МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ПОРОШКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОДЫ
Издание официальное
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ
Минск
Предисловие
РАЗРАБОТАН Институтом проблем материаловедения им. И.Н. Францевича НАН Украины (ТК 150 “Порошковая металлургия”)
ВНЕСЕН Государственным комитетом Украины по стандартизации, метрологии и сертификации
ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 6 от 21 октября 1994 г.)
За принятие проголосовали:
Наименование государства |
Наименование национального органа по стандартизации |
Азербайджанская Республика Республика Армения Республика Белоруссия Республика Грузия Республика Казахстан Республика Киргизстан Республика Молдова Российская Федерация Республика Узбекистан |
Аз госстандарт Армгосстандарт Белстандарт Грузстандарт Госстандарт Республики Казахстан Киргизстандарт Молдовастандарт Госстандарт России Узгосстандарт |
Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 19 июня 1996 г. № 401 межгосударственный стандарт ГОСТ 18317—94 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 1997 г.
ВЗАМЕН ГОСТ 18317-73
© ИПК Издательство стандартов, 1996
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания на территории Российской Федерации без разрешения Госстандарта России ИМЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ПОРОШКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ
Методы определения воды
Metallic powders.
Methods for determination of water
Дата введения 1997—01—01
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Настоящий стандарт устанавливает титриметрический (при массовой доле от 0,02 до 2,0 %) и гравиметрический (при массовой доле от 0,1 до 5,0 %) методы определения воды в металлических порошках, применяемых в порошковой металлургии.
Методы применяют самостоятельно или одновременно с определением массовой доли компонентов в аналитических пробах порошков с последующим расчетом их массовой доли в абсолютно сухом порошке.
Стандарт не распространяется на металлические порошки с органическими веществами на поверхности, которые при нагреве до 110°С реагируют в инертной газовой среде с водой или разлагаются с ее образованием.
Стандарт пригоден для целей сертификации.
НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 450—77 Кальций хлористый технический. Технические условия
ГОСТ 804—93 Магний первичный в чушках. Технические условия
ГОСТ 1770—74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Технические условия
ГОСТ 2222—78 Метанол-яд технический. Технические условия
ГОСТ 4159—79 Йод. Технические условия
ГОСТ 4204—77 Кислота серная. Технические условия
Издание официальное
кие условия |
Бензол. Технические условия Вода дистиллированная. Технические условия Метанол-яд. Технические условия Краны соединительные стеклянные. Техничес- Силикагель-индикатор. Технические условия Реометры стеклянные лабораторные. Техничес- |
кие условия
ГОСТ 13647—78 Пиридин. Технические условия
ГОСТ 23148—78 Порошки металлические. Методы отбора и подготовки проб
ГОСТ 23932—90 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Общие технические условия
ГОСТ 25336—82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры
ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОДЫ
Сущность метода
Метод основан на взаимодействии воды, полученной путем отгонки инертным газом из прокаливаемых при температуре 105—110 °С порошков, с реактивом Фишера при электрометрическом титровании.
Аппаратура, посуда и реактивы
Установка для определения массовой доли воды путем электрометрического титрования реактивом Фишера (рисунок 1).
Установка состоит из следующих элементов:
стеклянного лабораторного реометра 1 по ГОСТ 9932;
двух склянок 2 для промывания газов по ГОСТ 25336, наполненных концентрированной серной кислотой по ГОСТ 4204;
адсорберов 3 с предварительно прокаленным при температуре не менее 200 °С активированным углем;
спиралеобразных ловушек 4с силикагелем-индикатором по ГОСТ 8984;
трехходового крана 5 по ГОСТ 7995 с двумя положениями: А — I поток инертного газа направлен в кварцевую трубку 6;
В — 1 — поток инертного газа направлен непосредственно в титровальный сосуд, минуя кварцевую трубку;
кварцевой трубки 6 длиной 400 мм и диаметром не менее 30 мм, в которую помещают никелевые лодочки 7;
трубчатой печи с нихромовым нагревателем 8, рассчитанной на температуру до 300 °С;трехходового крана 9 с двумя положениями;
А — ± — ток инертного газа направлен в титровальный сосуд; В- h— ток инертного газа направлен в атмосферу;
Рисунок 1
сосуда для титрования 10 вместимостью от 300 до 400 см3, схема которого приведена на рисунке 2;
электрической схемы 77 для контроля за ходом титрования;
микробюретки 12 типа II по ГОСТ 1770 вместимостью 25 см3, снабженной для защиты от атмосферной влаги хлоркальциевой трубкой 13 по ГОСТ 25336;
склянки 14 с реактивом Фишера вместимостью 2000 см3;
U-образной трубки 75 по ГОСТ 25336, наполненной окрашенным и осушенным силикагелем;
склянки 16для промывания газов по ГОСТ 25336 с концентрированной серной кислотой по ГОСТ 4204;
резиновой груши 77.
Титровальный сосуд (рисунок 2) состоит из следующих элементов: стеклянной колбы 7 объемом 300—400 см3;
крана для слива жидкости <?,
трубок 2 для входа и выхода инертного газа, впаянных в колбу;
шлифа 3 типа А 29 с осушительной трубкой 4 или с притертой заглушкой;
пробки 5, в отверстие которой вставляют притертую насадку с капилляром 6, оттянутым на необходимую длину. К насадке присоединяют сливную трубку микробюретки типа II по ГОСТ 1770;
платиновых электродов 7. Электроды впаивают в стеклянную трубку, пришлифованную к отверстию в титровальном сосуде. Электроды должны располагаться вблизи дна сосуда;
электрической схемы 9 для указания хода титрования, состоящей из аккумулятора напряжением 1,5 В, двух сопротивлений на 2000 и 7000 Ом, выключателя и гальванометра такой чувствительности, чтобы полное отклонение стрелки на шкале прибора происходило при токе не более 100 мА.
Объем раствора в титровальном сосуде должен быть не менее 60 см3. Раствор должен полностью покрывать платиновые электроды.
Конструкция титровального сосуда должна обеспечивать беспрепятственный слив жидкости через кран 8.
Колбы мерные по ГОСТ 1770 вместимостью 50 и 100 см3.
Пипетки по ГОСТ 1770 типа I вместимостью 5 и 10 см3.
Капельницы стеклянные лабораторные по ГОСТ 25336 типа II.
Магний первичный в чушках по ГОСТ 804 марки Мг96.
Метанол-яд по ГОСТ 6995 или ГОСТ 2222, осушенный и перегнанный по А. 1.
Реактив Фишера, приготовленный по А.З.
Кислота серная по ГОСТ 4204 концентрированная.
Уголь активированный.
Пиридин по ГОСТ 13647, ч.д.а., осушенный и перегнанный по А.2.
Кальций хлористый плавленый по ГОСТ 450, свежепрокаленный.
Бензол по ГОСТ 5955, ч.д.а.Йод по ГОСТ 4159, ч.
Изатин, ч.д.а.
Силикагель-индикатор по ГОСТ 8984.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
Отбор проб
Пробу для испытания отбирают и приготавливают по ГОСТ 23148. Масса пробы для испытания должна быть не менее 200 г. Масса навески для испытания в зависимости от предполагаемой массовой доли воды в порошке должна соответствовать требованиям таблицы 1.
Таблица 1
Предполагаемая массовая доля воды в порошке, % |
Масса навески, г, не менее |
От 0,02 до 0,2 Св. 0,2 »0,5 » 0,5 » 1,0 » 1,0 »2,0 |
50,0 20,0 10,0 5,0 |
Порошок испытывают в состоянии поставки, т.е. в воздушно-сухом состоянии. Допускается предварительное высушивание порошка на воздухе.
Массу навески порошка определяют с погрешностью не более 0,0002 г.
Определение следует проводить не менее чем на двух навесках порошка.
Подготовка к анализу
По схеме, указанной на рисунке 1, собирают установку для электромеханического титрования воды, содержащейся в металлических порошках. В качестве соединительных звеньев в установке используют либо полиэтиленовые, либо полувакуумные, предварительно осушенные шланги. Для смазки кранов и шлифов следует пользоваться силиконовой смазкой. В кварцевую трубку 6 помещают предварительно высушенные и взвешенные с погрешностью не более 0,0002 г никелевые лодочки с определенной навеской металлического порошка. В сосуд для титрования 10 помещают стеклянную трубку с впаянными в нее платиновыми электродами и собирают электрическую схему, как указано на рисунке 2. В среднее отверстие сосуда вставляют насадку с капилляром, к которой присоединена микробюретка 12 с хлоркальциевой трубкой 13. В сосуд 14 заливают реактив Фишера, приготовленный по методике, описанной в приложении А.Заполняют микробюретку реактивом Фишера с помощью осушенного воздуха, который подают грушей через склянку 16 для промывания газа с концентрированной серной кислотой, и трубку, наполненную предварительно окрашенным и прокаленным силикагелем.
Проверяют электрическую схему прибора. В случае, изображенном на рисунке 2, гальванометр находится в цепи с титровальным сосудом. Он может также подключаться в шунтированном состоянии. В первом случае гальванометр показывает «О» в конечной точке при завершении титрования, а во втором случае стрелка гальванометра при титровании отклоняется в сторону. Замыкают электроды, поднося металлический предмет к выводам электродов. При замкнутых электродах стрелка должна отклоняться на всю шкалу.
Устанавливают водный эквивалент реактива Фишера. Для этого в сухой титровальный сосуд через отверстие 3 (рисунок 2) с помощью пипетки вносят не менее 60 см3 метанола до полного покрытия им платиновых электродов. Установив кран 5 (рисунок 1) в положение В, поток инертного газа пропускают через систему осушки непосредственно в титровальный сосуд. Для продувки установки газ пропускают в течение 5—7 мин. Включают электрическую схему и титруют содержащуюся в метаноле воду реактивом Фишера. В начале титрования реактив Фишера подают в титровальный сосуд со скоростью одна капля в секунду. При этом стрелка гальванометра отклоняется от нулевого положения незначительно. Когда стрелка гальванометра начнет сильно колебаться, реактив Фишера добавляют со скоростью одна капля в пять секунд и при приближении к точке эквивалентности — со скоростью одна капля в десять секунд.
Титрование проводят до тех пор, пока стрелка гальванометра не установится в определенном положении, которое сохраняется в течение 30—60 с. Прибавление 1—2 капель реактива Фишера не должно менять положение стрелки гальванометра. Это свидетельствует о конце титрования. Объем реактива, израсходованный на титрование обезвоженного метанола, в расчет не принимают.
Далее проверяют полноту сушки инертного газа, применяемого для отгонки воды из металлических порошков. С этой целью пропускают в течение часа газ через титровальный сосуд. Если стрелка гальванометра отклоняется от положения, установившегося при титровании метанола, то вновь титруют воду инертного газа реактивом Фишера до установления постоянного положения гальванометра. Определяют количество реактива Фишера, израсходованное на от- титровывание воды, имеющейся в газе. Опыт повторяют еще раз, 6вновь продувая инертный газ в течение часа через титровальный сосуд. Если количество воды в газе будет более 0,002 % за час продувки, то оно должно быть учтено при расчете количества воды в металлических порошках. Далее для установки титра реактива Фишера в оттитрованную смесь через отверстие 3 (см. рисунок 2) вносят с помощью капельницы одну каплю дистиллированной воды массой около 10 мг. Капельницу вынимают и отверстие со шлифом закрывают заглушкой. Капельницу взвешивают до и после взятия вывески с погрешностью не более 0,0002 г. Пускают в титровальный сосуд поток азота (кран 5 находится в положении В) и титруют воду реактивом Фишера по методике, приведенной выше.
Водный эквивалент (титр) реактива Фишера Т, г/см3, вычисляют по формуле
Т=р> (1)
где m — масса воды, внесенная в титровальный сосуд с помощью капельницы, г;
V — объем реактива Фишера, израсходованный на титрование воды, см3.
За водный эквивалент реактива Фишера принимают среднее арифметическое трех параллельных определений, допускаемые расхождения между которыми должны быть не более 0,00004 г/см3.
Подготавливают для проведения анализа никелевые лодочки. Перед применением они должны быть выдержаны в муфеле один час при температуре 105—П0*С, затем помещены в эксикатор над осушающим веществом.
Проведениеанализа
Через кварцевую трубку 6 установки (рисунок 1) пропускают инертный газ (кран 5 находится в положении А, а кран 9 в положении В). Печь продувают в течение 15—20 мин. Скорость потока инертного газа такая, как при установлении водного эквивалента реактива Фишера по 3.4.4.