---

РСТВЕННЫЙ

СТАНД

СОЮЗА ССР

ЧУГУН ЛЕГИРОВАННЫЙ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СЕРЫ

ГОСТ 2604.2-86
(СТ СЭВ 5283-85)

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТА

М

УДК 659.13:546.22.06:006.354

Методы определения серы

Alloycast iron. Methods for determination
of sulphur

Группа В09

ОКСТУ 0809

ЧУГУН ЛЕГИРОВАННЫЙ

Срок действия

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

с 01.01.88

до 01.01.93

Настоящий стандарт устанавливает титриметрический и куло­нометрический методы определения серы в легированных чугунах при массовой доле ее от 0,004 до 0,1%.

Стандарт соответствует СТ СЭВ 5283—85 в части определения серы в легированном чугуне.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

   4. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 2604.0—77.

2. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

   4. Сущность метода

Метод основан на сжигании навески чугуна в токе кислорода при 1250—1350 °С, поглощении образующейся двуокиси серы во­дой и титровании образующейся сернистой кислоты раствором йодид-йодата калия в присутствии индикатора крахмала.

Установка для определения серы (черт. 1) состоит из источ­ника кислорода (кислородопровод или баллон) /, снабженного редукционным вентилем для регулирования тока кислорода; склянки Тищенко 2, содержащей раствор марганцовокислого ка­лия в растворе гидроокиси калия; склянки Тищенко 3, заполнен-

Издание официальное

Перепечатка воспрещена

ГОСТ 2604.2-86 (СТ СЭВ 5283—85)

© Издательство стандартов, 1987

Черт. 1

ной серной кислотой; сушильной колонки 4, наполненной в ниж­ней части гранулами калия гидроокиси, в верхней — безводным хлористым кальцием или ангидроном. Система очистки кислорода может состоять из хлоркальциевой трубки, колонки с аскаритом и U-образной трубки, содержащей в первой половине (по ходу газа) асбест, пропитанный двуокисью марганца, а во второй — ангидрон; ротаметра 5 для измерения расхода кислорода; трех­ходового крана 6; горизонтальной трубчатой электропечи 7 с во­дяным охлаждением и силитовыми нагревателями, обеспечиваю­щей температуру нагрева 1250—1350 °С при помощи регулятора напряжения' 8 и терморегулятора любого типа 9 (допускается применять трубчатые электропечи любого типа, обеспечивающие необходимую температуру); трубки огнеупорной муллитокремне­земистой 10 длиной 600—800 мм, с внутренним диаметром 18— 22 мм, предварительно прокаленной по всей длине при темпера­туре 1250—1350 °С. Концы трубки должны выступать из печи не менее чем на 200 мм с каждой стороны. Трубку закрывают ме­таллическими затворами или хорошо подогнанными резиновыми пробками с отверстиями, в которые вставляют стеклянные или иные некорродирующие соединительные трубки. Внутренние по­верхности пробок должны быть защищены от обгорания асбес­товыми или некорродирующими прокладками; фарфоровых не- глазурованных лодочек 11 (перед применением лодочку прокали­вают в токе кислорода при рабочей температуре 1250—4350°С в условиях анализа и хранят в эксикаторе. Шлиф крышки экси­катора не покрывают смазывающими веществами); стеклянной трубки 12 с расширением, заполненной стекловатой для очистки смеси газов от механических примесей, образующихся при сго­рании навески и уносимых из печи током кислорода; бюретки 13 вместимостью 25 см³ (или микробюретки) с титрованным раст­вором йодид-йодата калия; прибора для поглощения двуокиси серы и титрования 14.

Прибор (черт. 2) состоит из двух стеклянных сосудов (погло­тительного и сосуда сравнения) одинаковой формы. В поглоти­тельном сосуде протекает процесс поглощения и титрования дву­окиси серы, в сосуде сравнения — находится раствор сравнения для контроля окраски раствора при титровании.

Черт. 2

В поглотительный сосуд впаяна Г-образная трубка, оканчи­вающаяся барботером с поплавком, через которую в сосуд посту­пают газообразные продукты сгорания. В нижней части сосуда имеется кран для слива раствора. Крючок для введения и извле­чения лодочек из трубки изготовляют из жаропрочной низкоугле­родистой проволоки любого сечения диаметром 3—5 мм, длиной 500—600 мм.

Трубки огнеупорные муллитокремнеземистые.

Лодочки фарфоровые по ГОСТ 9147—80.

Кислород по ГОСТ 5583—78.

Кислота соляная по ГОСТ 3118—77.

Калия гидроокись по ГОСТ 24363—80.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328—77.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490—75, раствор с мас­совой концентрацией 40 г/дм³ в растворе гидроокиси калия с мас­совой концентрацией 400 г/дм³; 40 г марганцовокислого калия растворяют при нагревании в 700—800 см³ воды. После охлаж­дения добавляют 400 г гидроокиси калия и доводят водой до 1 дм³.

Кислота серная по ГОСТ 4204—77.

Кальций хлористый по ГОСТ 4460—77.

Марганец (II) сернокислый 5-водный по ГОСТ 435—77.

Аскарит (натронный асбест).

Ангидрон (магний хлорнокислый безводный).

Стекловата.

Асбест, пропитанный двуокисью марганца, используемый для

заполнения поглотительной колонки: 13 г сернокислого марганца растворяют в небольшом количестве воды и этим раствором про­питывают 90 г асбестового волокна, предварительно прокален­ного при 800—1000 °С, добавляют 7 г марганцовокислого калия, растворенного в 200 см³ воды, кипятят в течение нескольких ми­

ф

нут. Затем

ильтруют на воронку Бюхнера, промывая горячей водой до отсутствия в фильтрате сернокислых солей. Пропитан­ный двуокисью марганца асбест сушат при 105°С.

Калий йодноватокислый по ГОСТ 4202—75.

Калий йодистый по ГОСТ 4232—74.

Калия йодид-йодат, титрованный раствор: 0,0862 г йодновато­кислого калия, 17 г йодистого калия и 0,4 г гидрата окиси калия растворяют в 1 дм³ воды. Для определения серы в чугуне с мас­совой долей менее 0,05% титрованный раствор разбавляют в соот­ношении 1:1.

Раствор хранят в склянке из темного стекла. Массовую кон­центрацию раствора йодид-йодата калия устанавливают по стан­дартным образцам, сжигаемым в условиях анализа, с известной массовой долей серы и химическим составом, близким к составу анализируемой пробы чугуна. Массовую концентрацию раствора йодид-йодата калия (Г) в г/см³ серы вычисляют по формуле

с -т

( V—V%) -100

где с — массовая доля серы в стандартном образце, %;

— масса навески стандартного образца, г;

V—объем раствора йодид-йодата калия, израсходованный на титрование стандартного образца, см³;Vi — объем раствора йодид-йодата калия, израсходованный на титрование контрольного опыта (лодочка + плавень), см³.

Крахмал по ГОСТ 10163—76, раствор с массовой концентра­цией 0,5 г/дм³, свежеприготовленный: 0,5 г крахмала растворяют при нагревании в 50 см³ воды, полученный раствор выливают в колбу с 500 см³ воды, приливают 15 см³ соляной кислоты и до­водят объем водой до 1 дм³, перемешивают. Затем небольшими порциями при перемешивании приливают раствор йодид-йодата калия до получения слабо-голубой окраски раствора.

Плавни: олово по ГОСТ 860—75 или олово гранулированное; медь металлическая по ГОСТ 859—78;

окись меди по ГОСТ 16539—79;

железо карбонильное радиотехническое по ГОСТ 13610—79 или железо карбонильное, ос. ч-

Массовая доля серы в плавне не должна превышать величины абсолютных допускаемых расхождений для соответствующих диа­пазонов концентраций.

Печь нагревают до рабочей температуры. Установку собирают при помощи резиновых трубок согласно черт. 1 (соединения дол­жны быть максимально короткими) и проверяют на герметич­ность следующим образом: пропускают кислород через установку со скоростью 20- 30 пузырьков в минуту. Затем плотно пережи­мают резиновую трубку перед поглотительным сосудом. Спустя 2—3 мин должно прекратиться выделение пузырьков в промыв­ных склянках, после чего выдерживают еще 2—3 мин. Если пу­зырьки больше не выделяются, систему считают герметичной.

Полноту выгорания серы из фарфоровой трубки проверяют следующим образом: один конец фарфоровой трубки присоеди­няют к источнику с очищенным кислородом, а второй — с погло­тительным сосудом. В оба сосуда наливают по 90—ПО см³ раст­вора крахмала слабо-голубой окраски и пропускают ток кисло­рода. Неизменяемость окраски раствора в поглотительном сосуде свидетельствует о полноте выгорания серы из фарфоровой труб­ки.

Для проверки правильности работы установки сжигают 2-—3 навески стандартного образца чугуна, при необходимости в при­сутствии плавня согласно п. 2.3. Затем сжигают навеску плавня для установления поправки контрольного опыта.

Навеску чугуна массой 0,5 г помещают в фарфоровую лодоч­ку и, при необходимости, покрывают плавнем в соотношении (1:1).

Лодочку с навеской помещают в наиболее нагретую часть фарфоровой трубки, которую быстро закрывают затвором ил

и

пробкой и выдерживают в течение 1 мин без доступа кислорода при помощи трехходового крана, а затем пропускают ток кисло­рода со скоростью 2—3 дм¹²³/мин.

Когда двуокись серы, поступающая из печи в поглотительный сосуд, начнет обесцвечивать раствор, из бюретки приливают раст­вор йодид-йодата калия с такой скоростью, чтобы жидкость все время оставалась слабо-голубого цвета.

Титрование считают законченным, когда интенсивность окрас­ки растворов в обоих сосудах будет одинаковой и не изменится в течение 1 мин.

По окончании сжигания навески лодочку извлекают из труб­ки крючком, а поглотительный раствор заменяют свежим.

(Г— У_г)-Г 100

т

где V — объем раствора йодид-йодата калия, израсходованный на титрование анализируемого раствора, см³;

Vi—объем раствора йодид-йодата калия, израсходованный на титрование раствора контрольного опыта, см³;

Т — массовая концентрация раствора йодид-йодата калия, г/см³ серы;

m— масса навески анализируемого чугуна, г.

Массовая доля серы, %

Абсолютные допускаемые
расхождения, %

0,002 0,005 0,008 0,01

исходного pH, пропорционального массовой доле серы в анали­зируемой пробе.

Кулонометрическая установка АС-7932 или аналогичная уста­новка любого другого типа со всеми принадлежностями для оп­ределения серы.

Трубки огнеупорные муллитокремнеземистые.

Лодочки фарфоровые по ГОСТ 9147—80. Перед применением лодочки прокаливают при рабочей температуре в токе кислорода и хранят в эксикаторе. Шлиф крышки эксикатора не покрывают смазывающими веществами.

Кислород по ГОСТ 5583—78.

Поглотительный и вспомогательный растворы готовят согласно инструкции к применяемой кулонометрической установке.

В качестве плавня применяется пятиокись ванадия высокой чистоты в количестве 0,2 г. Массовая доля серы контрольного опыта не должна превышать величины абсолютных допускаемых расхождений для соответствующих диапазонов концентраций.

Прибор подготавливают к работе в соответствии с инструк­цией.

Проверяют герметичность газового тракта.

Для удаления следов двуокиси серы перед началом работы через установку пропускают ток кислорода и прокаливают фар­форовую трубку до получения минимального постоянного пока­зания прибора.

Градуировку прибора проводят по стандартным образцам с составом, близким к анализируемому чугуну.

Контроль правильности работы установки проводят через каж­дые 2—3 ч сжиганием навески стандартного образца.

Навеску чугуна массой 0,5 г помещают в лодочку и покрывают 0,2 г пятиокиси ванадия. Лодочку с навеской и плавнем помеща­ют в наиболее нагретую часть трубки, которую быстро закры­вают металлическим затвором, нажимают на кнопку «сброс», чем устанавливают индикаторное цифровое табло на «нуль». Сжи­гают навеску при температуре 1250—1350 °С. В процессе сгорания навески на цифровом табло идет непрерывный отсчет показаний. После остановки счета записывают результаты анализа. Парал­лельно через все стадии анализа проводят не менее трех конт­рольных анализов и получают среднее арифметическое значение контрольного опыта

Х=а~

где а — показание цифрового табло прибора при сжигании ана­лизируемой навески чугуна, %;

а — среднее арифметическое значение показаний цифрового табло прибора, полученное в результате сжигания плавня при проведении контрольных опытов.

При разногласиях в оценке качества легированного чугуна применяют кулонометрический метод определения серы.

Номер пункта, подпункта, перечисления, приложения