Ферросплавы, хром и марганец металлические. Методы определения серы

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ФЕРРОСПЛАВЫ, ХРОМ И МАРГАНЕЦ

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СЕРЫ

Издание официальное

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ

Москв
а

УДК 669.15-198:546.22.06:006.354

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ФЕРРОСПЛАВЫ, ХРОМ И МАРГАНЕЦ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ

Методы определения серы
Ferroalloys, metal chromium and metal manganese.
Methods of sulphur determination

ОКСТУ 0809

дта введения 01.01.88
Настоящий стандарт устанавливает кулонометрический, титриметрический и инфракрасно-аб­сорбционный методы определения серы в ферросплавах, металлических хроме и марганце (при массо­вой доле серы от 0,002 до 0,6 %).
(Измененная редакция, Изм. № 1).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 28473.
1.2. Лабораторная проба должна быть приготовлена в соответствии с табл. 1, с размером частиц, проходящих через сито с сеткой по ГОСТ 6613.
Таблица 1

2. КУЛОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

2.1. Сущность метода
Метод основан на сжигании навески ферросплава или металла в потоке кислорода при температу­ре, указанной в табл. 2.
Образовавшийся при сжигании сернистый газ вытесняется потоком кислорода в сосуд, содержа­щий поглотительный раствор с определенным начальным значением pH.
В установке для кулонометрического титрования измеряют количество электричества, необходи­мое для восстановления исходного значения pH, которое изменяется за счет образования кислоты.
Количество определенного электричества пропорционально массовой доле серы в навеске пробы.
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Экспресс-анализатор типа АС 7012, АС 7412 в комплекте с устройством сжигания УС-7077.
Допускается применять анализаторы и устройства сжигания других типов.
Кислород технический из кислородопровода или баллон с кислородом, снабженный редукцион­ным вентилем.
Трубки огнеупорные муллито-кремнеземистые длиной 650—800 мм с внутренним диаметром 18—22 мм, прокаленные при рабочей температуре при пропускании через трубку кислорода до отсут­ствия показания на табло прибора.
Лодочки фарфоровые № 2 по ГОСТ 9147, предварительно прокаленные в муфельной печи при температуре не ниже 900 °С в течение 3—4 ч, хранят в эксикаторе.
При определении серы 0,1 % и менее лодочки прокаливают в потоке кислорода непосредственно перед анализом при рабочей температуре.
Барий хлористый по ГОСТ 4108.
Калий хлористый по ГОСТ 4234.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, раствор с молярной концентрацией 0,1 моль/дм3.
Водорода перекись по ГОСТ 10929.
Плавень. В качестве плавня могут быть использованы:
железо металлическое или карбонильное;
меди (II) окись в виде порошка по ГОСТ 16539, проволоки или гранул, прокаленная при температуре (800±20) °С в течение 3—4 ч;
ванадия пятиокись, прокаленная при температуре (450±20) °С в течение 3—4 ч;
олово металлическое по ГОСТ 860.
Соотношение составных частей плавня, а также соотношение массы навески с плавнем приведе­ны в табл. 2.
Допускается применять другие плавни в других соотношениях с навеской.
Массовая доля серы в плавнях не должна превышать величины допускаемых расхождений, при­веденных в табл. 4;
Растворы поглотительный и вспомогательный, готовят согласно инструкции, прилагаемой к экспресс-анализатору.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
2.3. Проведение анализа
В лодочку помещают навески пробы и плавня массой, установленной в соответствии с табл. 2. Затем лодочку помещают в наиболее нагретую часть трубки печи и сразу же закрывают затвором.
Устанавливают показание индикаторного цифрового табло на «0» и сжигают пробу при соответ­ствующей температуре, приведенной в табл. 2.
В процессе сжигания пробы на цифровом табло осуществляется непрерывный отсчет показаний. Анализ считается законченным, если цифровые показания табло за 1 мин изменяются на величину, не превышающую величину холостого счета прибора. Записывают результаты анализа по показаниям табло, открывают затвор и извлекают лодочку.

Диапазон
Масса
Применяемые
определяемых
навески
плавни
концентраций, %
пробы, г

2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю серы (X) в процентах вычисляют по формуле
т ’
где т. — масса навески стандартного образца, по которой отградуирован прибор, г;
а — показание прибора при сжигании анализируемого образца, %;
а. — показание прибора при проведении контрольного опыта на загрязнение реактивов, %;
т — масса навески анализируемого образца, г.
2.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли серы приведе­ны в табл. 4.

3. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

3.1. Сущность метода
Метод основан на сжигании навески ферросплава или металла в потоке кислорода при температу­ре, указанной в табл. 2, поглощении образующейся двуокиси серы водой или раствором сернокислого калия в присутствии перекиси водорода, последующем титровании сернистой кислоты раствором йодид-йодата калия в присутствии индикатора — крахмала или, соответственно, серной кислоты раствором тетраборнокислого натрия, в присутствии смеси индикаторов.
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Для проведения анализа применяют установку, схема которой приведена на чертеже.

Стеклянные части установки соединяют встык при помощи отрезков резиновых трубок так, чтобы продукты сжигания не находились в соприкосновении с резиновыми трубками. Во избежании нагревания концов трубки торцевые поверхности печи прикрывают асбестовыми экранами, а концы трубки охлаждают влажными полосками хлопчатобумажной ткани или другими подходящими охлаж­дающими устройствами.
Установка состоит из следующих элементов: стального баллона с кислородом или кислородопро- вода 7, снабженного редукционным вентилем 2 и манометром 3; промывной склянки 4.7, содержащей раствор марганцовокислого калия в растворе гидроокиси калия. Допускается применять сухую очистку кислорода, для чего промывную склянку 4.1 заменяют СТ-образной трубкой, наполненной в первой половине по направлению потока кислорода асбестом, пропитанным оксидом марганца, а во второй — обезвоженным хлористым кальцием; колонки 4, заполненной в нижней части аскаритом, а в верхней — ангидроном; реометра или газового счетчитка 5; трехходового крана 6для пуска кислорода в погло­тительный сосуд через печь или минуя печь; печи трубчатой горизонтальной с силитовыми нагревате­лями 7, обеспечивающими нагрев до температуры 1400 °С; трансформатора 8, трубки огнеупорной муллито-кремнеземистой 9 длиной 650—800 мм, с внутренним диаметром 18—22 мм, концы которой должны выступать на (190± 10) мм; лодочки фарфоровой 10 по ГОСТ 9147, № 2, предварительно прокаленной в муфельной печи при температуре не ниже 900 °С в течение 4—5 ч, а затем в потоке кислорода в течение 5 мин при рабочей температуре; резиновой трубки для подачи кислорода через барботажную трубку в поглотительный сосуд, минуя печь 77; термопары с терморегулятором для контроля температуры печи 72; стеклянной трубки, заполненной стекловатой для очистки смеси газов от оксидов, образующихся при сжигании 75; крана для изолирования печи от поглотительного сосуда 74; поглотительного сосуда 75, высотой 250 мм и диаметром 30—50 мм; бюретки 16; съсуж для раствора сравнения высотой 250 мм и диаметром 30—50 мм 7 7. Допускается применение поглотитель­ного сосуда другой формы без сосуда сравнения.
Крючок из жаропрочной низкоуглеродистой проволоки диаметром 3—5 мм, длиной 500—600 мм, с помощью которого фарфоровые лодочки с пробой и плавнем помещают в трубку для сжигания и извлекают из нее.
Калия гидроокись по ГОСТ 24363 и раствор с массовой концентрацией 100 г/дм3.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490; раствор с массовой концентрацией 40 г/дм3 в растворе гидроокиси калия с массовой концентрацией 100 г/дм3.
Марганца (IV) окись по ГОСТ 4470.
Магний хлорнокислый безводный (ангидрон).
Калий сернокислый по ГОСТ 4145.
Кислота соляная по ГОСТ 3118.
Калий йодистый по ГОСТ 4232.
Калий йодноватистокислый по ГОСТ 4202.
Водорода перекись по ГОСТ 10929.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.
Поглотительный раствор: 5 г сернокислого калия растворяют в 200 см3 прокипяченной воды, прибавляют 100 см3 раствора перекиси водорода и доводят до 2,5 дм3 прокипяченной водой.
Крахмал растворимый по ГОСТ 10163, свежеприготовленный раствор с массовой концентрацией 0,5 г/дм3: 0,5 г растворимого крахмала смешивают с 50 см3 холодной воды. Полученную суспензию вливают в стакан, содержащий 950 см3 кипящей воды, прибавляют 10 см3 соляной кислоты и кипятят 2—3 мин. После охлаждения прибавляют раствор йодид-йодата калия до получения бледно-голубой окраски раствора и перемешивают.
Метиловый красный.
Метиленовый синий.
Смесь индикаторов: 0,1 г метилового красного растворяют при перемешивании и нагревании в 300 см3 этилового спирта и смешивают с раствором, содержащим 0,05 г метиленового синего в 50 см3 воды.
Кальций хлористый.
Аскарит.
Калия йодид-йодат, титрованные растворы.
Раствор А: 0,1110 г йодноватокислого калия, 5 г йодистого калия и 0,4 г гидроокиси калия помещают в стакан вместимостью 250 см3 и растворяют в 100 см3 воды. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор хранят в склянке из темного стекла.
1 см3 раствора А соответствует ~ 0,00005 г серы.
Раствор Б: 250 см3 раствора А разбавляют в мерной колбе водой до 500 см3.
1 см3 раствора Б соответствует - 0,000025 г серы.
Массовую концентрацию раствора А или Б йодид-йодата калия устанавливают по стандартному образцу в соответствии с требованием ГОСТ 28473.
Массовую концентрацию растворов А или Б йодид-йодата калия (7) в граммах серы на кубичес­кий сантиметр вычисляют по формуле

(И-К^ЮО ’

где с — массовая доля серы в стандартном образце ферросплава или металла, %;
И—объем раствора йодид-йодата калия, израсходованный на титрование серы, содержащейся в навеске стандартного образца, см3;
V\ — объем раствора йодид-йодата калия, израсходованный на титрование раствора контрольного опыта, см3;
т — масса навески стандартного образца, г.
Натрий тетраборнокислый по ГОСТ 4199, титрованные растворы.
Раствор А: 0,5947 г реактива растворяют в мерной колбе 1 дм3 предварительно прокипяченной воды.
1 см3 раствора А соответствует ~ 0,00005 г серы.