---

ГОСТ 9853.21-96

ТИТАН ГУБЧАТЫЙ

Методы определения водорода

Издание официальное

БЗ 11-99

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ
МинскПредисловие

1. РАЗРАБОТАН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 105, Украинским научно-исследовательским и проектным институтом титана

ВНЕСЕН Государственным комитетом Украины по стандартизации, метрологии и сертифи­кации

2. ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 9 от 12 апреля 1996 г.)

За принятие проголосовали:

Н

Наименование государства

Азербайджанская Республика Республика Беларусь Республика Казахстан Российская Федерация Туркменистан

Украина

аименование национального органа по стандартизации

Азгосстандарт

Госстандарт Беларуси

Госстандарт Республики Казахстан

Госстандарт России

Главная государственная инспекция Туркменистана

Госстандарт Украины

3. Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 19 октября 1999 г. № 353-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 9853.21—96 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 2000 г.

4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

© ИПК Издательство стандартов, 2000

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания на территории Российской Федерации без разре­шения Госстандарта России

Содержание

1. Область применения 1

2. Нормативные ссылки 1

3. Общие требования 2

4. Хроматографический метод 2

   1. Средства измерений, вспомогательные устройства и реактивы 2

   2. Порядок подготовки к проведению измерений 3

   3. Порядок проведения измерений 4

   4. Обработка результатов измерений 5

   5. Допустимая погрешность измерений 5

   6. Требования к квалификации 5

5. Спектральный метод 6

   1. Средства измерений, вспомогательные устройства и реактивы 6

   2. Порядок подготовки к проведению измерений 6

   3. Порядок проведения измерений 6

   4. Обработка результатов измерений 7

   5. Допустимая погрешность измерений 7

Требования к квалификации 8МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ТИТАН ГУБЧАТЫЙ

Методы определения водорода

Sponge titanium. Methods for determination of hydrogen

Дата введения 2000—07—01

1. Область применения

Настоящий стандарт устанавливает хроматографический (при массовой доле водорода от 0,001 % до 0,1 %) и спектральный (при массовой доле водорода от 0,002 % до 0,1 %) методы определения водорода в губчатом титане по ГОСТ 17746.

Хроматографический метод основан на высокотемпературной экстракции водорода из титана в потоке азота с последующим его определением с помощью термохимического детектора.

Спектральный метод основан на возбуждении спектра пробы низковольтным импульсным разрядом с последующей регистрацией интенсивности спектральной линии водорода фотографи­ческим или фотоэлектрическим способом и определении массовой доли водорода с помощью градуировочных характеристик.

2. Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 8.315—97 Государственная система обеспечения единства измерений. Стандартные об­разцы. Основные положения, порядок разработки, аттестации, утверждения, регистрации и приме­нения

ГОСТ 83—79 Натрий углекислый. Технические условия

ГОСТ 195—77 Натрий сернистокислый. Технические условия

ГОСТ 244—76 Натрия тиосульфат кристаллический. Технические условия

ГОСТ 859-78 Медь. Марки

ГОСТ 3022-80

ГОСТ 3956-76

ГОСТ 4160-74

ГОСТ 6709-72

ГОСТ 9245-79

Водород технический. Технические условия Силикагель технический. Технические условия Калий бромистый. Технические условия Вода дистиллированная. Технические условия Потенциометры постоянного тока измерительные.

Общие

технические

ГОСТ 14261-77

ГОСТ 17433-80

ГОСТ 17746-96

ГОСТ 18300-87

ГОСТ 19627-74

ГОСТ 21241-89

ГОСТ 22056—76

условия

ГОСТ 23780-96

условия

ГОСТ 9293—74 (ИСО 2435—73) Азот газообразный и жидкий. Технические условия

ГОСТ 13033—84 Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации.

Приборы и средства автоматизации электрические аналоговые. Общие технические условия

Кислота соляная особой чистоты. Технические условия

Промышленная чистота. Сжатый воздух. Классы загрязненности

Титан губчатый. Технические условия

Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия

Гидрохинон (парадиоксибензол). Технические условия

Пинцеты медицинские. Общие технические требования и методы испытаний

Трубки электроизоляционные из фторопласта 4Д и 4ДМ. Технические

Титан губчатый. Методы отбора и подготовки проб

Издание официально

е

Ц

ГОСТ 25086-87

ГОСТ 25664-83

ГОСТ 28498-90 тоды испытаний

ветные металлы и их сплавы. Общие требования к методам анализа

Метол (4-метиламинофенол сульфат). Технические условия

Термометры жидкостные стеклянные. Общие технические требования. Ме-

ГОСТ 28723—90 Расходомеры скоростные, электромагнитные и вихревые. Общие технические требования и методы испытаний

ГОСТ 29298—92 Ткани хлопчатобумажные и смешанные бытовые. Общие технические

условия

3. Общие требования

   1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086.

   2. Отбор и подготовку проб проводят по ГОСТ 23780.

   3. Массовую долю водорода находят по двум навескам.

   4. При построении градуировочного графика каждая точка строится по среднему арифмети­ческому результатов четырех измерений.

4. Хроматографический метод

с

4.1 Средства измерений,

помогательные устройства и реактивы

Хроматограф газовый типа «Газохром-3101», оснащенный термохимическим детектором, или

аналогичный прибор.

Микродозатор газовый, содержащий градуировочные дозы от 1 до 18 мм³ (комплектующийся с хроматографом «Газохром-3101» и как самостоятельный дозатор).

Штоковый кран-дозатор, содержащий градуировочные дозы от 0,125 до 0,5 см³ (комплектую­щийся с хроматографом «Газохром-3101»).

Автоматический цифровой измеритель параметров хроматографических пиков (интегратор) по

действующему нормативному документу.

Потенциометр автоматический КСП-4 по ГОСТ 9245.

Электропечь трубчатая разъемная типа СУОЛ.

Автотрансформатор типа ЛАТР-1М.

Милливольтметр типа М-45300 с тиристорным регулятором по ГОСТ 13033.

Секундомер, класс 3, цена деления секундной шкалы 0,2 с по действующему нормативному

документу.

Расходомер мыльно-пенный по ГОСТ 28723.

Реактор кварцевый из кварца двойного переплава (рисунок 1). Толщина стенок должна быть не менее 1 мм.

Капсулы кварцевые (рисунок 2).

Соединение фторопластовое для реактора (рисунок 3), состоящее из: штуцера 7, накидной гайки 2, резиновой прокладки 5, муфты 4, кварцевого реактора с буртиком 5.

Регулятор давления: Р_вх = (0,5—0,7) МПа, Р_вых = (0,05—0,4) МПа.

Регулятор расхода газа от 20 до 1000 см³/мин.

Набор почвенных сит, фракции от 0,1 до 2,0 мм.

Трубка поливинилхлоридная d = (5,0—6,0)/1,0 по действующему нормативному документу.

Трубка фторопластовая (хроматографическая колонка) по ГОСТ 22056, d = (3,5 — 4,0)/0,6, I ~ 3 м.

Азот газообразный ВЧ по ГОСТ 9293.

Водород марки Б по ГОСТ 3022.

Воздух сжатый по ГОСТ 17433 или воздушная магистраль с давлением воздуха не ниже 0,5 МПа.

Этанол (спирт этиловый) ректификованный технический по ГОСТ 18300.

Уголь активированный (для очистки газов) по действующему нормативному документу.

Силикагель, фракции от 0,5 до 1,0 мм (для очистки газов) по ГОСТ 3956.

Цеолит СаА (5А), фракции от 0,25 до 0,50 мм.

Цеолит NaX (13Х), фракции от 0,5 до 1,0 мм (для очистки газов).

Кислота соляная по ГОСТ 14261, разбавленная 1:4.

Стандартные образцы титана по ГОСТ 8.315.

Поверочные газовые смеси с аттестованной объемной долей водорода.

Рисунок 1

Рисунок 2

1 2 3

Рисунок 3

Проба анализируемого титана должна быть в виде кусочков или стружки толщиной не более 0,5 мм и длиной до 1,0 мм, получаемой механической обработкой образца.

Перед выполнением анализа кварцевый реактор и капсулы промывают раствором соляной кислоты, водой до нейтральной среды и этанолом. Реактор и капсулы сушат и прокаливают при температуре 1373 К в муфельной или трубчатой электропечи. На реакторе с широкой его части буртик прошлифовывают до получения плоской поверхности.

Цеолиты СаА и NaX предварительно регенирируют при нагревании в вакууме, повышая температуру со скоростью 50—60 град/мин до 653 К, и выдерживают при этой температуре в течение 3—4 ч.

Установку собирают согласно рисунку 4. Установка для определения водорода в титане состоит из: фильтров очистки азота 7/1, 2А, ЗА фильтров очистки воздуха 1Б, 2Б, ЗБ, заполненных соответственно активированным углем, силикагелем и молекулярными ситами NaX; регуляторов расхода азота 44; регуляторов давления воздуха 4Б; микродозатора 5; штокового крана-дозатора 6; реактора 7; электропечи 8; хроматографической колонки 9, заполненной цеолитом СаА (5А); термохимического детектора 10 с двумя камерами; потенциометра 77 и интегратора 12.

Узлы установки соединяют поливинилхлоридной трубкой. Узел подсоединения реактора к установке собирают в соответствии с рисунком 3. С помощью регуляторов давления 4Б и расхода 4А (рисунок 4) устанавливают расход воздуха в обеих линиях по 60 см³/мин, расход азота в обеих линиях по 60 см³/мин. Температуру нагрева электропечи 8 и кварцевого реактора 7 устанавливают (1323±50) К. Спаи на реакторе не должны находиться в зоне нагрева. Газовый хроматограф, потен­циометр, интегратор включают согласно инструкции по эксплуатации. Устанавливают ток моста детектора 150 мА. Герметичность установки проверяют путем пережатия выхода газа-носителя и подачи рабочего давления на установку. В случае падения рабочего давления, фиксируемого мано­метром, узлы соединения омыливают мыльным раствором. Устраняют утечки газа.

1А 2А 5 А 4Л 4Б 9 10

Рисунок 4

Контрольный опыт проводят в тех же условиях с пустой кварцевой капсулой.

Градуировку проводят (при массовой доле водорода от 0,001 % до 0,02 %), последовательно дозируя водород микродозатором с использованием доз № 5, 6, 7, что соответствует 8; И; 17 мм³ водорода, и штоковым краном-дозатором, используя дозы 0,125 и 0,25 см³. При массовой доле водорода от 0,02 % до 0,10 % градуировку проводят с помощью штокового крана-дозатора, используя дозы 0,125; 0,25; 0,375 и 0,5 см³.

По полученным значениям площади хроматографического пика рассчитывают абсолютный градуировочный коэффициент или строят градуировочный график в соответствии с ГОСТ 25086.

Градуировочный коэффициент К, г/(мкВ • с), рассчитывают по формуле

К2
5 22400 ’

(1)

где V — объем дозируемого количества водорода, см³;

2 — масса одного моля водорода, г;

S — площадь хроматографического пика с учетом масштабного множителя, мкВ-с;

22400 — объем одного моля водорода при нормальных условиях, см³.

При использовании поверочных газовых смесей для градуировки установки абсолютный гра­дуировочный коэффициент К, г/(мкВ • с), рассчитывают по формуле

V

(2)

2 а

522400 ’ 100

где а — объемная доля водорода в поверочной газовой смеси, %.

Допускается использование для градуировки установки стандартных образцов титана. Порядок проведения измерений — по 4.3.1. Градуировочный коэффициент К, г/(мкВ ■ с), в этом случае рассчитывают по формуле

(3)

5^ 100 ’

СТ

где — масса навески стандартного образца, г;