---

АРСТВЕННЫЙ

СТАН

APT

СОЮЗА ССР

НИКЕЛЬ, СПЛАВЫ НИКЕЛЕВЫЕ
И МЕДНО-НИКЕЛЕВЫЕ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СЕРЫ

ГОСТ 6689.18-92

Издание официальное

12 р. 30 к. БЗ 5-92/643

ГОССТАНДАРТ РОССИИ
Москв

а

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

СТАН

APT СОЮЗА ССР

НИКЕЛЬ, СПЛАВЫ НИКЕЛЕВЫЕ И МЕДНО-

НИКЕЛЕВЫЕ

М

ГОСТ

6689.18—92

етоды определения серы

Nickel, nickel and соррег-nickel alloys.
Methods for the determination of sulphur

ОКСТУ 170

9

^ата введения 01.01.

93

Настоящий стандарт устанавливает йодометрический метод (при массовой доле серы от 0,001 до 0,05 %) и метод с примене­нием автоматических и полуавтоматических анализаторов (при массовой доле серы от 0,001 до 0,05 %) для определения серы в никелевых и медно-никелевых сплавах по ГОСТ 492 и ГОСТ 19241.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086 с до­полнением по разд. 1 ГОСТ 6689.1.

2. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СЕРЫ

   1. Сущность метода

Метод основан на сжигании пробы в токе кислорода при 1350— 1400'°С, поглощении выделяющейся двуокиси серы водой и титро­вании образовавшейся сернистой кислоты раствором йода.

Установка для определения содержания серы (см. чертеж) со­стоит из баллона с кислородом 1; редукционного клапана 2; про­мывной склянки 3 с раствором, содержащим 40 г/дм³ марганцово­кислого калия и 40 г/дм³ гидроокиси; промывной склянки 4 с ра­створом 400 г/дм³ гидроокиси калия; колонки для осушения кисло­рода 5, содержащей в нижней части безводный хлористый кальций, затем слой стеклянной или обыкновенной ваты и в верхней части

Издание официальное

© Издательство стандартов, 1992

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта России

гидроокись калия; трехходового крана 6, позволяющего направлять кислород, прошедший очистку, в печь или выпускать его в атмо­сферу и дополнительно регулировать скорость пропускания кисло­рода; фарфоровой трубки 7 внутренним диаметром 18—22 мм, кон­цы которой, выходящие из печи, должны быть длиной не менее 100 мм (трубка перед применением должна быть прокалена в атмосфере кислорода при 1200°С); горизонтальной электрической трубчатой печи 8 с автоматическим регулированием температуры до 1400/С; пылеуловителя 9, наполненного стеклянной ватой; двух­ходового крана 10; двух поглотительных сосудов 11 и 12; бюрет­ки 13 вместимостью 10 или 25 см³.

Ф

1400 °С в атмос

арфоровые неглазурованные лодочки № 2 по ГОСТ 9147. Ло­

дочки предварительно прокаливают при 1350 ре кислорода. Полнота выжигания серы и ее соединений из лодо­чек контролируется пропусканием газообразных продуктов из печи через раствор йода в присутствии крахмала. Конец выжигания серы из лодочек определяют по прекращению обесцвечивания йодо- крахмального раствора.

Медь с массовой долей серы не более 0,001 % в виде стружки толщиной 0,05—0,1 мм.

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.

Кислород газообразный по ГОСТ 5583.

Калий йодистый по ГОСТ 4232 и раствор 50 г/дм³.

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

Промывной раствор: в мерную колбу вместимостью 1 дм³ вно­сят 40 г марганцовокислого калия, растворяют в 500—600 см³ во­ды, добавляют 400 г гидроокиси калия, охлаждают и разбавляют раствор водой до метки.

Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 5:100.

Ртуть йодистая.

Кальций хлористый по ГОСТ 450, плавленный, безводный.

Крахмал по ГОСТ 10163, раствор 10 г/дм³: 10 г крахмала сме­шивают с небольшим количеством воды до образования однород­ной массы. Крахмальную суспензию вливают при перемешивании в 1 дм³ горячей воды. Раствор кипятят 2—3 мин и фильтруют че­рез складчатый фильтр в склянку, в которую помещают 0,03— 0,05 г йодистой ртути.

Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220, 0,0125 моль/дм³ ра­створ: готовят из препарата, дважды перекристаллизованного и высушенного при 170 °С.

Н

Калия гидроокись, раствор 400 г/дм

атрий углекислый безводный по ГОСТ 83.

Натрия тиосульфат кристаллический по ГОСТ 244, растворы 0,0125 моль/дм³ и 0,0005 моль/дм³: раствор 0,0125 моль/дм³ готовят

за 2—3 дня до установления массовой концентрации раствора: 6,2 г серноватистокислого натрия растворяют в 100 см³ свежепро- кипяченной охлажденной воды, прибавляют 2 г углекислого натрия и разбавляют водой до 1000 см³. Раствор 0,0005 моль/дм³ тиосуль­фата натрия готовят соответствующим разбавлением 0,0125 моль/ /дм³ раствора свежепрокипяченной и охлажденной водой.

У

рия.

становка массовой концентрации раствора тиосульфата нат­

В коническую колбу со шлифом вместимостью 250 см³ помеща­

ют 10 см³ соляной кислоты, 10 см³ раствора йодистого калия и 25 см³ 0,0125 моль/дм³ раствора двухромовокислого калия. Колбу

закрывают пришлифованной пробкой и оставляют в темном месте 8—10 мин. Ополаскивают стенки колбы небольшим количеством

воды (общий объем раствора должен быть 70—80 см³) и титруют выделившийся йод раствором тиосульфата натрия до светло-жел­той окраски раствора, прибавляют 2 см³ раствора крахмала и продолжают титрование до исчезновения синей окраски.

Массовую концентрацию 0,0125 моль/дм³ раствора тиосульфа­та натрия по двухромовокислому калию (Ті) в граммах вычисляют по формуле

0,1554

где V — объем раствора тиосульфата натрия, израсходованный на

титрование, см³.

йод кристаллический по ГОСТ 4159, раствор 0,0005 моль/дм³:

1,27 г кристаллического йода и 2,5 г йодистого калия взвешивают в фарфоровой чашке, перемешивают с небольшим количеством воды, тщательно растирают пестиком и растворяют в воде. Раст­вор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см³ и доливают до метки водой. Раствор хранят в темной склянке с притертой пробкой. 100 см³ полученного раствора помещают в мерную кол­бу вместимостью 1000 см³ и доливают водой до метки. Раствор го­товят в день применения. Допускается приготовление 0,0005 моль/ /дм³ раствора йода разбавлением 0,005 моль/дм³ раствора йода, приготовленного из фиксанала.

1 г стандартного образца никеля или стали помещают в фар­

форовую лодочку. Вынимают пробку со стороны баллона из труб­

ки и при помощи проволочного крючка устанавливают лодочку в наиболее нагретую зону трубки. Далее поступают, как указано в п. 2.4.

Массовую концентрацию раствора йода (Т₂), выраженную в граммах серы на 1 см³ раствора, вычисляют по формуле

пг-С

ГооР

где т — масса навески стандартного образца, г;

С — аттестованное содержание серы в стандартном образце, %;

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

В отсутствии стандартного образца массовую концентрацию раствора йода можно установить по раствору тиосульфата нат­рия, массовую концентрацию которого устанавливают по раствору двухромовокислого калия.

Установка массовой концентрации раствора йода по раствору тиосульфата натрия.

В колбу вместимостью 250 см³ наливают 18—20 см³ воды, при­ливают из бюретки 20 см³ раствора йода, разбавляют водой до 70—80 см³, перемешивают, титруют 0,0005 моль/дм³ раствора тио­сульфата натрия до светло-желтой окраски раствора, приливают 2 см³ раствора крахмала и продолжают титрование до исчезнове­ния синей окраски.

Массовую концентрацию 0,0005 моль/дм³ раствора йода по тиосульфату натрия (Гг) вычисляют по формуле

7-0,001027>|/,

где Т_}— массовая концентрация 0,0125 моль/дм³ раствора тиосуль­фата натрия по двухромовокислому калию, г;

V — объем раствора тиосульфата натрия, израсходованный на титрование, см³.

Массовая концентрация раствора йода по сере (Т$) вычисля­ется по формуле Ts =0,126 Т₂.

Перед проведением анализа проверяют герметичность установ­ки при 1350—1400 °С. Для этого баллон с кислородом подсоединя­ют к прибору, открывают трехходовый кран на воздух, осторожно открывают вентиль баллона, пропускают кислород со скоростью 20—30 пузырьков в минуту, переключают трехходовый кран в по­ложение, при котором кислород поступает в печь, и закрывают кран. Спустя 2—3 мин должно прекратиться выделение пузырьков в промывных склянках, после чего выжидают еще 5—7 мин. Если пузырьки больше не выделяются, установку считают герметичной.

Правильность работы всей аппаратуры контролируют по стан­дартному образцу, вырьируя величиной анализируемой навески.

До проведения анализа проверяют фарфоровую трубку на при­сутствие летучих восстановителей. Для этого в оба сосуда поме­щают по 50 см³ воды и по 10 см³ раствора крахмала, приливают из бюретки несколько капель раствора йода до появления голубой окраски, поднимают температуру печи до 1350—1400 °С и пропу­скают ток кислорода. Если через 4—5 мин голубая окраска осла­бевает, то к раствору добавляют еще несколько капель раствора йода до уравнивания окраски в обоих сосудах.

Навеску сплава в виде стружки массой 1 г при массовой доле серы менее 0,01 % и 0,5 г при массовой доле серы от 0,01 до 0,05 % помещают в фарфоровую лодочку, вынимают пробку из трубки со стороны баллона с кислородом и при помощи проволочного крюч­ка устанавливают лодочку с навеской, покрытой 1 г медной струж­ки или опилок, в наиболее нагретую зону трубки. Трубку быстро закрывают пробкой и пропускают кислород с такой скоростью, чтобы предотвратить образование вакуума в печи.

Когда поступающие из печи газы начинают обесцвечивать ра­створ йода в нижней части поглотительного сосуда, приливают из бюретки раствор йода с такой скоростью, чтобы голубая окра­ска поглотительного раствора не исчезла во время сжигания.

При небольшом уменьшении интенсивности окраски раствора в поглотительном сосуде замедляют поступление райствора йода и прекращают его, если окраска раствора остается постоянной и одинаковой с окраской раствора в контрольном сосуде. После это­го пропускают кислород через установку еще 1 мин, и, если окра­ска в поглотительном сосуде не изменяется, сжигание считается законченным.

m *

где V — объем раствора йода, израсходованный на титрование, см³;

Ту— массовая концентрация раствора йода, выраженная в г/см³ серы;

m — масса навески сплава, г.

Титриметрический метод применяется при разногласиях в оценке качества никеля, никелевых и медно-никелевых сплавов.Допускаемые расхождения, %

Массовая доля серы, %

От 0,001 до 0,002 включ.

Св. 0,002 » 0,004 »

» 0,004 » 0,006 »

» 0,006 » 0,012 »

» 0,012 » 0,024 »

» 0,024 » 0,05 »

0,0007 0,0012

0,002

0,003

0,004

0,007

0,001 0,002 0,003 0,00'4 0,006 0,01

3. МЕТОД С ПРИМЕНЕНИЕМ АВТОМАТИЧЕСКИХ И
   ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКИХ АНАЛИЗАТОРОВ

   1. Сущность метода

Метод основан на определении серы с помощью автоматичес­кого и полуавтоматического анализатора, обеспечивающего сжи­гание навески пробы сплава в токе кислорода при 1200—1600 °С, поглощении образовавшегося диоксида серы раствором окислите­ля и определении серы в зависимости от типа анализатора кондук­тометрическим, кулонометрическим, амперометрическим методами или по измерению абсорбции молекулярных полос диоксида серы в инфракрасной области спектра,

Автоматический или полуавтоматический анализатор типа АС- 7932.

Допускается применение других типов автоматических и полу­автоматических анализаторов.

Определение массовой доли серы проводят по методике, преду­смотренной для данного типа анализатора, используя для граду­ировки Государственные стандартные образцы, например комп­лект, включающий ГСО 716-84п, ГСО 164-84п, ГСО 888-84п, ГСО 1377-8211 и ГСО 1416-82п, или никелевые сплавы (см. п. 2.2).