---

0,5 ± 0,001 г - при массовой доле серы в образце 0,10 % - 0,20 %;

при массовой доле серы более 0,20 % величину навески анализируемой пробы необходимо рассчитать таким образом, чтобы массовая доля серы в ней составляла не более 1000 мкг. Для сохранения одинаковых условий сжигания навеску пробы следует дополнить до 1 г чистым железом (А.4.4).

А.7.3 Проведение анализа

А.7.3.1 Сжигание нежаропрочных сталей и чугунов

Электрическую печь 9 нагревают так, чтобы внутри трубки температура составляла не менее 1420 °С. Открывают краны 4 и 10, пропускают кислород со скоростью 1,2 дм³/мин через печь в сосуд с поглотительным раствором (А.4.6), при этом уровень раствора должен обязательно подняться на 80 мм выше отверстий барботажной трубки 13.

Добавляют в поглотительный раствор 4 - 5 капель смеси индикаторов (А.4.8) и нейтрализуют его стандартным раствором тетраборнокислого натрия (А.4.7) до получения устойчивой светло-зеленой окраски раствора. Отмечают уровень стандартного раствора в бюретке V₁ в кубических сантиметрах.

Закрывают краны 4 и 10, прекратив подачу кислорода. Открывают заслонку входного устройства 5 и помещают лодочку с капсулой и анализируемой пробой в широкую, наиболее нагретую часть трубки сжигания 6. Закрывают заслонку входного устройства 5, открывают входной кран 4 для потока кислорода со скоростью 1,2 дм³/мин, а затем быстро открывают кран для вывода газа 10.

Навеску пробы сжигают в течение 3 мин в потоке кислорода. Образующийся при этом сернистый газ полностью переходит из трубки сжигания в поглотительный сосуд, где поглощается поглотительным раствором, который титруют в течение 4 мин стандартным раствором тетраборнокислого натрия (А.4.7) до получения устойчивой светло-зеленой окраски. Отмечают уровень стандартного раствора в бюретке V₂ в кубических сантиметрах.

Конец титрования можно установить также потенциометрическим методом.

А.7.3.2 Сжигание жаростойких сталей и чугунов

В связи с тем, что начальный этап сжигания этих сталей и чугунов затруднителен, к навеске пробы необходимо добавлять определенное количество плавня (А.4.5), но при этом следует иметь в виду, что размеры лодочки и капсулы рассчитаны для сжигания навески массой не более 1,2 г.

А.8 Обработка результатов

А.8.1 Массовую долю серы S, %, вычисляют по формуле

_{, (А.1)}

где 0,00010 - массовая концентрация раствора тетраборнокислого натрия, г/см³ серы;

(V₂ - V₁) - объем раствора тетраборнокислого натрия, израсходованный на титрование, см³;

т - масса навески анализируемой пробы, г.

ПРИЛОЖЕНИЕ Б
(обязательное)

Сталь и чугун. Определение массовой доли серы методом инфракрасной абсорбционной спектроскопии после сжигания навески пробы в индукционной печи (ИСО 4935-89)

Б.1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает инфракрасно-абсорбционный метод определения массовой доли серы в стали и чугуне после сжигания пробы в индукционной печи.

Метод применяют при определении массовой доли серы в диапазоне 0,002 % - 0,10 %.

Б.2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 1770-74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия

ГОСТ 5583-78 (ИСО 2046-73) Кислород газообразный технический и медицинский. Технические условия

ГОСТ 7565-81 (ИСО 377-2-89) Чугун, сталь и сплавы. Метод отбора проб для химического состава

ГОСТ 29169-91 (ИСО 648-77) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки с одной меткой

ГОСТ 29251-91 (ИСО 385-1-84) Посуда лабораторная стеклянная. Бюретки. Часть 1. Общие требования

Б.3 Сущность метода

Метод основан на сжигании навески пробы в высокочастотной индукционной печи в потоке кислорода в присутствии плавня и определении количества образовавшегося диоксида серы по поглощению в инфракрасной области.

Б.4 Реактивы и материалы

При проведении анализа, если нет других указаний, используют реактивы известной аналитической чистоты, дистиллированную воду или воду эквивалентной чистоты.

Б.4.1 Кислород чистотой не менее 99,5 % по ГОСТ 5583.

Для удаления органических примесей, содержащихся в кислороде, перед фильтром очистки устанавливают трубку с катализатором (диоксид меди или платина), нагретую до температуры выше 450 °С.

Б.4.2 Железо металлическое с массовой долей серы менее 0,0005 %.

Б.4.3 Растворитель, пригодный для промывки жирной или грязной стружки, например ацетон.

Б.4.4 Магний хлорнокислый Mg(ClO₄)₂ размером частиц 0,7 - 1,2 мм.

Б.4.5 Плавень - вольфрам с массовой долей серы не более 0,0005 %. Размер частиц плавня зависит от типа используемого прибора.

Б.4.6 Стандартные растворы серы.

Взвешивают с точностью до 0,1 мг указанные в таблице Б.1 количества сернокислого калия, предварительно высушенного при 105 - 110 °С в течение 1 ч до постоянной массы и охлажденного в эксикаторе.

Переносят навески в семь мерных колб вместимостью 100 см³, растворяют в дистиллированной воде, доводят до метки (дистиллированной водой) и перемешивают.

Таблица Б.1

Б.4.7 Аскарит (асбест, пропитанный гидроксидом натрия) размером частиц от 0,7 до 1,2 мм.

Б.5 Аппаратура

При проведении анализа, если нет других указаний, применяют только обычный лабораторный прибор.

Вся лабораторная стеклянная посуда должна соответствовать ГОСТ 29251, ГОСТ 29169 и ГОСТ 1770.

Характеристики выпускаемых промышленных приборов приведены в приложении В.

Б.5.1 Микропипетки на 50 и 100 см³ с погрешностью измерения не более 1 см³.

Б.5.2 Капсула оловянная диаметром около 6 мм, высотой 18 мм, объемом 0,4 см³, массой 0,3 г.

Б.5.3 Тигли керамические, способные выдержать нагрев в индукционной печи. Перед использованием тигли прокаливают в электропечи в воздухе или струе кислорода в течение двух часов при температуре 1100 °С и хранят в эксикаторе.

Примечание - При определении низких содержаний серы рекомендуется прокаливать тигли при температуре 1350 °С в струе кислорода.

Б.6 Отбор и подготовка проб

Отбор и подготовку проб для анализа проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 7565.

Б.7 Методика проведения анализа

Техника безопасности

Основная опасность связана с возможностью получения ожогов при предварительном прокаливании керамических тиглей и работе с расплавом. Следует пользоваться специальными щипцами для тиглей и контейнерами для использованных тиглей. При использовании баллонов с кислородом следует соблюдать обычные для этого случая меры предосторожности. После завершения сжигания пробы следует немедленно удалить кислород из печи, так как повышенное содержание кислорода в замкнутом пространстве может привести к воспламенению и взрыву.

Б.7.1 Подготовка к анализу

Для предварительной очистки кислород пропускают через трубку, заполненную аскаритом (асбестом, пропитанным раствором гидроксида натрия), и трубку с хлорнокислым магнием. Для очистки кислорода от пыли используют фильтр из стекловаты или металлическую сетку из нержавеющей стали, которые следует чистить или заменять по мере необходимости. Камеру сгорания печи, подставку под тигли и фильтры необходимо периодически чистить для удаления осевших окислов.

Каждый блок оборудования после его включения необходимо прогреть в течение времени, указанного в инструкции к прибору.

После очистки камеры сгорания печи замены или очистки фильтров, а также после перерыва в работе прибора для стабилизации его работы необходимо провести сжигание нескольких проб, состав которых аналогичен анализируемым.

Через установку пропускают кислород и устанавливают контрольно-измерительные приборы на нуль. Если шкала измерительного прибора регистрирует массовую долю серы сразу в процентах, необходимо настроить прибор для каждой области калибровки. Для этого выбирают стандартный образец с массовой долей серы, близкой к максимальному в калибровочном интервале. Анализ образца проводят, как указано в Б.7.4, и устанавливают аттестованное значение массовой доли серы на измерительной шкале прибора.

Примечание - Настройку шкалы проводят перед калибровкой по Б.7.4, она не заменяет и не корректирует саму калибровку.

Б.7.2 Проба для анализа

Анализируемую пробу обезжиривают, промыв в соответствующем растворителе, высушивают для удаления следов растворителя и взвешивают с точностью до 1 мг:

1 г - при массовой доле серы менее 0,04 %;

0,5 г - при массовой доле серы более 0,04 %.

Примечание - Масса навески может зависеть от типа используемого анализатора.

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 (m₂) в 0,500 г чистого железа (Б.4.2) вычисляют вычитанием m₃, соответствующей 0,500 г чистого железа, из m₄, соответствующей 1,000 г чистого железа. Масса (m₅) серы в 1 г чистого железа вдвое больше массы (m₂) серы в 0,500 г чистого железа

m₅ = 2m₂ = 2(т₄- 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

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 значениям 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.3) 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.3