---

УДК 546.22.06:546.22.06:006.354 Группа В59

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СПЛАВЫ МЕДНО-ЦИНКОВЫЕ

ГОСТ

Методы определения серы 1652 9 77

Copper-zinc alloys.

Methods for the determination of sulphur

ОКСТУ 1709

Дата введения 1978—07—01

Настоящий стандарт устанавливает йодометрический, титриметри­ческий метод и метод с применением автоматических и полуавтомати­ческих анализаторов (при массовой доле серы от 0,001 до 0,05 %) в медно-цинковых сплавах по ГОСТ 15527, ГОСТ 17711 и ГОСТ 1020.

Допускается проводить определения серы в медно-цинковых сплавах по ИСО 7266 (см. приложение).

(Измененная редакция, Изм. № 2, 3).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

   1. Общие требования к методу анализа — по ГОСТ 25086 с дополнением по п. 1.1 ГОСТ 1652.1.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

2а. Йодометрический титриметрический метод

2а. 1. Сущность метода

Метод основан на сжигании пробы в токе кислорода при 1000— 1200 °С, поглощении выделяющегося диоксида серы и титровании образовавшейся сернистой кислоты раствором йода в присутствии индикатора крахмала.

2а, 2а. 1. (Введен дополнительно, Изм. № 2).

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Установка для определения содержания серы (см. чертеж).

Издание официальное

Перепечатка воспрещена

Установка состоит из следующих элементов: баллона с кислоро­дом 1, снабженного редукционным вентилем 2 (для регулирования скорости поступления кислорода в печь); склянки Тищенко 3 с промывным раствором; поглотительной склянки 4, содержащей кон­центрированную серную кислоту; колонки 5 для осушения кислоро­да, содержащей в нижней части сухой хлористый кальций, затем слой стеклянной или обыкновенной ваты и в верхней части сухое едкое кали или сухой едкий натр; трехходового крана 6 для регулирования скорости пропускания кислорода; фарфоровой трубки 7 длиной 650—750 мм внутренним диаметром 15—20 мм. Длина трубки должна быть такой, чтобы концы ее выступали из печи не менее чем на 180—200 мм. Трубка перед применением должна быть прокалена при 1100—1200 °С в атмосфере кислорода; терморегулятора 8 для поддер­жания необходимой температуры в печи, состоящего из платино-пла- тинородиевой термопары и гальванометра; горизонтальной электрической трубчатой печи 9, допускающей нагрев до 1100— 1200 °С; пылеуловителя 10, наполненного стеклянной ватой; двухходового крана 11', бюретки 13', поглотительного аппарата 12, состоящего из двух равных сосудов, соединенных стеклянными перемычками. Левый сосуд является абсорбционным, в нижней его части имеется кран для слива по окончании анализа оттитрованной поглотительной жидкости. В правый сосуд наливают жидкость, служащую для кон­троля.

Фарфоровые неглазурованные лодочки длиной 70—130 мм, ши­риной 7—12 мм и высотой 5—10 мм. Лодочки должны быть прока­лены при 1100—1200 °С в атмосфере кислорода в течение 10 мин.

Йод 0,0005 моль/дм³ раствор; готовят следующим образом: 0,126 г металлического йода, очищенного возгонкой, переносят в неболь­шую колбу с притертой пробкой, в которую предварительно помеща­ют 2 г йодистого калия и 5—10 см³ воды. Содержимое колбы часто взбалтывают до полного растворения йода, затем раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³ и разбавляют водой до метки. Раствор сохраняют в склянке из темного стекла.

Массовую концентрацию раствора йода (7), выраженную в г/см³ серы, вычисляют по формуле

т ■ т,
Т = L

И-100 ’

где т — масса навески стандартного образца, г;

пг_г — массовая доля серы в стандартном образце, %;

V — объем раствора йода, израсходованный на титрование, см³.

Стандартный образец для установления рабочего режима установ­ки. Используют Государственные стандартные образцы сталей: ГСО 716—84п, ГСО 1557—83п, ГСО 1640-83П, ГСО 888-84п, ГСО 1416—82п или никелевый сплав; ГСО 1862—80, ГСО 1862—85п, ГСО 1498—83п, ГСО 1609—85п.

Медь марки МОк по ГОСТ 859 в виде стружки.

Крахмал растворимый по ГОСТ 10163, 10 г/дм³ раствор.

Калий йодистый по ГОСТ 4232.

Калия гидрат окиси (кали едкое) раствор 400 г/дм³.

Натрия гидрат окиси по ГОСТ 4328.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, раствор 40 г/дм³.

Кислота серная по ГОСТ 4404.

Калий хлористый, безводный плавленный.

Раствор промывной; готовят следующим образом: 40 г марганцо­вокислого калия растворяют в 40 %-ном растворе гидроокиси калия.

Перед проведением анализа вся установка должна быть проверена на герметичность при 1100—1200 °С, для чего соединяют весь прибор с баллоном, открывают трехходовой кран на воздух, осторожно открывают баллон и пропускают кислород со скоростью 20—30 пузырьков в минуту. Кран 6 переключают так, чтобы кислород поступил в печь и закрывают кран 11. Через 2—3 мин должно прекратиться выделение пузырьков в очистительных склянках 3 и 4 выжидают еще 5—7 мин и, если пузырьки больше не выделяются, установку считают герметичной.

(Измененная редакция, Изм. № 2, 3).

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

   1. Навеску тонкоизмельченного сплава массой 2,5 г помещают в фарфоровую лодочку и прибавляют стружку меди 0,3 г. Собирают всю установку, как показано на чертеже, затем проверяют наличие летучих восстановительных веществ в сжигательной трубке. Для этого в оба сосуда поглотительного аппарата 12 наливают по 50 см³ воды и по 10 см³ раствора крахмала, приливают из бюретки в оба сосуда несколько капель раствора йода до появления слабо-голубой окрас­ки, нагревают печь до 1080—1100 °С и пропускают кислород со скоростью 40—50 пузырьков в минуту.

Если через 4—5 мин окраска раствора в поглотительном сосуде исчезнет, то это показывает на выделение в трубке восстановитель­ных газообразных веществ, реагирующих с йодом. В этом случае, не прекращая тока кислорода, приливают к раствору в левом сосуде еще несколько капель раствора йода до тех пор, пока слабо-голубая окраска раствора останется неизменной и равной по интенсивнос­ти окраске контрольного опыта в правом сосуде. После этого вынимают пробку из трубки (со стороны баллона с кислородом) и помещают в трубку лодочку с навеской образца при помощи длинного проволочного крючка в середину печи (в наиболее на­гретую зону). Трубку немедленно закрывают пробкой и производят сжигание образца.

Когда поступающие из печи в поглотительный сосуд газы начи­нают обесцвечивать раствор йода в нижней части сосуда для погло­щения, приливают раствор йода с такой скоростью, чтобы синяя окраска раствора не исчезла во время сжигания. При ослаблении интенсивности окраски в поглотительном растворе приливание рас­твора йода замедляют и прекращают в тот момент, когда слабо-голу­бая окраска раствора в левом сосуде продолжает оставаться постоянной и равной по интенсивности с окраской контрольного раствора в правом сосуде. После этого пропускают кислород еще в течение 1 мин, и, если окраска раствора не исчезнет, то сжигание считают законченным. При определении содержания серы необхо­

димо производить в тот же день контрольный опыт для внесения поправки. С этой целью лодочку прокаливают с 0,3 г меди. Поправка на контрольный опыт не должна быть более 0,2—0,3 см³ раствора йода.

1. 2. (Исключен, Изм. № 2).

2. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

   1. Массовую долю серы (X) в процентах вычисляют по формуле

(И- К,) Т ■ 100

А —

V

где

на титрование

на титрование выраженная в

— объем раствора йода, израсходованный образца, см³;

V_} — объем раствора йода, израсходованный
раствора контрольного опыта, см³ ’

Т — массовая концентрация раствора йода, г/см³ серы;

т — масса навески сплава, г.

(Измененная редакция, Изм. № 3).

(Введен дополнительно, Изм. № 1).

4. МЕТОД С ПРИМЕНЕНИЕМ АВТОМАТИЧЕСКИХ
   И ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКИХ АНАЛИЗАТОРОВ

Метод основан на определении серы с помощью автоматического и полуавтоматического анализатора, обеспечивающего сжигание на­вески пробы сплава в токе кислорода при 1000—1200 °С, поглощении образовавшегося диоксида серы раствором окислителя и определе­нии серы в зависимости от типа анализатора кондуктометрическим, кулонометрическим, амперометрическим методами по измерению абсорбции молекулярных полос диоксида серы в инфракрасной области спектра.

Автоматический или полуавтоматический анализатор типа АС- 7932. Допускается применение других типов автоматических или полуавтоматических анализаторов, обеспечивающих заданную точ­ность анализа.

Определение массовой доли серы проводят по методике, предус­мотренной для данного типа анализатора, используя для градуировки Государственные стандартные образцы сталей, например, комплект, включающий ГСО 716—84п, ГСО 164—84п, ГСО 888—84п, ГСО 1377—82п, ГСО 1416—82п или никелевых сплавов: ГСО 1862—80, ГСО 1498—83п, ГСО 1609-85п.

(Измененная редакция, Изм. № 3).

ПРИЛОЖЕНИЕ Рекомендуемое

ИСО 7266-84

Медь и медные сплавы. Определение серы.
Титриметрический метод с сжиганием

1. Область применения

Стандарт устанавливает титриметрический метод определения серы в меди и медных сплавах с сжиганием пробы.

Метод применим при массовой доле серы более 0,010 %.

2. Сущность метода

Сжигают навеску пробы в кислороде при 1250 °С. Поглощают образовав­шиеся при сжигании газы разбавленным раствором перекиси водорода. Титруют образовавшуюся серную кислоту боратом натрия в присутствии раствора сме­шанного индикатора метилового красного и метиленового синего.

3. Реактивы

При анализе используют реактивы квалификации ч.д.а. и дистиллиро­ванную воду или деионизированную воду.

Разбавляют 10 см³ перекиси водорода (30 % по массе) по 1000 см³ водой.

Разбавляют 14 см³ серной кислоты (р =1,84 г/см³) до 1000 см³. Затем разбавляют 10 см³ этого раствора до 1000 см³.

Растворяют 1,1895 г бората натрия (Na^O^lO Н₂О) в воде и разбавляют до метки в мерной колбе вместимостью до 1000 см³.

1 см³ стандартного раствора содержит 100 мкг серы.

Растворяют 0,120 г метилового красного и 0,080 г метиленового синего в 100 см³ этанола.

4. Аппаратура

Обычная лабораторная аппаратура с дополнением.

1. 1. Бюретка на 25см³ с ценой деления 0,05см³.

   2. Аппаратура для определения серы (черт. 1), со­стоящая из следующих частей

      1. Кислородная склянка с регулятором давления и расходомером (D). Кислород не должен содержать серы.

      2. Трубки для очистки газа (Л, и А₂). Трубка A_t заполнена асбестом, обработанным гидроокисью натрия. Нижняя часть трубки Л₂ натри четверти высоты заполнена пятиокисью фосфора. Эти два вещества разделены проб­кой из стеклянной ваты.

      3. Двухходовой кран (7?) с трубками диаметром 3—4 мм, позволяю­щий кислороду поступать в трубку Тдля сжигания, а газам, выделяющимся при сжигании, поступать в трубку-барботер В.

      4. Ртутный затвор (5) с равновесной склянкой и предохранительной трубкой. Уровень ртути с помощью равновесной склянки устанавливается таким образом, чтобы при наличии изоляции при открытом кране R раствор из трубки для сжигания поступал с расходом 2,5 дм³/мин. При открытом кране R создается избыточное давление и ртутный затвор работает до достижения нормального давления.

      5. Буферная емкость (И) для выравнивания давлений.

      6. Трубка для сжигания (7), изготовленная из непористого жаростой­кого материала, в которую помещается лодочка с пробой для сжигания.

      7. Лодочка для сжигания, предварительно прокаленная при 1250 °С в токе кислорода.

      8. Трубчатая печь (7), способная поддерживать температуру нагретой части трубки для сжигания Т1250 °С, с металлической охлаждаемой голов­кой для трубки для сжигания (черт. 3).

      9. Стеклянная выводная трубка того же диаметра, что и трубка для сжигания Т, соединенная с трубкой для сжигания резиновой муфтой (/>)■

      10. Охлаждаемый водой змеевик (у) для охлаждения газов, выделяю­щихся при сжигании.

      11. Гибкая пластиковая трубка для всех постоянных соединений.

   3. Аппарат для поглощения газов, состоящий из следующих частей (черт. 1 и 2).

      1. Поглотительный сосуд емкостью 250 см³.

      2. Барботерная трубка (Б) с отверстиями по 0,05 мм у одного конца (черт. 2), погруженная в раствор перекиси водорода.

      3. Выходной кран (С) между трубками для очистки газа А, и А₂ и барботерной трубкой В. С помощью этого крана можно поддерживать небольшой поток кислорода в поглотительный сосуд, предотвращая тем самым проникновение раствора перекиси водорода в барботерную трубку В.

2. Проведение анализа

   1. Навеска пробы