 5000 см3 и хорошо пере­мешивают. Раствор пригоден для работы спустя 7—10 суток.
Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220—75, 0,005 н. раствор; готовят следующим образом: 0,245 г дважды перекристаллизован­ного и высушенного при-150°С бихромата калия растворяют в мер­ной колбе вместимостью 1000 см3, разбавляют водой до метки, хорошо перемешивают.
Кислород газообразный по ГОСТ 5583—78.
Никель, стандартный образец 172Б.
Стандартный образец металла или сплава с известным содер­жанием серы, близким к анализируемому.
(Измененная редакция, Изм. № 1).

3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

Установку собирают, как показано на черт. 1.
Перед проведением анализа вся установка должна быть про­верена на герметичность при 1200—1300 °С. Для этого соединяют прибор с баллоном, содержащим кислород, открывают трехходо­вой кран 6 на воздух; осторожно открывают вентиль баллона, пропускают кислород со скоростью 20—30 пузырьков в минуту, переключают трехходовой кран в положение, при котором кисло­род поступает в печь, и закрывают зажим 11 перед абсорбционным сосудом. Через 2—3 мин должно прекратиться выделение пузырь­ков в промывных склянках 3 и 4, после этого выжидают еще 5— 7 мин. Если пузырьки больше не выделяются, установку считают герметичной.
Перед проведением анализа проверяют фарфоровую трубку 10 на наличие летучих восстановительных веществ. Для этого в оба сосуда поглотительного аппарата наливают по 50 см3 воды, по 10 см3 раствора крахмала, приливают из бюретки в оба сосуда одинаковое число капель раствора йода до появления голубой окраски, нагревают печь до 1200—1300°С и пропускают ток кис­лорода. Если через 4—5 мин окраска раствора в поглотительном сосуде исчезнет, то это показывает на выделение из трубки восста­новительных газообразных веществ, реагирующих с йодом. В этом случае, не прекращая тока кислорода, приливают к раствору.^ в поглотительный сосуд еще несколько капель раствора йода до тех пор, пока голубая окраска не станет одинаковой по интен­сивности с окраской раствора в другом сосуде.

4. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

4.1. 2 г тонкой стружки припоя помещают в фарфоровую ло­дочку, предварительно прокаленную в кислороде. Вынимают пробку, закрывавшую трубку со стороны баллона с кислородом, и проволочным крючком устанавливают лодочку в наиболее на­гретую зону трубки. Трубку немедленно закрывают пробкой и сжигают навеску. Когда начинается сжигание навески, пропускают ток кислорода с достаточной скоростью, чтобы предотвратить об­разование вакуума в печи.
Когда поступающие из печи в поглотительный сосуд газы на­чинают обесцвечивать раствор йода в нижней части поглотитель­ного сосуда, приливают раствор йода с такой скоростью, чтобы голубая окраска раствора не исчезала во время сжигания.
В конце сжигания навески приливание раствора йода замед­ляют и прекращают тогда, когда голубая окраска раствора в по­глотительном сосуде будет оставаться постоянной и одинаковой по интенсивности с окраской раствора в правом сосуде. После этого пропускают кислород еще в течение 1 мин, и если окраска раствора не изменится, сжигание считают законченным.
4.2. Установка титра раствора йода.
4.2.1. Титр раствора йода устанавливают по стандартному об­разцу, близкому по содержанию серы с испытуемой пробой.
1 г стандартного образца помещают в фарфоровую лодочку. Вынимают пробку из трубки и проволочным крючком устанавли­вают лодочку в наиболее нагретую зону трубки. Далее анализ проводят, как указано в п. 4.1.
4.2.2. Титр раствора йода (Г), выраженный в г/мл серы, вычис­ляют по формуле
_ т ■ X,
У-100 ’
где т— масса навески стандартного образца, г;
Xi — содержание серы в стандартном образце, %;
V — объем раствора йода, израсходованного на титрование, см3.
В случае отсутствия стандартного образца титр раствора йода, выраженный в г см3 серы, вычисляют по формуле
Г = 0,016-AS,
где 0,016 —масса серы, соответствующая 1 мл нормального раст­вора йода, г;
К\ — коэффициент нормальности раствора йода, который устанавливают по нормальности раствора тиосульфа­та натрия.
4.2.3. Коэффициент нормальности раствора тиосульфата натрия устанавливают по раствору бихромата калия. Для этого в кони­ческую колбу вместимостью 250 см3 наливают 25—30 см3 воды, прибавляют 10 см3 соляной кислоты, разбавленной 5 : 95, и 10 см3 4 %-ного раствора йодистого калия, приливают точно отмеренные пипеткой 25 см3 0,005 н. раствора бихромата калия. Закрывают колбу часовым стеклом, оставляют раствор стоять в течение 10 мин в темном месте, после чего обмывают стекло и стенки кол­бы водой, разбавляют раствор водой до объема 100 см3 и титруют выделившийся йод раствором тиосульфата натрия до перехода окраски из темно-бурой в светло-желтую. Затем добавляют 2 мл раствора крахмала и продолжают титрование до полного исчез­новения синей окраски.
Применяемый йодид калия не должен содержать йодата ка­лия. Для испытания к 10 см3 раствора йодата калия прибавляют 1 см3 соляной кислоты,’разбавленной 1 : 2, и немного раствора крахмала, раствор не должен сразу окрашиваться в синий цвет.
Коэффициент нормальности раствора тиосульфата натрия (К) вычисляют по формуле
„ 0,005-25
= _ >
где Ki — объем раствора тиосульфата нат