| Утвержден и введен в действие Постановлением Госстандарта СССР от 17 декабря 1986 г. N 3893 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР ЧУГУН ЛЕГИРОВАННЫЙ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СЕРЫ Alloycast iron.
Methods for determination of sulphur ГОСТ 2604.2-86 (СТ СЭВ 5283-85) Группа В09 ОКСТУ 0809 Срок действия с 1 января 1988 года до 1 января 1993 года ИНФОРМАЦИОННЫЕ
ДАННЫЕ 1. Разработан и внесен Министерством
черной металлургии СССР. Исполнители: В.Д. Чехранов,
канд. техн. наук; М.А. Дружинин, канд. техн. наук (руководитель темы); Ю.Д. Худик;
Т.Я. Каленченко; З.Д. Будник;
Т.Н. Полторацкая; Л.В. Шеенко. 2. Утвержден и введен в действие
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 17.12.1986 N
3893. 3. Взамен ГОСТ 2604.2-77. 4. Ссылочные нормативно-технические
документы ──────────────────────────────────┬─────────────────────────────── Обозначение НТД, на который дана │ Номер пункта, подпункта, ссылка │ перечисления, приложения ──────────────────────────────────┼─────────────────────────────── ГОСТ 2604.0-77 │1.1 ГОСТ 5583-78 │2.2; 3.2 ГОСТ 9147-80 │2.2, 3.2 ГОСТ 3118-77 │2.2 ГОСТ 24363-80 │2.2 ГОСТ 4328-77 │2.2 ГОСТ 20490-75 │2.2 ГОСТ 4204-77 │2.2 ГОСТ 4460-77 │2.2 ГОСТ 435-77 │2.2 ГОСТ 4202-75 │2.2 ГОСТ 4232-74 │2.2 ГОСТ 10163-76 │2.2 ГОСТ 860-75 │2.2 ГОСТ 859-78 │2.2 ГОСТ 16539-79 │2.9 ГОСТ 13610-79 │2.2 Настоящий стандарт устанавливает
титриметрический и кулонометрический методы определения серы в легированных
чугунах при массовой доле ее от 0,004 до 0,1%. Стандарт соответствует СТ
СЭВ 5283-85 в части определения серы в легированном чугуне. 1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ 1.1. Общие требования к методам анализа -
по ГОСТ 2604.0-77. 2. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ
МЕТОД 2.1. Сущность метода Метод основан на сжигании навески чугуна
в токе кислорода при 1250 - 1350 °C, поглощении образующейся двуокиси серы
водой и титровании образующейся сернистой кислоты раствором йодид-йодата калия в присутствии индикатора крахмала. 2.2. Аппаратура, реактивы и растворы Установка для
определения серы (черт. 1) состоит из источника кислорода (кислородопровод
или баллон) 1, снабженного редукционным вентилем для регулирования тока
кислорода; склянки Тищенко 2, содержащей раствор марганцовокислого калия в
растворе гидроокиси калия; склянки Тищенко 3, заполненной серной кислотой;
сушильной колонки 4, наполненной в нижней части гранулами калия гидроокиси, в
верхней - безводным хлористым кальцием или ангидроном. Система очистки кислорода может состоять из хлоркальциевой трубки,
колонки с аскаритом и U-образной трубки, содержащей в
первой половине (по ходу газа) асбест, пропитанный двуокисью марганца, а во
второй - ангидрон; ротаметра 5 для измерения расхода
кислорода; трехходового крана 6; горизонтальной трубчатой
электропечи 7 с водяным охлаждением и силитовыми
нагревателями, обеспечивающей температуру нагрева 1250 - 1350 °C при помощи
регулятора напряжения 8 и терморегулятора любого типа 9 (допускается применять
трубчатые электропечи любого типа, обеспечивающие необходимую температуру);
трубки огнеупорной муллитокремнеземистой 10 длиной
600 - 800 мм, с внутренним диаметром 18 - 22 мм, предварительно прокаленной по
всей длине при температуре 1250 - 1350 °C. Концы трубки должны выступать
из печи не менее чем на 200 мм с каждой стороны. Трубку закрывают
металлическими затворами или хорошо подогнанными резиновыми пробками с
отверстиями, в которые вставляют стеклянные или иные некорродирующие
соединительные трубки. Внутренние поверхности пробок должны
быть защищены от обгорания асбестовыми или некорродирующими прокладками;
фарфоровых неглазурованных лодочек 11
(перед применением лодочку прокаливают в токе кислорода при рабочей
температуре 1250 - 1350 °C в условиях анализа и хранят в эксикаторе. Шлиф крышки эксикатора не покрывают смазывающими веществами);
стеклянной трубки 12 с расширением, заполненной стекловатой для очистки смеси
газов от механических примесей, образующихся при сгорании навески и уносимых из
печи током кислорода; бюретки 13 вместимостью 25 см3 (или микробюретки) с
титрованным раствором йодид-йодата калия; прибора для
поглощения двуокиси серы и титрования 14.
Черт. 1 Прибор (черт. 2) состоит из двух
стеклянных сосудов (поглотительного и сосуда сравнения) одинаковой формы. В
поглотительном сосуде протекает процесс поглощения и титрования двуокиси серы,
в сосуде сравнения - находится раствор сравнения для контроля окраски раствора
при титровании.
Черт. 2 В поглотительный сосуд впаяна Г-образная
трубка, оканчивающаяся барботером с поплавком, через которую в сосуд поступают
газообразные продукты сгорания. В нижней части сосуда имеется кран для слива
раствора. Крючок для введения и извлечения лодочек из трубки изготовляют из
жаропрочной низкоуглеродистой проволоки любого сечения диаметром 3 - 5 мм,
длиной 500 - 600 мм. Трубки огнеупорные муллитокремнеземистые. Лодочки фарфоровые по ГОСТ 9147-80. Кислород по ГОСТ 5583-78. Кислота соляная по ГОСТ 3118-77. Калия гидроокись по ГОСТ 24363-80. Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77. Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490-75,
раствор с массовой концентрацией 40 г/дм3 в растворе гидроокиси калия с
массовой концентрацией 400 г/дм3; 40 г марганцовокислого калия растворяют при
нагревании в 700 - 800 см3 воды. После охлаждения добавляют 400 г гидроокиси
калия и доводят водой до 1 дм3. Кислота серная по ГОСТ 4204-77. Кальций хлористый по ГОСТ 4460-77. Марганец (II) сернокислый 5-водный по
ГОСТ 435-77. Аскарит (натронный асбест). Ангидрон (магний хлорнокислый безводный). Стекловата. Асбест, пропитанный двуокисью марганца,
используемый для заполнения поглотительной колонки: 13 г сернокислого марганца
растворяют в небольшом количестве воды и этим раствором пропитывают 90 г
асбестового волокна, предварительно прокаленного при 800 - 1000 °C, добавляют 7
г марганцовокислого калия, растворенного в 200 см3 воды, кипятят в течение
нескольких минут. Затем фильтруют на воронку Бюхнера,
промывая горячей водой до отсутствия в фильтрате сернокислых солей. Пропитанный
двуокисью марганца асбест сушат при 105 °C. Калий йодноватокислый
по ГОСТ 4202-75. Калий йодистый по ГОСТ 4232-74. Калия йодид-йодат,
титрованный раствор: 0,0862 г йодноватокислого калия,
17 г йодистого калия и 0,4 г гидрата окиси калия растворяют в 1 дм3 воды. Для
определения серы в чугуне с массовой долей менее 0,05% титрованный раствор
разбавляют в соотношении 1:1. Раствор хранят в склянке из темного
стекла. Массовую концентрацию раствора йодид-йодата
калия устанавливают по стандартным образцам, сжигаемым в условиях анализа, с
известной массовой долей серы и химическим составом, близким к составу
анализируемой пробы чугуна. Массовую концентрацию раствора йодид-йодата калия (Т) в г/см3 серы
вычисляют по формуле
где c - массовая доля серы в стандартном
образце, %; m - масса навески стандартного образца, г; V - объем раствора йодид-йодата калия, израсходованный на титрование стандартного
образца, см3;
Крахмал по ГОСТ 10163-76, раствор с массовой
концентрацией 0,5 г/дм3, свежеприготовленный: 0,5 г крахмала растворяют при
нагревании в 50 см3 воды, полученный раствор выливают в колбу с 500 см3 воды,
приливают 15 см3 соляной кислоты и доводят объем водой до 1 дм3, перемешивают.
Затем небольшими порциями при перемешивании приливают раствор йодид-йодата калия до получения слабо-голубой окраски раствора. Плавни: олово по ГОСТ 860-75 или олово
гранулированное; медь металлическая по ГОСТ 859-78; окись меди по ГОСТ 16539-79; железо карбонильное радиотехническое по
ГОСТ 13610-79 или железо карбонильное, ос. ч. Массовая доля серы в плавне не должна
превышать величины абсолютных допускаемых расхождений для соответствующих
диапазонов концентраций. 2.3. Подготовка к анализу Печь нагревают до рабочей температуры.
Установку собирают при помощи резиновых трубок согласно черт.
1 (соединения должны быть максимально короткими) и проверяют на герметичность
следующим образом: пропускают кислород через установку со скоростью 20 - 30
пузырьков в минуту. Затем плотно пережимают резиновую трубку перед
поглотительным сосудом. Спустя 2 - 3 мин должно прекратиться выделение
пузырьков в промывных склянках, после чего выдерживают еще 2 - 3 мин. Если
пузырьки больше не выделяются, систему считают герметичной. Полноту выгорания серы из фарфоровой
трубки проверяют следующим образом: один конец фарфоровой трубки присоединяют к
источнику с очищенным кислородом, а второй - с поглотительным сосудом. В оба
сосуда наливают по 90 - 110 см3 раствора крахмала слабо-голубой окраски и пропускают
ток кислорода. Неизменяемость окраски раствора в поглотительном сосуде
свидетельствует о полноте выгорания серы из фарфоровой трубки. Для проверки правильности работы
установки сжигают 2 - 3 навески стандартного образца чугуна, при необходимости
в присутствии плавня согласно п. 2.3. Затем сжигают навеску плавня для
установления поправки контрольного опыта. 2.4. Проведение анализа Навеску чугуна массой 0,5 г помещают в
фарфоровую лодочку и, при необходимости, покрывают плавнем в соотношении (1:1). Лодочку с навеской помещают в наиболее
нагретую часть фарфоровой трубки, которую быстро закрывают затвором или пробкой
и выдерживают в течение 1 мин без доступа кислорода при помощи трехходового
крана, а затем пропускают ток кислорода со скоростью 2 - 3 дм3/мин. Когда двуокись серы, поступающая из печи
в поглотительный сосуд, начнет обесцвечивать раствор, из бюретки приливают
раствор йодид-йодата калия с такой скоростью, чтобы
жидкость все время оставалась слабо-голубого цвета. Титрование считают законченным, когда
интенсивность окраски растворов в обоих сосудах будет одинаковой и не изменится
в течение 1 мин. По окончании сжигания навески лодочку
извлекают из трубки крючком, а поглотительный раствор заменяют свежим. 2.5. Обработка результатов 2.5.1. Массовую долю серы (X) в процентах
вычисляют по формуле
где V - объем раствора йодид-йодата калия, израсходованный на титрование анализируемого
раствора, см3;
T - массовая концентрация раствора йодия-йодата калия, г/см3 серы; m - масса навески анализируемого чугуна, г. 2.5.2. Абсолютные расхождения результатов
трех параллельных определений при доверительной вероятности ───────────────────────┬────────────────────────────────────────── Массовая доля серы, % │ Абсолютные допускаемые расхождения, % ───────────────────────┼────────────────────────────────────────── От 0,004 до 0,010 │0,002 Св. 0,010 " 0,020 │0,005 " 0,020 " 0,050 │0,008 " 0,050 " 0,100 │0,01 3.
КУЛОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД 3.1. Сущность метода Метод основан на сжигании навески чугуна
в токе кислорода в присутствии плавней при температуре 1250 - 1350 °C,
поглощении образующейся двуокиси серы поглотительным раствором с определенным
рН, изменением рН и последующим измерением количества электричества,
израсходованного на восстановление исходного рН, пропорционального массовой
доле серы в анализируемой пробе. 3.2. Аппаратура, реактивы, растворы Кулонометрическая установка АС-7932 или
аналогичная установка любого другого типа со всеми принадлежностями для
определения серы. Трубки огнеупорные муллитокремнеземистые. Лодочки фарфоровые по ГОСТ 9147-80. Перед
применением лодочки прокаливают при рабочей температуре в токе кислорода и
хранят в эксикаторе. Шлиф крышки эксикатора не покрывают смазывающими
веществами. Кислород по ГОСТ 5583-78. Поглотительный и вспомогательный растворы
готовят согласно инструкции к применяемой кулонометрической установке. В качестве плавня применяется пятиокись ванадия высокой чистоты в количестве 0,2 г.
Массовая доля серы контрольного опыта не должна превышать величины абсолютных
допускаемых расхождений для соответствующих диапазонов концентраций. 3.3. Подготовка к анализу Прибор подготавливают к работе в
соответствии с инструкцией. Проверяют герметичность газового тракта. Для удаления следов двуокиси серы перед
началом работы через установку пропускают ток кислорода и прокаливают
фарфоровую трубку до получения минимального постоянного показания прибора. Градуировку прибора проводят по
стандартным образцам с составом, близким к анализируемому чугуну. Контроль правильности работы установки
проводят через каждые 2 - 3 ч сжиганием навески стандартного образца. 3.4. Проведение анализа Навеску чугуна массой 0,5 г помещают в
лодочку и покрывают 0,2 г пятиокиси ванадия. Лодочку
с навеской и плавнем помещают в наиболее нагретую часть трубки, которую быстро
закрывают металлическим затвором, нажимают на кнопку "сброс", чем
устанавливают индикаторное цифровое табло на "нуль". Сжигают навеску
при температуре 1250 - 1350 °C. В процессе сгорания навески на цифровом табло идет
непрерывный отсчет показаний. После остановки счета записывают результаты
анализа. Параллельно через все стадии анализа проводят не менее трех
контрольных анализов и получают среднее арифметическое значение контрольного
опыта. 3.5. Обработка результатов 3.5.1. Массовую долю серы (Х) в процентах
вычисляют по формуле
где а - показание цифрового табло прибора
при сжигании анализируемой навески чугуна, %;
3.5.2. Абсолютные расхождения результатов
трех параллельных определений при доверительной вероятности При разногласиях в оценке качества
легированного чугуна применяют кулонометрический метод определения серы. |
