Методи за определяне на сяра. Въглеродна стомана и нелегиран чугун
ВЪГЛЕРОДНА СТОМАНА
И ЧУГУН, НЕЛЕГИРАН
МЕТОДИ ЗА АНАЛИЗ
Общи изискваниякъм методите за анализ
ГОСТ 22536.0-87
(ST SEV 487-77)
ДЪРЖАВЕН КОМИТЕТ ПО СТАНДАРТИ НА СССР
Москва
ДЪРЖАВНИ СТАНДАРТИ НА СЪЮЗА НА ССР
Валидност° С 01.01.88
до 01.01.98г
Неспазването на стандарта се наказва от закона
1. Този стандарт се прилага за въглеродна стомана и нелегиран чугун и установява общи изисквания за методите за анализ.
3. Масовата част на всеки елемент в пробата и стандартната проба се определя чрез химичен анализ в две успоредни порции, а чрез спектрален анализ - чрез две успоредни измервания (спектрограми).
В случай на несъгласие при оценката на качеството на стомана и чугун, химическият анализ се извършва в три паралелни проби, а спектралният анализ се извършва в три паралелни измервания (спектрограми).
Едновременно с анализа при същите условия се провеждат два (три) контролни опита за коригиране на резултата от анализа за замърсяване на реактивите.
4. За анализа се използват реактиви за квалификация за аналитично качество, химически чисти реактиви. и ос.ч., както и метали, чиято степен на чистота е не по-малка от 99,95%.
13. Анализ чрез физични и химични методи
13.2. При фотометричните методи дебелината на светлопоглъщащия слой на кюветата се избира по такъв начин, че да се получи оптимално светлинно поглъщане за разтвора на съответното оцветено съединение в зависимост от използвания инструмент.
13.3. Графиките за калибриране се изграждат в правоъгълни координати. На абсцисната ос се нанася масата на определяния елемент в грамове, милиграми, микрограмове или масова част в проценти, на ординатната ос - аналитичният сигнал (оптична плътност на разтвора, сила на тока и др.). Методът и условията за изграждане на калибрираща графика (избор на аналитичен сигнал, броят на точките, необходими за изграждане на калибрационна графика и т.н.) посочват в конкретен стандарт метода на анализ.
Също така е позволено да се използва методът за сравняване на аналитичния сигнал на проба с аналитичния сигнал на стандартен разтвор на определяния елемент или разтвор на стандартна проба, който е подобен по състав на анализираната проба. В този случай масовата част на елемента, който трябва да се определи в стандартната проба и анализираната проба, не трябва да се различава повече от два пъти.
14. Анализ чрез спектрални методи с фотографско записване на спектъра
14.3. За всяка спектрограма, съответстваща на пробата, за всеки елемент, използвайки калибровъчна графика, изградена в съответствие с т. Като резултат се приема средната стойност на две (три) спектрограми спектрален анализ.
15. За резултата химичен анализвземете средноаритметичната стойност на резултатите от две (три) паралелни измервания.
Числената стойност на резултата от анализа на пробата и стандартната проба трябва да съдържа последната значима цифра в същата цифра, в която се намира в съответната стойност на допустимите несъответствия в резултатите от паралелни определяния.
При извършване на анализ с продължителност повече от една смяна, анализът на стандартна проба се извършва с всяка партида проби.
За контрол се избира стандартна проба с химичен състав, близък до анализираната, така че да не се налага промяна на метода за анализ. При липса на стандартни проби контролът се извършва съгласно стандартни разтвори по метода на добавките.
Контролът на точността на резултатите от спектралния анализ се извършва въз основа на възпроизвеждане на стойностите на масовата част на елементите в стандартни проби от категория SOP, OCO, GSO, съответстващи на пробите и разработени в съответствие с ГОСТ 8.315 -78.
17. Грешката на резултата от анализа (с ниво на достоверност Р= 0,95) не надвишава границата D, при следните условия:
несъответствията между резултатите от две (три) паралелни измервания не трябва да надвишават (при ниво на достоверност Р= 0,95) стойности д2 (д3 ) дадени в стандартите за методи за анализ;
стойността на масовата част на елемента, възпроизведена в стандартната проба, не трябва да се различава от сертифицираната с повече от допустимата стойност (с доверителна вероятност Р= 0,85) стойност ддадени в стандартите за методи за анализ.
Ако едно от горните условия не е изпълнено, се извършват повторни измервания на масовата част на елемента. Ако дори при многократни измервания не са изпълнени изискванията за точност на резултатите, резултатите от анализа се признават за неправилни, измерванията се спират до изясняване на причините, довели до нарушаване на нормалния ход на анализа.
Несъответствието между два средни резултата от анализ, извършен при различни условия (например при вътрешнолабораторен контролвъзпроизводимост), не трябва да надвишава (при ниво на достоверност Р= 0,95) стойност дда седадени в стандартите за методи за анализ.
МЕЖДУДЪРЖАВЕН СТАНДАРТ
ВЪГЛЕРОДНА СТОМАНА И НЕЛЕГИРАН ЧУГУН Въглеродна стомана и нелегиран чугун. |
ГОСТ |
Дата на въвеждане 01.01.90
Този международен стандарт определя методите за газов обем, кулонометрична и инфрачервена спектроскопия за определяне на общ въглерод и графит във въглеродна стомана и нелегиран чугун. масова частвъглерод и графит от 0,01 до 5,0%.
1. ОБЩИ ИЗИСКВАНИЯ
стойността на масовата част на въглерода, възпроизведена в стандартната проба, не трябва да се различава от сертифицираната с повече от допустимата стойност (с ниво на достоверност Р= 0,85) стойността на δ, дадена в табл. или .
Ако едно от горните условия не е изпълнено, се извършват повторни измервания на масовата част на въглерода. Ако по време на многократни измервания изискванията за точност на резултатите не са изпълнени, резултатите от анализа се признават за неправилни, измерванията се спират, докато не бъдат идентифицирани и отстранени причините, причинили нарушение на нормалния ход на анализа. .
Несъответствието между двата средни резултата от анализа, извършен при различни условия (например при вътрешнолабораторен контрол на възпроизводимостта), не трябва да надвишава (при ниво на достоверност Р= 0,95) стойностидк дадени в табл. , .
маса 1
Допустимо несъответствие,% |
|||||
От 0,01 до 0,02 вкл. |
|||||
St. 0,02 » 0,05 » |
|||||
» 0,05 » 0,10 » |
|||||
» 0,10 » 0,20 » |
|||||
» 0,20 » 0,5 » |
|||||
» 0,5 » 1,0 » |
|||||
» 1.0 » 2.0 » |
|||||
» 2,0 » 5,0 » |
Таблица 2
Допустимо несъответствие,% |
|||||
От 0,01 до 0,02 вкл. |
|||||
St. 0,02 » 0,05 » |
|||||
» 0,05 » 0,10 » |
|||||
» 0,10 » 0,2 » |
|||||
» 0,2 » 0,5 » |
|||||
» 0,5 » 1,0 » |
|||||
» 1.0 » 2.0 » |
|||||
» 2,0 » 5,0 » |
Инсталация за определяне на газовия обем на въглерода (вижте чертежа), състояща се от кислороден цилиндър или кислороден тръбопровод, оборудван с редуцир-вентил за стартиране и регулиране на потока кислород 1 ; бутилка за измиване, съдържаща разтвор на калиев перманганат с масова концентрация 40 g / dm 3 в разтвор на калиев (натриев) хидроксид с масова концентрация 400 g / dm 3 2 ; бутилка за измиване на сярна киселина 3 (разрешено е да се извършва химическо чистене на кислород); за това вместо бутилки 2 и 3 използвайте епруветка с калциев хлорид, аскаритна колона и V-образна тръба, съдържаща в първата половина (по дължината на газа) азбест, импрегниран с манганов диоксид, а във втората - анхидрон; хоризонтална тръбна пещ със силикатни нагреватели, осигуряваща нагряване до температура 1350 °C4 ; метален корпус, в който е затворена фурната 5 ; термостат тип PSR или друг подобен тип 6 ; регулатор на напрежение тип RNO-250-10 или друг подобен тип 7 ; порцеланова или огнеупорна мулитно-силициева тръба с дължина 750 - 800 mm с вътрешен диаметър 20 - 22 mm, краищата на която трябва да излизат от пещта с най-малко 200 mm от всяка страна 8 ; неглазирани порцеланови лодки съгласно GOST 9147 9; стъклен кран, който регулира скоростта на притока на кислород 10; стъклена тръба (сферична или V-форма), напълнена със стъклена или памучна вата за задържане на твърди оксиди, отнесени от пещта от поток от кислород 11 ; бутилка за измиване с разтвор на калиев дихромат в сярна киселина за абсорбиране на серен диоксид (разрешено е да се използва стъклена тръба, пълна с манганов диоксид или гранули от хидроперит като филтърен абсорбер) 12; газоанализатор GOU-1 или KGA-4, включително охладител на намотка за охлаждане на газовата смес, идваща от пещта (C O 2 + O 2 ) 13; двупосочен кран, свързващ евдиометъра с охладителя, абсорбционния съд и атмосферата 14; еднопосочен кран, свързващ евдиометъра с атмосферата 15; еудиометър 16 с общ капацитет 250 см 3. Евдиометърът има двойни стени, пространството между които е запълнено с вода, което намалява влиянието на температурата околен свят. Има и кух поплавък, който при напълване на евдиометъра с течност се издига и затваря горния отвор. Към тясната част на евдиометъра е прикрепена подвижна скала, за да се определи промяната в обема на газовете по време на изгарянето на пробата. Скалата отговаря само на евдиометъра, към който е прикрепена. Прехвърлянето му на друг еудиометър е неприемливо. Делението на скалата съответства на процента въглерод в 1 g от тестваното вещество. Евдиометри, градуирани на 16 или 20°° С и атмосферно налягане от 7448 Pa (760 mm Hg), следователно за други условия се въвежда корекция за температура и атмосферно налягане съгласно съответната таблица, прикрепена към газовия анализатор; термометър за измерване на температурата на газовете 17; съд за абсорбиране на въглероден диоксид 18, напълнен с разтвор на калиев хидроксид (натрий) и оборудван с поплавъчни клапани, които затварят абсорбера, когато е напълнен с разтвор на хидроксид. Това елиминира възможността за получаване на разтвор на калиев хидроксид (натрий) от абсорбера в еудиометъра. Абсорбционният съд е свързан с цилиндричен съд, в който, когато абсорбционният съд се напълни с газова смес, се изпомпва алкален разтвор; изравнителна бутилка 19 с капацитет 600 - 700 cm 3 за прехвърляне на газовата смес от газовата измервателна бюрета към абсорбера. Изравнителната колба се пълни със запечатваща течност. Барометър. Муфелна пещ от типа SNOL съгласно NTD или друг тип, който осигурява температура на нагряване най-малко 900 °C. Порцелановите лодки са предварително калцинирани при температура не по-ниска от 900 °° С в рамките на 24 часа, ако калцинирането се извършва в поток от кислород, тогава са достатъчни 3-4 часа.Калцинираните лодки се съхраняват в ексикатор, съдържащ бариев хидроксид. Секцията на капака на ексикатора не трябва да бъде покрита със смазочни материали. Кука от нисковъглеродна термоустойчива тел с диаметър 3 - 5 mm, дължина 500 - 600 mm, с която лодките се вкарват в горивната тръба и се изваждат от нея. Индикатор метилоранж, воден разтвор с масова концентрация 1 g/dm 3 . Калциев хлорид. Натриев вар или натриев азбест (аскарит). Безводен магнезиев перхлорат (анхидрон), Mg (С 1O 4 ) 2 . Хидроперит. Манганов диоксид съгласно GOST 4470. Ректифициран етилов алкохол съгласно GOST 18300. Бариерна течност: разтвор на сярна киселина с масова концентрация 20 g/dm 3 или разтвор на натриев хлорид с масова концентрация 260 g/dm 3, подкислен с 2 - 3 капки сярна киселина. И в двата случая разтворите съдържат 2-3 капки разтвор на метилоранж. Инсталацията (виж чертежа) е приведена в работно състояние. Пещта се нагрява до работна температура и порцелановата тръба се калцинира по цялата си дължина. След това краищата на тръбите се затварят от двете страни с добре поставени гумени запушалки или метални запушалки, в отворите на които се вкарват стъклени или месингови тръби. Проверете плътността на инсталацията. За целта единият край на порцелановата тръба се свързва с гумен маркуч през бутилките за пречистване на кислород към кислороден цилиндър, съдържащ кислород, а другият край към газов анализатор. След това инсталацията се проверява за пълна херметичност при работна температура на пещта. Абсорбционният съд се напълва с разтвор на калиев хидроксид (натрий) и 400 - 500 cm 3 разтвор на натриев хлорид или разтвор на сярна киселина се излива в изравнителна колба. Преходът на червения цвят на индикатора към жълто показва проникването на алкален разтвор от абсорбционния съд в еудиометъра. В този случай течността в бюретата трябва незабавно да се смени с нова. След всяка смяна на течността изгорете няколко проби с високо съдържание на въглерод и прекарайте газовете през евдиометъра в бутилката за изравняване, за да наситете съдържащия се в него разтвор с въглероден диоксид, в противен случай първите резултати от въглерод след напълване на бутилката за изравняване с прясна течност може да бъдат подценени. След това двупосочен вентил 14 поставени в позиция, която разделя евдиометъра, абсорбционния съд и хладилника. Отваряне на крана 15, свързвайки евдиометъра с атмосферата, повдигнете нивелиращата бутилка; евдиометърът е пълен с течност. След това кранът 15 затворете и крана 14 поставя се в положение, в което евдиометърът е свързан с абсорбционния съд. След като спуснете изравнителната колба, течността от евдиометъра се оставя да изтече в нея. В същото време нивото на алкалния разтвор в абсорбционния съд се повишава и поплавъкът се издига. Веднага след като поплавъкът затвори изхода от абсорбционния съд, клапаните 14 и 15 поставете в положение, в което евдиометърът е свързан с атмосферата. Повдигайки изравнителната бутилка, евдиометърът се напълва с течност до горната граница, след което вентилът се затваря. 15 , и изравнителната бутилка се спуска. Ако инсталацията е херметизирана, нивата на разтворите в абсорбционния съд и евдиометъра остават непроменени за 10 - 15 минути. Ако течността в евдиометъра потъне, това означава, че газоанализаторът изтича. Трябва да се разглоби, внимателно избършете крановете с мека кърпа, смажете с вакуумна грес и повторете теста. Памучна вата на топка 11 трябва да се сменят, когато са замърсени. За да се контролира правилността на резултатите от анализа в началото на работа и на всеки 2 - 3 часа, 2 - 3 проби от стандартна проба от стомана или чугун се изгарят в присъствието на поток. След това част от потока се изгаря, за да се установи корекцията за контролния експеримент. Преди изгаряне на пробата нивото на разтвора в евдиометъра и изравнителната бутилка се настройва на нула. За да направите това, завъртете крана 14, свържете евдиометъра към атмосферата и оставете течностите в бюретата и нивелиращата бутилка да се утаят на едно и също ниво. Подвижната скала на евдиометъра се настройва така, че менискусите на течността в двата съда да са на нулевото деление на скалата. Нулевото положение на разтворите се проверява преди всяко определяне на въглеродното съдържание. Преди изгаряне на всяка проба, пещта се свързва с атмосферата чрез клапан 14 и отваряне на крана 10 , свързвайки пещта със системата за пречистване на кислорода, през него се пропуска кислород за 1 - 2 минути, след което крановете се затварят 10 и 14. Ако е необходимо, непосредствено преди анализа, порцелановите лодки се калцинират в поток от кислород при работна температура за 3-5 минути, охлаждат се и се съхраняват в ексикатор. Проба с тегло 0,5 - 1,0 g стомана или 0,25 - 0,50 g чугун се поставя в порцеланова лодка, покрита с равномерен слой от един от флюсовете в количество от 0,5 - 1,0 g отгоре и се вкарва с кука в най-нагрятата част на порцелановата тръба, чийто край е затворен с тапа, като по този начин свързва пещта с кислороден цилиндър и газов анализатор. След 10 - 20 s след влизане на лодката в тръбата (времето, необходимо на лодката и пробата да вземат температурата на пещта), предварително пречистен кислород се пропуска през тръбата при дебит от 0,2 - 0,4 dm 3 /min (0,03 kgf / cm 2) в рамките на 1 min. С кран 14 изключете хладилника за известно време 13 и еудиометър 16 така че горенето става с известен излишък на кислород. След това кранчето 14 поставя се в положение, при което газовата смес влиза в еудиометъра. Газовата смес се подава в евдиометъра по време на изгарянето на пробата периодично с помощта на скоба. Изравнителната бутилка се поставя на стойка в горната част на газоанализатора и се оставя в това положение, докато кислородът и продуктите от горенето изместят течността от горната част на евдиометъра. След това изравнителната бутилка се поставя в долна позиция (на стойката) и се оставя в тази позиция, докато нивото на течността спадне до около деление на скалата 0,20. Разкачете тапата от порцелановата тръба и извадете лодката от тръбата. В този случай нивото на течността трябва да се установи в евдиометъра на нулевото деление на скалата, а в изравнителната бутилка - на същата хоризонтална линия с него. След това, промяна на позицията на крана 14, прехвърлете газовата смес от еудиометъра в абсорбционния съд 18, като се уверите, че в горната част на еудиометъра не остават газови мехурчета. От абсорбционния съд 18 останалият газ отново се изпомпва в еудиометъра. Тази операция се повтаря още веднъж. След това инсталирайте крана 14 до положение на пълно отделяне на евдиометъра от абсорбционния съд и измерване на обема газ в евдиометъра. За да направите това, течността в нивелиращата колба и евдиометъра се настройват на едно и също ниво, дава се експозиция от 1 минута, така че течността, останала по стените на евдиометъра, да се остъкли, след което, след точно изравняване на менискусите, обемът на абсорбирания въглероден диоксид се определя по скалата на евдиометра (пропорционално на съдържанието на въглерод в анализирания материал), като се записва съответното деление на скалата. Гуменият маркуч, свързващ евдиометъра с изравнителната бутилка, трябва да е в хоризонтално положение на масата. Отбележете температурата на газа в бюретата и атмосферното налягане. Бюретата се освобождава от газа и апаратът се подготвя за последващо изгаряне. Проверките на температурата и налягането се извършват на всеки 1,0 - 1,5 часа. При анализа на високовъглеродна стомана и чугун, за да се контролира пълнотата на изгаряне на въглерода, проба се изгаря допълнително, газът се взема отново от пещта и се определя съдържанието на въглерод в него. Резултатите, получени по време на двете селекции, се сумират и се приемат за краен резултат. 2.3. Определяне на въглерод (0,01 - 0,20%) с помощта на евдиометър със скала до 0,25% въглерод Оборудване, реактиви, разтвори и монтажна схема - по позиция с допълнения. Двутръбна електрическа пещ. Порцеланови или огнеупорни мулитно-силициеви тръби № 7 или № 8, неглазирани, дължина 750 - 800 мм, вътрешен диаметър 20 - 22 мм. Единият от тях служи за пречистване на кислород от примеси, съдържащи въглерод, а другият - за изгаряне на стоманени проби. За почистване на газовете, идващи от първата тръба, се използват две бутилки за измиване: напълнени с разтвор на бариев хидроксид за абсорбиране на въглероден диоксид, съдържащ се в техническия кислород, и с концентрирана сярна киселина за абсорбиране на влага. Евдиометър със скала 0,25% въглерод. Изравнителна бутилка със странична тръба, пълна с разтвор на сярна киселина. 2.3.3. Провеждане на анализ Проба от стомана с тегло 1 g, предварително измита с етер, етилов алкохол или ацетон и изсушена, се поставя в порцеланова лодка, предварително калцинирана в поток от кислород при работна температура, и след това анализът се извършва, както е описано в стр. 2.4. Обработка на резултатите 2.4.1. Намерена е корекция за температура и налягане за условията, при които е извършено определянето на масовата част на въглерода. Масова част на въглерода ( х)като процент се изчислява по формулата където НОи НО 1 - показанията на евдиометърната скала след абсорбцията на въглероден диоксид по време на изгарянето на претеглените части от анализираната проба и съответно контролния опит, %; К- корекционен коефициент за температура и атмосферно налягане, се избира в съответствие с условията за калибриране на устройството; м- тегло на пробата, g. 2.4.2. Стандартите за точност и стандартите за контрол на точността за определяне на масовата част на въглерода за стомана са дадени в таблица. , за чугун в табл. . 3. КУЛОМЕТРИЧЕН МЕТОД3.1. Същност на метода Методът се основава на изгаряне на проба от проба в поток от кислород при температура 1250 - 1350 °° С , абсорбция на образувания въглероден диоксид от абсорбционен разтвор с определена начална стойност на pH и последващо измерване на устройството за кулонометрично титруване, необходимо за възстановяване на първоначалната стойност на pH на количеството електричество, което е пропорционално на масовата част на въглерода в проба проба. Кулонометричен уред тип AN 7529, AN 7560 с всички аксесоари (кулометър, абсорбционни съдове, pH метър, масов коректор) или друг тип, който осигурява необходимата точност на резултатите от анализа. Хоризонтална тръбна пещ от всякакъв тип, осигуряваща нагряване до температура 1350 °C. Порцеланови или огнеупорни мулитно-силициеви тръби по NTD, дължина 600 - 800 mm, вътрешен диаметър 20 - 22 mm. Порцеланови лодки по GOST 9147. Муфелна пещ от типа SNOL съгласно NTD или друг тип, който осигурява температура на нагряване най-малко 900 °C. Порцелановите лодки са предварително калцинирани при температура не по-ниска от 900 °° С през деня, ако калцинирането се извършва в поток от кислород, тогава са достатъчни 3-4 часа.Калцинираните лодки се съхраняват в ексикатор, съдържащ бариев хидроксид. Секцията на капака на ексикатора не трябва да бъде покрита със смазка. Ако е необходимо, непосредствено преди анализа, лодките се калцинират в поток от кислород при работна температура за 3–5 минути. Калцинираните лодки се съхраняват в ексикатор. Манганов диоксид съгласно GOST 4470. Олово гранулирано по NTD. Хидроперит по НТД. Ректифициран технически етилов алкохол в съответствие с GOST 18300. Абсорбционните и спомагателните разтвори се приготвят в съответствие с вида на използваната кулонометрична инсталация. 3.3. Провеждане на анализ Устройството е подготвено за работа в съответствие с инструкциите и е калибрирано по стандартни образци. За да се премахнат следи от въглерод от инсталацията, през инсталацията се пропуска кислород и тръбата се запалва преди започване на анализа. Преминаването на кислород и калцинирането на тръбата се извършва, докато се получи минимално постоянно отчитане на устройството. При анализ на проба с масова част на въглерода под 0,10% е необходимо допълнително пречистване от серен диоксид. За да направите това, манганов диоксид или хидроперит се поставя във филтърния абсорбер, разположен между абсорбционния съд и пещта. Разрешено е да се използва олово за елиминиране на влиянието на сярата, когато нейната масова част е по-малка от 0,03%. За да направите това, след инсталиране на порцеланова тръба и при всяка следваща подмяна, проба от олово се изгаря. За да се контролира правилността на резултатите от анализа, преди започване на работа и на всеки 2-3 часа по време на работа се изгарят 2-3 проби от стандартна проба от стомана и чугун с известна масова част на въглерод и близка до определената. Претеглена част от пробата с тегло, определено в зависимост от вида на кулонометричната настройка, се поставя в порцеланова лодка и се покрива с равномерен слой флюс. Масовото съотношение на теглата на потока и пробата е 0,5:1 или 1:1. При анализиране на въглеродни стомани е позволено да се изгори проба без флюс. При анализ на стомана с масова част на въглерод по-малка от 0,2%, чиповете на пробата, ако е необходимо, се промиват с етер или алкохол или ацетон, изсушават се и се взема проба. В работната част на пещта се поставя лодка с шарнир и поплавък и пробата се изгаря в поток от кислород при температура 1250 - 1350 °C. Анализът се счита за завършен, ако показанията на устройството не се променят в рамките на 1 минута или се променят със стойността на празното броене на устройството. 3.4. Обработка на резултатите Масовата част на въглерода се определя от цифровия дисплей на анализатора минус резултата от контролния експеримент. 3.5. Стандартите за точност и стандартите за контрол на точността за определяне на масовата част на въглерода са дадени в таблица. и . Методът се използва в случаи на разногласия при оценката на качеството на въглеродна стомана и нелегиран чугун. 4. МЕТОД НА ИНФРАЧЕРВЕНА СПЕКТРОСКОПИЯ4.1. Същност на метода Методът се основава на изгаряне на проба от проба в поток от кислород при температура 1350 - 1700 °° С и определяне на количеството образуван въглероден диоксид чрез измерване на инфрачервеното лъчение, погълнато от него. 4.2. Оборудване и реактиви Автоматичен анализатор на базата на абсорбция на инфрачервено лъчение, всякакъв вид с всички аксесоари. Димоотвод и спомагателни материали в зависимост от вида на използвания анализатор. 4.3. Провеждане на анализ Преди извършване на анализа инструментът се калибрира според стандартни проби. Анализът се извършва в зависимост от вида на анализатора. За да се контролира правилността на резултатите от анализа, преди започване на работа и на всеки 2-3 часа по време на работа се изгарят 2-3 проби от стандартна проба от стомана или чугун с известна масова част на въглерод и близка до определената. 4.4. Обработка на резултатите 4.4.1. Масовата част на въглерода се определя от цифровия индекс на анализатора минус резултата от контролния експеримент. 4.4.2. Стандартите за точност и стандартите за контрол на точността за определяне на масовата част на въглерода са дадени в таблица. и . 5. МЕТОД ЗА ОПРЕДЕЛЯНЕ НА ГРАФИТ5.1. Същност на метода Методът се основава на свойството на графита да не се разтваря, когато проба от чугун или стомана се разтвори в разредена азотна киселина. Утайката се филтрира, изсушава, изгаря в поток от кислород и масовата част на графита се определя чрез газов обем или кулонометричен метод или чрез инфрачервена спектроскопия. Оборудване, реактиви и разтвори - съгласно ал. , с допълнения. Помпа Komovsky или друг тип - за създаване на вакуум по време на филтриране. Азбест за филтриране. Влакнестият азбест се нарязва на парчета с дължина около 10 mm и се обработва чрез кипене със солна киселина съгласно GOST 3118, докато нови части от киселината спрат да пожълтяват, което показва наличието на желязо. След това азбестът се измива от киселина с гореща вода, изсушава се и се калцинира при 800 - 850 ° Cв рамките на 0,5 - 1,0 часа до пълното изгаряне на въглерода. Необходимо е азбестът да се тества за съдържание на въглерод чрез изгаряне в пещ в същото количество, както при анализа. Индикатор дифениламин съгласно TU 6-09-5467: 1 g дифениламин се разтваря в 100 cm 3 сярна киселина съгласно GOST 4204 или в 100 cm 3 фосфорна киселина съгласно GOST 6552. 5.3. Провеждане на анализ Взетите от анализа чугунени стружки се смилат внимателно в хаванче от ахат и се пресяват през сито с размер на отворите 0,10 mm. Останалите едри частици се смилат, докато целият чипс премине през ситото. Пробата е осреднена. Стоманените стружки, предназначени за определяне на съдържанието на въглерод при отгряване, не се търкат. Приготвените стърготини от чугун или стомана, в зависимост от очакваната масова част на графита (виж таблицата), се поставят в чаша с вместимост 200 - 250 cm 3 и се разтварят в азотна киселина (1: 1), покривайки стъклото с часовниково стъкло. Ако разтварянето протича бурно, чашата се потапя в съд с студена водаи след спиране на бурната реакция разтварянето продължава с умерено нагряване. |
МЕЖДУДЪРЖАВЕН СТАНДАРТ
ВЪГЛЕРОДНА СТОМАНА
И ЧУГУН, НЕЛЕГИРАН
МЕТОДИ ЗА ОПРЕДЕЛЯНЕ
ОБЩ КАРБОН И ГРАФИТ
Дата на въвеждане 01.01.90г
Този международен стандарт определя методите за газов обем, кулонометрична и инфрачервена спектроскопия за определяне на общ въглерод и графит във въглеродна стомана и нелегиран чугун при масова част на въглерод и графит от 0,01 до 5,0%.
1. ОБЩИ ИЗИСКВАНИЯ
1.1. Общи изисквания към методите за анализ - съгласно GOST 22536.0.
1.2. Грешката на резултата от анализа (при ниво на достоверност 0,95) не надвишава границата Δ, дадена в табл. 1 и 2, при следните условия:
несъответствието между резултатите от две (три) паралелни измервания не трябва да надвишава (с доверителна вероятност Р= 0,95) стойности д 2 (д 3), дадени в табл. 1 или 2;
стойността на масовата част на въглерода, възпроизведена в стандартната проба, не трябва да се различава от сертифицираната с повече от допустимата стойност (с ниво на достоверност Р= 0,85) стойността на δ, дадена в табл. 1 или 2.
Ако едно от горните условия не е изпълнено, се извършват повторни измервания на масовата част на въглерода. Ако по време на многократни измервания изискванията за точност на резултатите не са изпълнени, резултатите от анализа се признават за неправилни, измерванията се спират, докато не бъдат идентифицирани и отстранени причините, причинили нарушение на нормалния ход на анализа. .
Несъответствието между двата средни резултата от анализа, извършен при различни условия (например при вътрешнолабораторен контрол на възпроизводимостта), не трябва да надвишава (при ниво на достоверност Р= 0,95) стойности д k, дадени в табл. 12.
маса 1
Масова част на въглерода, % |
Допустимо несъответствие,% |
||||
От 0,01 до 0,02 вкл. |
|||||
St. 0,02 » 0,05 » |
|||||
» 0,05 » 0,10 » |
|||||
» 0,10 » 0,20 » |
|||||
» 0,20 » 0,5 » |
|||||
» 0,5 » 1,0 » |
|||||
» 1.0 » 2.0 » |
|||||
» 2,0 » 5,0 » |
таблица 2
Масова част на въглерода, % |
Допустимо несъответствие,% |
||||
От 0,01 до 0,02 вкл. |
|||||
St. 0,02 » 0,05 » |
|||||
» 0,05 » 0,10 » |
|||||
» 0,10 » 0,2 » |
|||||
» 0,2 » 0,5 » |
|||||
» 0,5 » 1,0 » |
|||||
» 1.0 » 2.0 » |
|||||
» 2,0 » 5,0 » |
2. МЕТОД НА ГАЗОВИЯ ОБЕМ
2.1. Същност на метода
Методът се основава на изгаряне на проба от стомана или чугун в поток от кислород при 1250 - 1350 ° C, последвано от абсорбиране на получения въглероден диоксид с разтвор на калиев (натриев) хидроксид.
Масовата част на въглерода се определя от разликата между първоначалния обем на газа и обема на газа, получен след абсорбирането на въглероден диоксид от разтвор на калиев (натриев) хидроксид.
2.2. Определяне на въглерод с помощта на евдиометър със скала до 1,5% въглерод
2.2.1. Оборудване и реактиви
Инсталация за определяне на газовия обем на въглерода (вижте чертежа), състояща се от кислороден цилиндър или кислороден тръбопровод, оборудван с редуцир-вентил за стартиране и регулиране на потока кислород 1 ; бутилка за измиване, съдържаща разтвор на калиев перманганат с масова концентрация 40 g / dm 3 в разтвор на калиев (натриев) хидроксид с масова концентрация 400 g / dm 3 2 ; бутилка за измиване на сярна киселина 3 (разрешено е да се извършва химическо чистене на кислород); за това вместо бутилки 2 и 3 използвайте тръба от калциев хлорид, колона с аскарит и V-образна тръба, съдържаща в първата половина (по дължината на газа) азбест, импрегниран с манганов диоксид, а във втората - анхидрон; хоризонтална тръбна пещ със силикатни нагреватели, осигуряваща нагряване до температура 1350 °C 4 ; метален корпус, в който е затворена фурната 5 ; термостат тип PSR или друг подобен тип 6 ; регулатор на напрежение тип RNO-250-10 или друг подобен тип 7 ; порцеланова или огнеупорна мулитно-силициева тръба с дължина 750 - 800 mm с вътрешен диаметър 20 - 22 mm, краищата на която трябва да излизат от пещта с най-малко 200 mm от всяка страна 8 ; неглазирани порцеланови лодки съгласно GOST 9147 9; стъклен кран, който регулира скоростта на притока на кислород 10; стъклена тръба (сферична или V-образна), пълна със стъкло или памучна вата, за да съдържа твърди оксиди, отнесени от пещта от потока кислород 11 ; бутилка за измиване с разтвор на калиев дихромат в сярна киселина за абсорбиране на серен диоксид (разрешено е да се използва стъклена тръба, пълна с манганов диоксид или гранули от хидроперит като филтърен абсорбер) 12; газов анализатор GOU-1 или KGA-4, включително охладител на намотка за охлаждане на газовата смес, идваща от пещта (CO 2 + O 2) 13; двупосочен кран, свързващ евдиометъра с охладителя, абсорбционния съд и атмосферата 14; еднопосочен кран, свързващ евдиометъра с атмосферата 15; еудиометър 16 с общ капацитет 250 см 3. Евдиометърът има двойни стени, пространството между които е запълнено с вода, което намалява влиянието на околната температура. Има и кух поплавък, който при напълване на евдиометъра с течност се издига и затваря горния отвор. Към тясната част на евдиометъра е прикрепена подвижна скала, за да се определи промяната в обема на газовете по време на изгарянето на пробата. Скалата отговаря само на евдиометъра, към който е прикрепена. Прехвърлянето му на друг еудиометър е неприемливо. Делението на скалата съответства на процента въглерод в 1 g от тестваното вещество. Евдиометрите се калибрират при температура 16 или 20 °C и атмосферно налягане 7448 Pa (760 mm Hg), поради което за други условия се въвежда корекция за температура и атмосферно налягане съгласно съответната таблица, приложена към газоанализатора ; термометър за измерване на температурата на газовете 17; съд за абсорбиране на въглероден диоксид 18, напълнен с разтвор на калиев хидроксид (натрий) и оборудван с поплавъчни клапани, които затварят абсорбера, когато е напълнен с разтвор на хидроксид. Това елиминира възможността за получаване на разтвор на калиев хидроксид (натрий) от абсорбера в еудиометъра. Абсорбционният съд е свързан с цилиндричен съд, в който, когато абсорбционният съд се напълни с газова смес, се изпомпва алкален разтвор; изравнителна бутилка 19 с капацитет 600 - 700 cm 3 за прехвърляне на газовата смес от газовата измервателна бюрета към абсорбера. Изравнителната колба се пълни със запечатваща течност.
Муфелна пещ от типа SNOL съгласно NTD или друг тип, който осигурява температура на нагряване най-малко 900 °C. Порцелановите лодки се калцинират предварително при температура не по-ниска от 900 ° C в продължение на 24 часа, ако калцинирането се извършва в поток от кислород, тогава са достатъчни 3-4 часа.Калцинираните лодки се съхраняват в ексикатор, съдържащ бариев хидроксид . Секцията на капака на ексикатора не трябва да бъде покрита със смазочни материали. Кука от нисковъглеродна термоустойчива тел с диаметър 3 - 5 mm, дължина 500 - 600 mm, с която лодките се вкарват в горивната тръба и се изваждат от нея.
Индикатор метилоранж, воден разтвор с масова концентрация 1 g/dm 3 .
Калциев хлорид.
Натриев вар или натриев азбест (аскарит).
Безводен магнезиев перхлорат (анхидрон), Mg (СlO 4) 2.
Хидроперит.
Ректифициран етилов алкохол съгласно GOST 18300.
Бариерна течност: разтвор на сярна киселина с масова концентрация 20 g/dm 3 или разтвор на натриев хлорид с масова концентрация 260 g/dm 3, подкислен с 2 - 3 капки сярна киселина. И в двата случая разтворите съдържат 2-3 капки разтвор на метилоранж.
Порцеланови или огнеупорни мулитно-силициеви тръби по NTD, дължина 600 - 800 mm, вътрешен диаметър 20 - 22 mm.
Муфелна пещ от типа SNOL съгласно NTD или друг тип, който осигурява температура на нагряване най-малко 900 °C. Порцелановите лодки се калцинират предварително при температура не по-ниска от 900 ° C през деня, ако калцинирането се извършва в поток от кислород, тогава са достатъчни 3-4 часа.Калцинираните лодки се съхраняват в ексикатор, съдържащ бариев хидроксид . Секцията на капака на ексикатора не трябва да бъде покрита със смазка.
Ако е необходимо, непосредствено преди анализа, лодките се калцинират в поток от кислород при работна температура за 3–5 минути. Калцинираните лодки се съхраняват в ексикатор.
Олово гранулирано по NTD.
Хидроперит по НТД.
Ректифициран технически етилов алкохол в съответствие с GOST 18300.
Абсорбционните и спомагателните разтвори се приготвят в съответствие с вида на използваната кулонометрична инсталация.
Индикатор дифениламин съгласно TU 6-09-5467: 1 g дифениламин се разтваря в 100 cm 3 сярна киселина съгласно GOST 4204 или в 100 cm 3 фосфорна киселина съгласно GOST 6552.
5.3. Провеждане на анализ
Взетите от анализа чугунени стружки се смилат внимателно в хаванче от ахат и се пресяват през сито с размер на отворите 0,10 mm. Останалите едри частици се смилат, докато целият чипс премине през ситото. Пробата е осреднена.
Стоманените стружки, предназначени за определяне на съдържанието на въглерод при отгряване, не се търкат.
Приготвените стърготини от чугун или стомана, в зависимост от очакваната масова част на графита (виж таблица 3), се поставят в чаша с вместимост 200 - 250 cm 3 и се разтварят в азотна киселина (1: 1), покривайки стъкло с часовниково стъкло. Ако разтварянето протича бурно, чашата се потапя в съд със студена вода и след спиране на бурната реакция разтварянето продължава с умерено нагряване.
Таблица 3
Ако се отдели значителна утайка от силициева киселина, добавете 1-2 cm 3 флуороводородна киселина и продължете нагряването.
Разтварянето се счита за завършено, когато спре отделянето на кафяви пари на азотни оксиди (в този случай разклатената утайка трябва бавно да потъне на дъното на чашата). В този случай съдържанието се довежда до кипене, добавят се 100 cm 3 гореща вода и отново се довежда до кипене. Горещият разтвор се отцежда през азбестов филтър, специално обработен и поставен в порцеланов тигел с мрежесто дъно или през стъклена фуния с порцеланова филтърна плоча. Филтруването се извършва под вакуум. Графитната утайка се промива в чаша 4-5 пъти с гореща вода, подкислява се с няколко капки азотна киселина и се прехвърля във филтъра. Полепналите седиментни частици се отстраняват с парче азбест с помощта на стъклена пръчка или пинсета. След това утайката и азбестовият филтър се измиват с гореща вода при 70 - 80 ° C до отрицателна реакция към азотна киселина (при смесване на една капка промивна течност с две капки дифениламин върху порцеланова чиния, не трябва да има петна ).
Графитната утайка, заедно с азбеста, се прехвърля количествено с пинсети в порцеланова лодка, предварително калцинирана в поток от кислород, и се суши в пещ при 105–110 ° C за 30–40 минути.
Изсушената графитна утайка се изгаря в тръбна пещ и по-нататъшното определяне се извършва чрез метода на обема на газа (раздел 2), или чрез кулонометричен метод (раздел 3), или чрез инфрачервена спектроскопия (раздел 4).
5.4. Обработка на резултатите
5.4.1. Масова част от графит ( х 2) като процент, когато се определя по метода на обема на газа, се изчислява по формулата
където НОи НО 1 - показания на евдиометричната скала след абсорбцията на въглероден диоксид по време на изгарянето на претеглени части от анализираната проба и съответно контролния експеримент;
К- корекционен коефициент за температура и налягане;
м- тегло на пробата, g.
Масова част от графит ( х 3) като процент при определянето му по кулонометричен метод с тегло на пробата 0,5 g, съответства на показанието на цифровия дисплей на устройството, като се вземе предвид контролният експеримент; при претегляне на 0,25 g масовата част на графита се изчислява по формулата
х 3 = (НО - НО 12,
при претегляне на 1,0 g масовата част на въглерода се изчислява по формулата
където НОи НО 1 - показания на таблото по време на изгарянето съответно на проба и контролна проба.
5.4.2. Стандартите за точност и стандартите за наблюдение на точността на определяне на графит са дадени в таблица. 2.
ИНФОРМАЦИОННИ ДАННИ
1. РАЗРАБОТЕНО И ВЪВЕДЕНО от Министерството на черната металургия на СССР
2. УТВЪРДЕНО И ВЪВЕДЕНО С Указ на Държавния комитет по стандартите на СССР № 3018 от 25 август 1988 г.
3. Стандартът отговаря на ST SEV 5284-85 по отношение на въглеродна стомана и нелегиран чугун
5. РЕФЕРЕНТНИ НОРМАТИВНИ И ТЕХНИЧЕСКИ ДОКУМЕНТИ
6. Ограничението на срока на валидност е премахнато съгласно протокол № 4-93 на Междудържавния съвет по стандартизация, метрология и сертификация (IUS 4-94)
7. РЕПУБЛИКАЦИЯ. май 2006 г
Всички документи, представени в каталога, не са тяхна официална публикация и са предназначени само за информационни цели. Електронни копиятези документи могат да се разпространяват без никакви ограничения. Можете да публикувате информация от този сайт на всеки друг сайт.
ВЪГЛЕРОДНА СТОМАНА
И ЧУГУН, НЕЛЕГИРАН
Методи за определяне на общ въглерод и графит
ГОСТ 22536.1-88
(ST SEV 5284-85)
ДЪРЖАВЕН КОМИТЕТ ПО СТАНДАРТИ НА СССР
Москва
ДЪРЖАВЕН СТАНДАРТ НА СЪЮЗА НА ССР
Валидност от 01.01.90г
до 01.07.95г
Неспазването на стандарта се наказва от закона
Този международен стандарт определя методите за газов обем, кулонометрична и инфрачервена спектроскопия за определяне на общ въглерод и графит във въглеродна стомана и нелегиран чугун при масова част на въглерод и графит от 0,01 до 5,0%.
1. ОБЩИ ИЗИСКВАНИЯ
Инсталация за газово-обемно определяне на въглерод (виж), състояща се от кислороден цилиндър или кислороден тръбопровод, оборудван с редуцириращ клапан за стартиране и регулиране на потока кислород 1 ; бутилка за измиване, съдържаща разтвор на калиев перманганат с масова концентрация 40 g / dm 3 в разтвор на калиев (натриев) хидроксид с масова концентрация 400 g / dm 3 2 ; бутилка за измиване на сярна киселина 3 (разрешено е да се извършва химическо чистене на кислород); за това вместо бутилки 2 и 3 използвайте епруветка с калциев хлорид, колона с аскарит и V -образна тръба, съдържаща в първата половина (по дължината на газа) азбест, импрегниран с манганов диоксид, а във втората - анхидрон; хоризонтална тръбна пещ със силикатни нагреватели, осигуряваща нагряване до температура 1350 °C 4 ; метален корпус, в който е затворена фурната 5 ; термостат тип PSR или друг подобен тип 6 ; регулатор на напрежение тип RNO-250-10 или друг подобен тип 7 ; порцеланова или огнеупорна мулитно-силициева тръба с дължина 750-800 mm с вътрешен диаметър 20-22 mm, краищата на която трябва да излизат от пещта с най-малко 200 mm от всяка страна 8 ; неглазирани порцеланови лодки съгласно GOST 9147-80 9 ; стъклен кран, който регулира скоростта на притока на кислород 10 ; стъклена тръба (сферична или V -форма), напълнена със стъклена или памучна вата за задържане на твърди оксиди, отнесени от пещта от поток от кислород 11 ; бутилка за измиване с разтвор на калиев дихромат в сярна киселина за абсорбиране на серен диоксид (разрешено е да се използва стъклена тръба, пълна с манганов диоксид или гранули от хидроперит като филтърен абсорбер) 12 ; газов анализатор GOU-1 или KGA-4, включително охладител на намотка за охлаждане на газовата смес, идваща от пещта (CO 2 + O 2) 13 ; двупосочен кран, свързващ евдиометъра с охладителя, абсорбционния съд и атмосферата 14 ; еднопосочен кран, свързващ евдиометъра с атмосферата 15 ; еудиометър 16 с общ капацитет 250 см 3. Евдиометърът има двойни стени, пространството между които е запълнено с вода, като по този начин се намалява влиянието на околната температура. Има и кух поплавък, който при напълване на евдиометъра с течност се издига и затваря горния отвор. Към тясната част на евдиометъра е прикрепена подвижна скала, за да се определи промяната в обема на газовете по време на изгарянето на пробата. Скалата отговаря само на евдиометъра, към който е прикрепена. Прехвърлянето му на друг еудиометър е неприемливо. Делението на скалата съответства на процента въглерод в 1 g от тестваното вещество. Евдиометрите се калибрират при температура от 16 или 20 ° C и атмосферно налягане от 7448 Pa (760 mm Hg), следователно за други условия се въвежда корекция за температура и атмосферно налягане съгласно съответната таблица, приложена към газовия анализатор ; термометър за измерване на температурата на газовете 17 ; съд за абсорбиране на въглероден диоксид 18 , пълен с разтвор на калиев хидроксид (натрий) и оборудван с поплавъчни клапани, които затварят абсорбера, когато е напълнен с разтвор на хидроксид. Това елиминира възможността за получаване на разтвор: калиев хидроксид (натрий) от абсорбера в еудиометъра. Абсорбционният съд е свързан с цилиндричен съд, в който, когато абсорбционният съд се напълни с газова смес, се изпомпва алкален разтвор; изравнителна бутилка 19 с капацитет 600-700 cm 3 за прехвърляне на газовата смес от газовата измервателна бюрета към абсорбера. Изравнителната колба се пълни със запечатваща течност.
Барометър.
Ексикатор съгласно GOST 25336-82.
Муфелна пещ тип SNOL съгласно нормативно-техническата документация или друг тип, който осигурява температура на нагряване най-малко 900 ° C. Порцелановите лодки се калцинират предварително при температура не по-ниска от 900 ° C в продължение на 24 часа, ако калцинирането се извършва в поток от кислород, тогава са достатъчни 3-4 часа, Калцинираните лодки се съхраняват в ексикатор, съдържащ бариев хидроксид. Секцията на капака на ексикатора не трябва да бъде покрита със смазочни материали. Кука от нисковъглеродна термоустойчива тел с диаметър 3-5 mm, дължина 500-600 mm, с която лодките се вкарват в горивната тръба и се изваждат от нея.
Индикатор метилоранж, воден разтвор с масова концентрация 1 g/dm 3 .
Калциев хлорид.
Натриев вар или натриев азбест (аскарит).
Безводен магнезиев перхлорат (анхидрон), Mg (ClO4)2.
Хидроперит.
Бариев хидроксид съгласно GOST 4107-78.
Етилов етер съгласно GOST 22300-76.
Ректифициран етилов алкохол съгласно GOST 18300-87.
Ацетон съгласно GOST 2603-79.
Бариерна течност: разтвор на сярна киселина с масова концентрация 20 g/dm 3 или разтвор на натриев хлорид с масова концентрация 260 g/dm 3, подкислен с 2-3 капки сярна киселина. И в двата случая разтворите съдържат 2-3 капки разтвор на метилоранж.
Течност: калай в съответствие с GOST 860-75 или мед в съответствие с GOST 546-79, радиотехническо карбонилно желязо в съответствие с GOST 13610-79, както и оксиди на тези метали.
Други потоци са разрешени. Всички потоци трябва да се проверяват за съдържание на въглерод, което не трябва да надвишава допустимите несъответствия за съответната стойност на масовата част на въглерода, дадена в табл. или .
Кулонометрична единица тип AN 7529, AN 7560 с всичкиаксесоари (кулометър, абсорбционни съдове, pH метър, коректор на масата) или друг вид, който осигурява необходимата точност на резултатите от анализа.
Хоризонтална тръбна пещ от всякакъв тип, осигуряваща нагряване до температура 1350 °C.
Порцеланови или огнеупорни мулитно-силикатни тръби съгласно нормативно-техническата документация с дължина 600-800 mm, с вътрешен диаметър 20-22 mm.
Порцеланови лодки по GOST 9147-80.
Муфелна пещ тип SNOL съгласно нормативно-техническата документация или друг тип, който осигурява температура на нагряване най-малко 900 ° C. Порцелановите лодки се калцинират предварително при температура не по-ниска от 900 ° C през деня, ако калцинирането се извършва в поток от кислород, тогава са достатъчни 3-4 часа.Калцинираните лодки се съхраняват в ексикатор, съдържащ бариев хидроксид . Секцията на капака на ексикатора не трябва да бъде покрита със смазка.
Ако е необходимо, непосредствено преди анализа, лодките се калцинират в поток от кислород при работна температура за 3–5 минути. Калцинираните лодки се съхраняват в ексикатор.
Манганов диоксид съгласно GOST 4470-79.
Олово гранулирано по нормативно-техническа документация.
Хидроперит по нормативна и техническа документация.
Ректифициран технически етилов алкохол в съответствие с GOST 18300-87.
Етилов етер съгласно GOST 22300-76.
Ацетон съгласно GOST 2603-79.
Абсорбционните и спомагателните разтвори се приготвят в съответствие с вида на използваната кулонометрична инсталация.
Течност: мед в съответствие с GOST 546-79, калай в съответствие с GOST 860-75, радиотехническо карбонилно желязо в съответствие с GOST 13610-79 или оксиди на тези метали. Други потоци са разрешени. Потоците трябва да се проверяват за съдържание на въглерод. Масовата част на въглерода в потока не трябва да надвишава допустимите несъответствия за съответната стойност на масовата част на въглерода, дадена в табл. и .
3.3. Провеждане на анализ
Устройството е подготвено за работа в съответствие с инструкциите и е калибрирано по стандартни образци. За да се премахнат следи от въглерод от инсталацията, през инсталацията се пропуска кислород и тръбата се запалва преди започване на анализа. Преминаването на кислород и калцинирането на тръбата се извършва, докато се получи минимално постоянно отчитане на устройството.
При анализ на проба с масова част на въглерода под 0,10% е необходимо допълнително пречистване от серен диоксид. За да направите това, манганов диоксид или хидроперит се поставя във филтърния абсорбер, разположен между абсорбционния съд и пещта. Разрешено е да се използва олово за елиминиране на влиянието на сярата, когато нейната масова част е по-малка от 0,03%. За да направите това, след инсталиране на порцеланова тръба и при всяка следваща подмяна, проба от олово се изгаря.
За да се контролира правилността на резултатите от анализа, преди започване на работа и на всеки 2-3 часа по време на работа се изгарят 2-3 проби от стандартна проба от стомана и чугун с известна масова част на въглерод и близка до определената.
Претеглена част от пробата с тегло, определено в зависимост от вида на кулонометричната настройка, се поставя в порцеланова лодка и се покрива с равномерен слой флюс. Масовото съотношение на теглата на потока и пробата е 0,5:1 или 1:1.
При анализиране на въглеродни стомани е позволено да се изгори проба без флюс.
При анализ на стомана с масова част на въглерод по-малка от 0,2%, чиповете на пробата, ако е необходимо, се промиват с етер или алкохол или ацетон, изсушават се и се взема проба.
В работната част на пещта се поставя лодка с шарнир и поплавък и пробата се изгаря в поток от кислород при температура 1250-1350 °C.
Анализът се счита за завършен, ако показанията на устройството не се променят в рамките на 1 минута или се променят със стойността на празното броене на устройството.
3.4. Обработка на резултатите
Масовата част на въглерода се определя от цифровия дисплей на анализатора минус резултата от контролния експеримент.
3.5. Стандартите за точност и стандартите за контрол на точността за определяне на масовата част на въглерода са дадени в таблица. и . Методът се използва в случаи на разногласия при оценката на качеството на въглеродна стомана и нелегиран чугун.
4. МЕТОД НА ИНФРАЧЕРВЕНА СПЕКТРОСКОПИЯ
4.1. Същност на метода
Методът се основава на изгаряне на част от пробата в поток от кислород при температура 1350–1700 °C и определяне на количеството образуван въглероден диоксид чрез измерване на инфрачервеното лъчение, погълнато от него.
4.2. Оборудване и реактиви
Автоматичен анализатор на базата на абсорбция на инфрачервено лъчение, всякакъв вид с всички аксесоари.
Димоотвод и спомагателни материали в зависимост от вида на използвания анализатор.
4.3. Провеждане на анализ
Преди извършване на анализа инструментът се калибрира според стандартни проби.
Анализът се извършва в зависимост от вида на анализатора.
За да се контролира правилността на резултатите от анализа, преди започване на работа и на всеки 2-3 часа по време на работа се изгарят 2-3 проби от стандартна проба от стомана или чугун с известна масова част на въглерод и близка до определената.
4.4. Обработка на резултатите
4.4.1. Масовата част на въглерода се определя от цифровия индекс на анализатора минус резултата от контролния експеримент.
4.4.2. Стандартите за точност и стандартите за контрол на точността за определяне на масовата част на въглерода са дадени в таблица. и .
5. МЕТОД ЗА ОПРЕДЕЛЯНЕ НА ГРАФИТ
5.1. Същност на метода
Методът се основава на свойството на графита да не се разтваря, когато проба от чугун или стомана се разтвори в разредена азотна киселина. Утайката се филтрира, изсушава, изгаря в поток от кислород и масовата част на графита се определя чрез газов обем или кулонометричен метод или чрез инфрачервена спектроскопия.
Оборудване, реактиви и разтвори - съгласно ал. , с допълнения.
Помпа Komovsky или друг тип - за създаване на вакуум по време на филтриране.
Азбест за филтриране. Влакнестият азбест се нарязва на парчета с дължина около 10 mm и се обработва чрез кипене със солна киселина съгласно GOST 3118-77, докато нови части от киселината спрат да пожълтяват, което показва наличието на желязо. След това азбестът се измива от киселината с гореща вода, изсушава се и се калцинира при 800-850 ° C в продължение на 0,5-1,0 часа, докато въглеродът напълно изгори. Необходимо е азбестът да се тества за съдържание на въглерод чрез изгаряне в пещ в същото количество, както при анализа.
Азотна киселина съгласно GOST 4461-77, разредена 1:1.
Флуороводородна киселина съгласно GOST 10484-78.
Индикатор за дифениламин съгласно GOST 5825-70: 1 g дифениламин се разтваря в 100 cm 3 сярна киселина съгласно GOST 4204-77 или в 100 cm 3 фосфорна киселина съгласно GOST 6552-80.
5.3. Провеждане на анализ
Взетите от анализа чугунени стружки се смилат внимателно в хаванче от ахат и се пресяват през сито с размер на отворите 0,10 mm. Останалите едри частици се смилат, докато целият чипс премине през ситото. Пробата е осреднена.
Стоманените стружки, предназначени за определяне на съдържанието на въглерод при отгряване, не се търкат.
Приготвените стружки от чугун или стомана, в зависимост от очакваната масова фракция на графит (виж таблицата), се поставят в чаша с вместимост 200-250 cm 3 и се разтварят в азотна киселина (1: 1), покривайки стъклото с часовниково стъкло. Ако разтварянето протича бурно, чашата се потапя в съд със студена вода и след спиране на бурната реакция разтварянето продължава с умерено нагряване.
Таблица 3
Тегло на пробата, g |
Обем на разтвор на азотна киселина за разтваряне, cm3 |
ВЪГЛЕРОДНА СТОМАНА
И ЧУГУН, НЕЛЕГИРАН
Методи за определяне на сяра
ГОСТ 22536.2-87
(ST SEV 5283-85)
ДЪРЖАВЕН КОМИТЕТ ПО СТАНДАРТИ НА СССР
Москва
ДЪРЖАВНИ СТАНДАРТИ НА СЪЮЗА НА ССР
Валидност° С 01.01.88
до 01.01.98г
Неспазването на стандарта се наказва от закона
Този международен стандарт определя титриметрични, кулонометрични и инфрачервени спектроскопски методи за определяне на сяра във въглеродна стомана и нелегиран чугун при масова част от 0,002 до 0,40%.
1. ОБЩИ ИЗИСКВАНИЯ
Инсталация за титриметрично определяне на сяра (фиг. ), състояща се от кислороден цилиндър или кислороден тръбопровод 1 оборудвани с редуцир вентил и манометър за пускане и регулиране на притока на кислород; бутилка за измиване 2 съдържащи разтвор на калиев перманганат с масова концентрация 40 g/DM 3 в разтвор на калиев хидроксид с масова концентрация 400 g/DM 3 ; Колби Тищенко с концентрирана сярна киселина 3 , V -оформена тръба 4 напълнени с безводен калциев хлорид или анхидрон (допуска се сухо пречистване на кислород; за това вместо бутилки 2 , 3 , 4 използвайте епруветка с калциев хлорид, колона с аскарит и V -образна тръба, съдържаща в първата половина (по дължината на газа) азбест, импрегниран с манганов диоксид, във втората - анхидрон); ротаметър за измерване на консумацията на кислород 5 ; тръбна хоризонтална пещ със силикатни нагреватели осигуряващи нагряване 1250-1350 °С 6 ; термостат 7 , с които да се поддържа постоянна температура на пещта; волтажен регулатор 8 (разрешено е използването на други видове тръбни пещи, които осигуряват необходимата температура); огнеупорна тръба от силициев диоксид от мулит 9 съгласно нормативно-техническата документация, предназначени за изгаряне на образец с дължина 600-800 mm, с вътрешен диаметър 20-22 mm. Краищата на тръбата трябва да излизат от пещта с най-малко 200 мм от всяка страна (тръбата е затворена с метални капачки или добре поставени гумени запушалки с дупки и с метални накрайници, които предпазват тапите от изгаряне. Стъклени или месингови свързващи тръби се поставят в отворите на тапите.Преди употреба порцеланова тръба, калцинирана по цялата дължина в пещ при работна температура); порцеланови лодки съгласно GOST 9147-80 10 предназначен за изгаряне на проба, която може да издържи на температура от 1350 ° C (преди употреба лодката се калцинира в поток от кислород при работна температура и се съхранява в ексикатор, чийто участък от капака не трябва да се покрива със смазочни материали) ; филтър 11 за абсорбиране на твърди оксиди, образувани при изгарянето на пробата и отнесени от потока кислород от пещта (филтърът е стъклен сферичен или цилиндричен съд, напълнен със стъклена или памучна вата); микробюрети 12 или бюрета с капацитет 25 cm 3, съдържаща разтвор на калиев йодид-йодат или йоден разтвор; абсорбционен съд 13 250-265 мм височина и 30-35 мм диаметър; съд за референтен разтвор 14 250-265 мм височина и 30-35 мм диаметър. Диаграмата на клетка, състояща се от абсорбционен съд и съд за сравнение, е показана на фиг. . В абсорбционния съд е запоена Г-образна стъклена тръба с диаметър 7 mm, завършваща с барботер с поплавък. 15 (виж фиг.), през които газообразните продукти от горенето навлизат в абсорбционния съд. В абсорбционния съд протича процесът на абсорбция и титруване на серен диоксид, в референтния съд има референтен разтвор за контрол на цвета на разтвора по време на титруване. Допуска се използването на клетка с различна форма и без съд за сравнение.
Солна киселина съгласно GOST 3118-77 или GOST 14261-77.
Сярна киселина съгласно GOST 4204-77 или GOST 14262-78.
Калиев хидроксид съгласно GOST 9286-82 или натриев хидроксид съгласно GOST 4328-77.
Калиев перманганат съгласно GOST 20490-75, разтвор с масова концентрация 40 g/dm 3 в разтвор на калиев хидроксид с масова концентрация 400 g/dm 3.
Калциев хлорид съгласно TU 6-09-4711-81.
Натриев вар или натриев азбест (аскарит).
Безводен магнезиев перхлорат (анхидрон) Mg (ClO4)2.
Разтворимо нишесте съгласно GOST 10163-76.
Разтвор с масова концентрация 0,5 g / dm 3 (използван при титруване с разтвор на смес от калиев йодат и калиев йодид): 0,5 g разтворимо нишесте се смила в порцеланов хаван с 50 cm 3 вода и суспензията се изсипва на тънка струйка в 950 cm 3 вряща вода. Към получения разтвор се добавят 15 cm3 на солна киселина, охлажда се и се налива на малки порции при разбъркване разтвор на калиев йодид-йодат до получаване на бледосин цвят на разтвора.
Разтвор с масова концентрация 1 g / dm 3 (използван за титруване с йоден разтвор); 1 g разтворимо нишесте се стрива в порцеланов хаван с 50 cm 3 вода и суспензията се излива на тънка струйка в 950 cm 3 вряща вода, добавят се две капки солна киселина и разтворът се вари 5 минути, охлажда се и се излива на малки порции с разбъркване разтвор на йод, докато разтворът се оцвети в слабо син цвят.
Калиев йодат съгласно GOST 4202-75;
Калиев йодид съгласно GOST 4232-74.
Стандартен разтвор на калиев йодат; 0,0862 g калиев йодат, 17,0 g калиев йодид и 0,4 g калиев хидроксид се разтварят във вода и обемът на разтвора се довежда до 1 dm3. Разтворът се съхранява в бутилка от тъмно стъкло. При определяне на масовата част на сярата под 0,01% е необходимо първоначалният разтвор на калиев йодат да се разрежда в съотношение 1:4 или 1:6.
Кристален йод съгласно GOST 4159-79 стандартен разтвор; 1,9845 g йод се разтварят с 15 g калиев йодид в 60 cm 3 вода в колба със запушалка. След пълното разтваряне на йода, разтворът се излива в бутилка от тъмно стъкло, разрежда се с вода до обем 5 dm 3 и се разбърква добре.
Масовата концентрация на разтвори на калиев йодат или йод се определя според стандартни проби с известна масова част на сярата и химичен състав, близък до състава на анализираната проба. Изгарянето на претеглените части от стандартните проби се извършва при същите условия като анализа. Масова концентрация ( T), изразено в грамове сяра на 1 cm 3 разтвор, се изчислява по формулата
,
където С ко- масова част на сярата в стандартната проба, %;
ме теглото на стандартната проба, g;
V- обемът на разтвор на калиев йодат или йод, използван за титруване на стандартен разтвор на проба, cm3;
V 1 - обемът на разтвор на калиев йодат или йод, използван за титруване на разтвор на контролна проба, cm3.
Plavni: калай съгласно GOST 860-75 или мед съгласно GOST 546-79 под формата на стърготини, както и оксиди на тези метали, предварително тествани при условия на анализ за съдържание на сяра. Разрешено е използването на други потоци. Всички заливни територии трябва да бъдат проверени за съдържание на сяра, което не трябва да надвишава допустимите отклонения за съответната стойност на масовата част на сярата, дадена в табл. .
Манганов диоксид съгласно GOST 4470-79,
Ацетон съгласно GOST 2603-79.
(Ревизирано издание, Рев. № 1).
2.3. Подготовка за анализ
Преди да започнете работа, загрейте пещта до необходимата температура и проверете инсталацията за течове.
Пълнотата на изгаряне на сярата от порцеланова тръба и лодка се определя, както следва: когато в пещта се достигне температура от 1250-1350 ° C, тръбата се затваря от двете страни със запушалки, 110-120 cm 3 от разтвор на нишесте със слаб син цвят се излива в двата съда, отваряйки крана, потокът на кислород е 2,5 dm 3 /min.
Обезцветяването на разтвора в абсорбционния съд при преминаване на кислород за няколко минути показва отделянето на редуциращи газообразни вещества от тръбата, които реагират с йод. Без да се спира подаването на кислород, стандартен разтвор на йод или смес от калиев йодат и калиев йодид се излива в абсорбиращия разтвор, докато интензитетът на цвета на разтворите в двата съда стане еднакъв. За да се провери правилната работа на инсталацията, 2-3 проби от стандартна проба от стомана или чугун се изгарят в присъствието на поток, както е посочено в параграф. След това част от потока се изгаря, за да се установи корекцията за контролния експеримент. Преди започване на работа, както и след смяна на порцеланови тръби, се изгарят две или три произволни проби от метал.
Проба от стомана (чугун), ако е необходимо, предварително измита с етер, етилов алкохол или ацетон и изсушена с маса 0,5-1,0 g, се поставя в лодка, равномерно разпределена по дъното и покрита със слой от поток в количество 0,5-1,0 г. При анализ на въглеродни стомани е разрешено да се извършва изгаряне без поток. Лодка с проба и плувка се поставят с кука в най-нагрятата част на порцелановата тръба и тръбата бързо се затваря с гумена запушалка или капачка, в която се вкарва стъклена или месингова тръба за подаване на кислород. Изгорете част от пробата при температура 1250-1350 °C. Скоростта на предаване на кислород е 2,5 dm 3 /min.
(Ревизирано издание, Рев. № 1).
В процеса на изгаряне пробата се следи за промяна на цвета на течността в абсорбционния съд, където се абсорбират серни оксиди. По време на горене цветът на разтвора в абсорбционния съд винаги трябва да бъде близък до цвета на референтния разтвор. За да направите това, разтвор на калиев или йоден йодид-йодат се добавя към разтвора в абсорбционния съд, докато интензитетът на цвета намалява, докато се получи еднакъв интензитет на цвета и в двата съда. Титруването се счита за завършено, когато интензитетът на цвета на разтворите в двата съда стане еднакъв. За да се провери пълнотата на изгаряне на пробата, кислородът продължава да се подава още 1 минута. Ако интензитетът на цвета на разтвора не намалее, определянето се счита за завършено, ако намалее, титруването продължава. След изгаряне на пробата, лодката се изважда от пещта с кука. Разтопените оксиди трябва да изглеждат като плътна, хомогенна маса, разположена по цялото дъно на лодката. В противен случай трябва да вземете нова проба и да повторите изгарянето. Абсорбционният разтвор се източва от съда и съдът се измива с вода.
След около 20 изгаряния тръбата, през която се подават газове към абсорбционния съд, както и тръбите за горене, трябва да се почистят от железни оксиди с мека телена четка.
Не е позволено да се използват запушени тръби, тъй като това може да доведе до подценени резултати. Надценени резултати могат да се получат при недостатъчно предварително калциниране на тръбата и лодката, както и при изгорели тапи.
2.5. Обработка на резултатите
2.5.1. Масова част на сярата (х) като процент се изчислява по формулата
,
където V- обемът на разтвор на калиев йодат или йод, използван за титруване на разтвора на анализираната проба, cm3;
V 1 - обемът на разтвор на калиев йодат или йод, използван за титруване на разтвора от контролния експеримент, cm3;
T- масова концентрация на разтвор на калиев йодат или йод, g / cm 3 сяра;
ме теглото на претеглената проба от анализираната проба, g.
2.6. Стандартите за точност и стандартите за контрол на точността за определяне на масовата част на сярата за стомана са дадени в таблица. , за чугун - табл. .
маса 1
д, % |
Допустими несъответствия, % |
||||
две средни стойности на резултатите от анализа, извършени при различни условиядда се |
д 2 |
д 3 |
д |
||
От 0,002 до 0,005 включително |
0,0012 |
0,0015 |
0,0013 |
0,0015 |
0,0008 |
St. 0,005 » 0,010 » |
0,0016 |
0,0020 |
0,0017 |
0,0020 |
0,0010 |
» 0,01 » 0,02 » |
0,0024 |
0,0030 |
0,0025 |
0,0030 |
0,0016 |
» 0,02 » 0,05 » |
0,004 |
0,005 |
0,004 |
0,005 |
0,003 |
» 0,05 » 0,10 » |
0,006 |
0,008 |
0,007 |
0,008 |
0,004 |
» 0,10 » 0,20 » |
0,010 |
0,012 |
0,010 |
0,012 |
0,006 |
» 0,20 » 0,40 » |
0,016 |
0,020 |
0,017 |
0,020 |
0,010 |
таблица 2
Аналитична грешкад, % |
Допустими несъответствия, % |
||||
две средни стойности на резултатите от анализа, извършени при различни условиядда се |
две паралелни определенияд 2 |
три паралелни определенияд 3 |
резултати от анализ на стандартна проба от сертифицирана стойностд |
||
От 0,002 до 0,005 включително |
0,0012 |
0,0015 |
0,0013 |
0,0015 |
0,0008 |
St. 0,005 » 0,010 » |
0,0016 |
0,0020 |
0,0017 |
0,0020 |
0,0010 |
» 0,01 » 0,02 » |
0,004 |
0,005 |
0,004 |
0,005 |
0,003 |
» 0,02 » 0,05 » |
0,006 |
0,008 |
0,007 |
0,008 |
0,004 |
» 0,05 » 0,10 » |
0,008 |
0,010 |
0,008 |
0,010 |
0,005 |
» 0,10 » 0,20 » |
0,016 |
0,020 |
0,017 |
0,020 |
0,010 |
» 0,20 » 0,40 » |
0,024 |
0,030 |
0,025 |
0,030 |
0,015 |
(Ревизирано издание, Рев. № 1).
3. КУЛОМЕТРИЧЕН МЕТОД
3.1. Същност на метода
Методът се основава на изгаряне на част от пробата в поток от кислород при температура 1250-1350 °C, абсорбиране на образувания серен диоксид от абсорбционен разтвор с определена начална стойност на pH и последващо измерване на кулонометрична титруваща единица , необходимо за възстановяване на първоначалната стойност на pH на количеството електричество, което е пропорционално на съдържанието на сяра в пробата.
Кулонометрична инсталация от всякакъв тип с всички аксесоари (кулометър, абсорбционни съдове, рН метър, маскоректор), осигуряващи точността на анализа, посочена в таблицата.
Хоризонтална тръбна пещ със силикатни нагреватели, осигуряваща температура на нагряване 1250-1350 °С.
Кислородна бутилка или кислородна линия.
Огнеупорни мулитно-силикатни тръби по нормативна и техническа документация с дължина 600-800 mm с вътрешен диаметър 20-22 mm.
Порцеланови лодки по GOST 9147-80.
Електрическа пещ тип SNOL по нормативно-техническа документация, осигуряваща температура на нагряване минимум 1000 °C.
Преди употреба лодката се калцинира в поток от кислород при работна температура и се съхранява в ексикатор, чийто участък от капака не трябва да се покрива със смазочни материали.
Абсорбционните и спомагателните разтвори се приготвят в съответствие с вида на използваната кулонометрична инсталация.
Плавни: ванадиев пентаоксид съгласно нормативно-техническата документация;
мед в съответствие с GOST 546-79, калай в съответствие с GOST 860-75, радиотехническо карбонилно желязо в съответствие с GOST 13610-79 или карбонилно желязо със специална чистота. Разрешено е използването на други потоци. Масовата част на сярата в стопилката не трябва да надвишава абсолютните допустими несъответствия за съответните диапазони на концентрация, дадени в таблицата.
Ректифициран технически етилов алкохол в съответствие с GOST 18300-87.
Етилов етер съгласно GOST 22300-76.
Ацетон съгласно GOST 2603-79.
(Ревизирано издание, Рев. № 1).
3.3. Провеждане на анализ
Устройството е подготвено за работа в съответствие с инструкциите. За да се премахнат следи от сяра от инсталацията, преди започване на анализа през инсталацията се пропуска ток от кислород и тръбата се запалва. Преминаването на кислород и калцинирането на тръбата се извършва, докато се получи минимално постоянно отчитане на устройството.