Б.7.3 Контрольный опыт
Перед проведением анализа необходимо дважды провести контрольный опыт.
Оловянную капсулу (Б.5.2) помещают в керамический тигель (Б.5.3) и слегка прижимают ее ко дну тигля. Добавляют чистое железо (Б.4.2) в количестве, соответствующем навеске анализируемой пробы, и (1,5 ± 0,1) г плавня (Б.4.5). Помещают керамический тигель с его содержимым на подставку под тигли, поднимают ее до положения сжигания и закрывают камеру сгорания печи. В конце цикла сжигания и измерения удаляют тигель из камеры сгорания и записывают показания прибора.
Полученные результаты в миллиграммах серы переводят с помощью калибровочного графика и рассчитывают значение контрольного опыта, вычитая массу серы в чистом железе из найденного значения (примечание 1).
Среднее значение контрольного опыта определяют по двум параллельным результатам (примечание 2).
Примечания
1 Для определения содержания серы в чистом железе готовят два керамических тигля, в каждый из которых помещают оловянную капсулу, слегка прижав ее ко дну тигля, добавляют 0,500 г чистого железа (Б.4.2) в один керамический тигель и 1,000 г — в другой тигель, покрыв каждую навеску плавнем (Б.4.5) в количестве (1,5 + 0,1) г;
выполняют с тиглями операции, указанные в Б.7.4;
полученные результаты в миллиграммах серы переводят с помощью калибровочного графика (Б.7.5).
Массу серы (т2) в 0,500 г чистого железа (Б.4.2) вычисляют вычитанием т3. соответствующей 0,500 г чистого железа, из /п4, соответствующей 1,000 г чистого железа. Масса (и5) серы в 1 г чистого железа вдвое больше массы (т2) сеРы в 0,500 г чистого железа
т5= 2т2= 2(лі4 — т3). (Б.1)
2 Среднее значение контрольного опыта не должно превышать 0,005 мг серы, а разность между значениями двух параллельных измерений контрольного опыта не должна превышать 0,003 мг серы. Если эти значения превышают указанные значения, необходимо установить и устранить причину загрязнения.
Б.7.4 Определение
Оловянную капсулу (Б.5.2) помещают в керамический тигель (Б.5.3), слегка прижимают ее ко дну, помещают в нее навеску анализируемой пробы (Б.7.2) и покрывают плавнем (Б.4.5) в количестве (1,5 ± 0,1) г. Тигель с содержимым помещают на специальную подставку для тиглей, приводят прибор в режим сжигания и закрывают камеру сгорания. Согласно инструкции по эксплуатации прибора включают печь. По окончании сжигания и измерения тигель удаляют и записывают результаты анализа.
Б.7.5 Подготовка к построению калибровочного графика
Б.7.5.1 Образцы с массовой долей серы менее 0,005 %
Б.7.5.1.1 Подготовка калибровочных растворов
С помощью микропипетки (Б.5.1) вводят по 50 см3 воды и каждого из стандартных растворов серы (таблица Б.2) в четыре оловянные капсулы. Затем растворы медленно испаряют при температуре 90 °С до полного высыхания, капсулы охлаждают до комнатной температуры и помещают в эксикатор.
Таблица Б.2
|
Стандартный раствор серы |
Масса серы, мг |
Массовая доля серы в анализируемой пробе, % |
|
Вода |
0 |
0,0000 |
|
1 |
20 |
0,0020 |
|
2 |
35 |
0,0035 |
|
3 |
50 |
0,0050 |
Б.7.5.1.2 Измерение
Оловянную капсулу помещают в керамический тигель (Б.5.3), слегка прижимают ее ко дну тигля, добавляют 1,000 г чистого железа (Б.4.2) и покрывают плавнем (Б.4.5) в количестве (1,5 ± 0,1) г. Далее действуют, как указано в Б.7.4.
Б.7.5.1.3 Построение калибровочного графика
Из значений измерений, найденных для каждого калибровочного раствора, вычитают значения, полученные для контрольного опыта. Калибровочный график строят по найденным таким образом истинным 16значениям показаний шкалы и соответствующим им значениям серы в миллиграммах в каждом калибровочном растворе.
Б.7.5.2 Образцы с массовой долей серы от 0,005 % до 0,04 %
Б.7.5.2.1 Подготовка растворов калибровочной серии
С помощью микропипетки (Б.5.1) вводят по 50 см3 воды и каждого из стандартных растворов серы (таблица Б.З) в пять оловянных капсул (Б.5.2). Затем растворы медленно испаряют при температуре 90 °С до полного высыхания, капсулы охлаждают до комнатной температуры и помещают в эксикатор.
Таблица Б.З
|
Стандартный раствор серы |
Масса серы, мг |
Массовая доля серы в анализируемой пробе, % |
|
Вода |
0 |
0,0000 |
|
1 |
50 |
0,0050 |
|
2 |
100 |
0,0100 |
|
3 |
250 |
0,0250 |
|
4 |
400 |
0,0400 |
Б.7.5.2.2 Измерение
Измерение проводят по Б.7.5.1.2
Б.7.5.2.3 Построение калибровочного графика — по Б.7.5.1.3.
Б.7.5.3 Образцы с массовой долей серы от 0,04 % до 0,1 %
Б.7.5.3.1 Подготовка калибровочных растворов
С помощью микропипетки (Б.5.1) вводят по 100 см3 воды и каждого из стандартных растворов серы (таблица Б.4) в пять оловянных капсул (Б.5.2). Затем растворы медленно испаряют при температуре 90 °С до полного высыхания, капсулы охлаждают до комнатной температуры и помещают в эксикатор.
Таблица Б.4
|
Стандартный раствор серы |
Масса серы, мг |
Массовая доля серы в анализируемой пробе, % |
|
Вода |
0 |
0,0000 |
|
1 |
100 |
0,0200 |
|
2 |
200 |
0,0400 |
|
3 |
350 |
0,0700 |
|
4 |
500 |
0,1000 |
Б.7.5.3.2 Измерения
Оловянную капсулу помещают в керамический тигель (Б.5.3), слегка прижимают ее ко дну тигля, добавляют 0,500 г чистого железа (Б.4.2) и покрывают плавнем (Б.4.5) в количестве (1,5 ± 0,1) г. Тигель и содержимое его необходимо обработать, как указано в Б.7.4.
Б.7.5.3.3 Построение калибровочного графика — по Б.7.5.1.3
Б.8 Обработка результатов
Б.8.1 Расчет
Показания для анализируемых проб, полученные на шкале прибора, переводят с помощью калибровочного графика (Б.7.5.1) в соответствующие значения массовой доли серы (тп0) в миллиграммах.
Массовую долю серы Ws, %, вычисляют по формуле
^-~^іоГ-1оо=-іо^~’ (Б'2)
где т() — масса серы в анализируемой пробе, мг;
л?1 — масса серы в контрольном опыте, мг;
т — масса навески анализируемой пробы, г.
Б.8.2 Точность метода
Точность измерений в данном методе характеризуется следующими метрологическими характеристиками: повторяемостью (г), внутрилабораторной воспроизводимостью (Л) и межлабораторной воспроизводимостью
Между массовой долей серы и г, R и Rw приведенными в таблице Б.5, существует логарифмическая зависимость.
Таблица Б.5
|
Массовая доля серы, % |
Повторяемость г, % |
Внутрилабораторная воспроизводимость R, % |
Межлабораторная воспроизводимость Аи„ % |
|
0,002 |
0,00021 |
0,00059 |
0,00025 |
|
0,005 |
0,00037 |
0,00111 |
0,00048 |
|
0,010 |
0,00057 |
0,00179 |
0,00077 |
|
0,020 |
0,00088 |
0,00289 |
0,00126 |
|
0,050 |
0,00156 |
0,00543 |
0,00239 |
|
0,100 |
0,00241 |
0,00878 |
0,00389 |
Б.9 Протокол испытания
Протокол испытания должен содержать следующие сведения:
всю информацию о лаборатории и дате анализа;
использованный метод со ссылкой на настоящий стандарт;
результаты и форму, в которой выражены образцы;
любые необычные особенности, отмеченные в ходе проведения анализа;
любые операции, не указанные в настоящем стандарте, или любые операции, которые могли бы повлиять на результаты анализа.
ПРИЛОЖЕНИЕ В
(справочное)
Технические особенности индукционных печей и инфракрасных анализаторов,
изготовляемых для определения серы
Источник кислорода (баллон или кислородопровод) должен быть снабжен редукционным вентилем для регулирования давления кислорода, подаваемого в печь. При этом регулятор давления должен быть рассчитан на 28 кг/м2.
Устройство для очистки кислорода состоит из поглотительной трубки, наполненной асбестом, пропитанным гидроксидом натрия, для поглощения диоксида углерода, и осушительной трубки с хлорнокислым натрием.
Измеритель газового потока (реометр), рассчитанный на измерение в диапазоне 0—4 дм3/мин.
Высокочастотная индукционная печь
Печь для сжигания состоит из индукционной катушки и высокочастотного генератора. Камера печи представляет собой кремнеземистую трубку (наружный диаметр 30—40 мм, внутренний диаметр 26—36 мм, длина трубки 200—220 мм), которая вставлена внутрь индукционной катушки. На концах трубки находятся металлические пластины, укрепленные металлическими кольцами. В пластинах имеются входное и выходное отверстия для газа.
Высокочастотный генератор мощностью 1,5—2,5 кВт может иметь различную частоту в зависимости от конкретного изготовителя.
Применяют частоты: 2—6 мГц, 15 мГц или 20 мГц. Энергия от генератора подается на индукционную катушку, в которую помещена кремнеземистая трубка, охлаждаемая воздухом.
Тигель с образцом, флюсом и плавнем помещают на подставку, расположенную так, чтобы при ее подъеме металл в тигле оказывался непосредственно внутри индукционной катушки, что обеспечивает эффективную связь при подаче энергии.
Диаметр индукционной катушки, число витков, геометрические размеры камеры печи и мощность генератора определяет фирма-изготовитель.
Температура сжигания зависит как от факторов, указанных в В.4.4, так и от свойств металла в тигле, формы и массы анализируемого образца.
Пылеуловитель, предназначенный для очистки тока кислорода, выходящего из печи, от пыли и окислов металлов.
Инфракрасный анализатор
Для большинства приборов этого типа характерно, что газообразные продукты сжигания переносятся в систему анализатора непрерывным потоком кислорода. Поток газа проходит через ячейку, где фотоэлемент регистрирует излучение, поглощенное диоксидом серы в инфракрасной области спектра, излучение измеряется и суммируется за заданный период времени. Сигнал преобразуется в процентное содержание серы и выводится на шкалу прибора.
В некоторых анализаторах продукты сжигания собираются в атмосфере кислорода при контролируемом давлении в заданном объеме, и эту смесь анализируют на содержание диоксида серы.
Анализатор обычно снабжается электронными приспособлениями для установки шкалы прибора на нуль, компенсации холостого опыта, установки наклона калибровочной кривой и коррекции в случае ее нелинейного характера. Кроме того, анализатор имеет, как правило, возможность ввода массы навески стандартного образца и анализируемой пробы для автоматической коррекции считываемого результата. Приборы могут быть также снабжены автоматическими весами для взвешивания тиглей, навесок испытуемых образцов и передачи значений их масс в калькулятор.77.080.20
Ключові слова: стали, легированные и высоколегированные, методы контроля, сера.
