ГОСТ 1953.12-79. Бронзы оловянные. Методы определения серы
(утв. Постановлением Госстандарта СССР от 10.10.1979 № 3899)
(ред. от 01.08.1990)
Постановлением Госстандарта СССР от 10 октября 1979 г. № 3899
1 января 1981 года
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. Разработан и внесен Министерством цветной металлургии СССР.
2. Утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 10.10.1979 № 3899.
3. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 2239-80.
5. Ссылочные нормативно-технические документы
| Обозначение НТД, на который даны ссылки | Номер раздела, пункта, подпункта |
|---|---|
| ГОСТ 8.315-97 | 5.4, 6.4.3 |
| ГОСТ 83-79 | 2 |
| ГОСТ 613-79 | Вводная часть |
| ГОСТ 614-97 | Вводная часть |
| ГОСТ 1953.1-79 | 1.1 |
| ГОСТ 4159-79 | 2 |
| ГОСТ 4204-77 | 2 |
| ГОСТ 4220-75 | 2 |
| ГОСТ 4232-74 | 2 |
| ГОСТ 5017-74 | Вводная часть |
| ГОСТ 5583-78 | 2 |
| ГОСТ 9147-80 | 2 |
| ГОСТ 10163-76 | 2 |
| ГОСТ 20490-75 | 2 |
| ГОСТ 25086-87 | 1.1, 5.4, 6.4.3 |
6. Ограничение срока действия снято по Протоколу № 5-94 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-12-94).
7. Издание с Изменениями № 1, 2, утвержденными в феврале 1983 г., августе 1990 г. (ИУС 6-83, 11-90).
Настоящий стандарт устанавливает йодометрический метод определения серы и методы определения серы с применением автоматических анализаторов (от 0,001% до 0,1%) в оловянных бронзах по ГОСТ 5017, ГОСТ 613 и ГОСТ 614.
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 2239-80.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086 с дополнением по п. 1.1 ГОСТ 1953.1.
2а. ЙОДОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СЕРЫ
Метод основан на сжигании пробы в токе кислорода при 1200 — 1250 °С с поглощением выделяющейся двуокиси серы водой и титровании образовавшейся сернистой кислоты раствором йода в присутствии крахмала.
2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
Установка для определения содержания серы (см. чертеж).
Установка состоит из следующих элементов: балкона с кислородом 1; редукционного клапана 2; промывной склянки 3 с раствором, содержащим 40 г/дм3 марганцовокислого калия и 400 г/дм3 гидроокиси калия; промывной склянки 4 с раствором серной кислоты, разбавленной 5:100, колонки для осушения кислорода 5, содержащей в нижней части безводный хлористый кальций, затем слой стеклянной или обыкновенной ваты и в верхней части сухую гидроокись калия; трехходового крана 6, дающего возможность направлять кислород, прошедший очистку, в печь или выпускать его в атмосферу и дополнительно регулировать скорость пропускания кислорода; фарфоровой трубки 7, внутренним диаметром 20 см, концы которой, выходящие из печи, должны быть длиной не менее 100 мм, прокаленной перед применением в атмосфере кислорода при 1200 °С; горизонтальной электрической трубчатой печи 8 с силитовыми стержнями, снабженной терморегулятором с термопарой и гальванометром, допускающим нагревание до 1200 °С, 9; пылеуловителя, наполненного стеклянной ватой, 10; двухходового крана 11; двух поглотительных сосудов 12, соединенных стеклянными перемычками; бюретки 13 вместимостью 10 или 25 см3.
Фарфоровые неглазурованные лодочки № 2 по ГОСТ 9147. Лодочки должны быть подготовлены для работы прокаливанием при 1200 °С в атмосфере кислорода в течение 10 мин. Полнота выжигания серы и ее соединений из лодочек контролируется пропусканием газообразных продуктов из печи через раствор крахмала. Конец выжигания серы определяют по прекращению обесцвечивания йодокрахмального раствора.
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 с массовой долей серы не более 0,001% в виде стружки толщиной 0,05 — 0,1 мм.
Калий йодистый по ГОСТ 4232 и раствор 50 г/дм3.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, раствор 40 г/дм3.
Промывной раствор; готовят следующим образом: в мерную колбу вместимостью 1 дм3 вносят 40 г марганцовокислого калия и растворяют его в 500 — 600 дм3 воды; к полученному раствору прибавляют 400 г гидроокиси калия и после ее растворения и охлаждения разбавляют раствор водой до метки.
Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 5:100.
Кальций хлористый по НД, плавленный безводный.
Крахмал по ГОСТ 10163; раствор 10 г/дм3; готовят следующим образом: 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 добавлено 0,03 — 0,05 г йодистой ртути.
Кислород газообразный по ГОСТ 5583.
Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220, 0,0125 моль/дм3 раствор. Готовят из препарата, дважды перекристаллизованного и высушенного при 170 °С.
Натрий углекислый безводный по ГОСТ 83.
Натрий серноватистокислый (тиосульфат натрия) 0,0125 моль/дм3 и 0,0005 моль/дм3 растворы; 0,0125 моль/дм3 раствор готовят за 2 — 3 дня до установления титра следующим образом: 6,2 г серноватистокислого натрия растворяют в 100 см3 свежепрокипяченной и охлажденной воды, прибавляют 0,2 г углекислого натрия, разбавляют водой до 1 дм3 и хорошо перемешивают; 0,0005 моль/дм3 раствор тиосульфата натрия готовят разбавлением 0,0125 моль/дм3 раствора: 10 см3 0,0125 моль/дм3 раствора тиосульфата натрия вносят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают прокипяченной и охлажденной водой до метки и перемешивают. Раствор готовят в день применения.
Установка титра раствора тиосульфата натрия.
В коническую колбу вместимостью 250 см3 вносят 10 см3 серной кислоты, 10 см3 раствора йодистого калия, 25 см3 0,0125 моль/дм3 раствора двухромовокислого калия, колбу закрывают пришлифованной пробкой и оставляют в темном месте на 8 — 10 мин. Затем ополаскивают стенки колбы небольшим количеством воды (общий объем раствора должен быть 70 — 80 см3) и титруют выделившийся йод раствором тиосульфата натрия, пока цвет раствора не станет светло-желтым, затем прибавляют 2 см3 раствора крахмала и продолжают титрование до исчезновения синей окраски.
Массовую концентрацию 0,0125 моль/дм3 раствора тиосульфата натрия по двухромовокислому калию ( T_{3} ) в граммах вычисляют по формуле
T_{3} = \frac{248,8 \cdot 1,225 \cdot 25}{49,03 \cdot v \cdot 1000} = \frac{0,1554}{v} ,
где v — количество раствора тиосульфата натрия, израсходованное на титрование, см3.
Йод кристаллический по ГОСТ 4159, 0,0005 моль/дм3 раствор; готовят следующим образом: 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 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор хранят в темной склянке с притертой пробкой.
100 см3 полученного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают. Раствор готовят в день применения.
Из фиксанала 0,0005 моль/дм3 раствор йода готовят соответствующим разбавлением 0,005 моль/дм3 раствора йода.
Установка массовой концентрации раствора йода.
Массовую концентрацию раствора йода устанавливают по стандартному образцу сплава, содержащего серу в количестве, близком к анализируемому образцу.
1 г стандартного образца помещают в фарфоровую лодочку. Вынимают пробку из трубки и при помощи проволочного крючка устанавливают в наиболее нагретую зону трубки. Далее поступают, как указано в разд. 4.
Титр раствора йода ( T_{1} ), выраженный в граммах серы на 1 см3 раствора, вычисляют по формуле
T_{1} = \frac{m \cdot X}{V \cdot 100} ,
где m — масса навески стандартного образца, г;
Х — массовая доля серы в стандартном образце, %;
V — объем раствора йода, израсходованный на титрование, см3.
При отсутствии стандартного образца титр раствора йода устанавливают по раствору тиосульфата натрия, массовую концентрацию которого устанавливают по раствору двухромовокислого калия.
Установка титра раствора йода.
В колбу вместимостью 250 см3 наливают 18 — 20 см3 воды, приливают из бюретки 20 см3 раствора йода, разбавляют водой до 70 — 80 см3, перемешивают и титруют 0,0005 моль/дм3 раствором тиосульфата натрия до тех пор, пока цвет раствора не станет светло-желтым, затем приливают 2 см3 раствора крахмала и продолжают титрование до исчезновения синей окраски.
Массовую концентрацию 0,0005 моль/дм3 раствора йода по тиосульфату натрия ( T_{2} ) в граммах на 1 см3 раствора вычисляют по формуле
T_{2} = 0,00102 \cdot T_{3} \cdot v_{1} ,
где T_{3} — титр 0,0125 моль/дм3 раствора тиосульфата натрия;
v_{1} — количество раствора тиосульфата натрия, израсходованное на титрование, см3.
Титр раствора йода по сере ( T_{s} ) в граммах на 1 см3 раствора вычисляют по формуле
Разд. 2. (Измененная редакция, Изм. № 2).
3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ
3.1. До проведения анализа необходимо проверить герметичность прибора при 1200 °С. Для этой цели соединяют весь прибор с баллоном, содержащим кислород, открывают трехходовой кран на воздух, осторожно открывают вентиль баллона, пропускают кислород со скоростью 20 — 30 пузырьков в 1 мин, переключают трехходовой кран в положение, при котором кислород поступает в печь, и закрывают кран перед первым поглотительным сосудом. Через 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.
Перед проведением анализа проверяют фарфоровую трубку на наличие летучих восстановительных веществ. Для этого в оба поглотительных сосуда наливают по 50 см3 воды, по 10 см3 раствора крахмала и приливают из бюретки по несколько капель раствора йода до появления голубой окраски. Затем поднимают температуру печи до 1200 °С и пропускают ток кислорода.
Если через 4 — 5 мин окраска раствора в первом сосуде заметно ослабнет, то к раствору приливают еще несколько капель йода до уравнивания окраски в обоих сосудах.
4. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
4.1. 1 г сплава помещают в фарфоровую лодочку, вынимают пробку из труб со стороны баллона с кислородом и при помощи проволочного крючка устанавливают лодочку в наиболее нагретую зону трубки. Трубку быстро закрывают пробкой и пропускают кислород с достаточной скоростью, чтобы предотвратить образование вакуума в печи.
Когда поступающие из печи в поглотительный сосуд газы начинают обесцвечивать раствор йода в нижней части сосуда, приливают раствор йода с такой скоростью, чтобы голубая окраска не исчезла во время сжигания пробы.
При ослаблении интенсивности окраски в поглотительном растворе замедляют приливание раствора йода и прекращают совсем, если окраска раствора продолжает оставаться постоянной и одинаковой с окраской раствора в правом сосуде. После этого еще пропускают кислород в течение 1 мин, и если окраска раствора не изменяется, сжигание считают оконченным.
5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
5.1 Массовую долю серы (Х) в процентах вычисляют по формуле
\text{Х } = \frac{T_{s} \cdot V \cdot 100}{m} ,
где V — объем раствора йода, израсходованный на титрование, см3;
T_{s} — массовая концентрация раствора йода по сере, г/см3;
5.2. Расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений допускаемых расхождений (d — показатель сходимости при n = 3), указанных в таблице.
| Массовая доля серы, % | d, % | D, % |
|---|---|---|
| От 0,001 до 0,005 включ. Св. 0,005 « 0,01 » « 0,01 » 0,03 « » 0,03 « 0,05 » « 0,05 » 0,1 «» | 0,0007 0,0015 0,003 0,005 0,007 | 0,0009 0,002 0,004 0,007 0,009 |
5.1, 5.2. (Измененная редакция, Изм. № 2).
5.3. Расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лабораториях, или двух результатов, полученных в одной лаборатории, но при различных условиях (D — показатель воспроизводимости), не должны превышать значений, указанных в таблице.
5.4. Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам сталей или никелевых сплавов (см. разд. 2), вновь утвержденным по ГОСТ 8.315 в соответствии с ГОСТ 25086.
5.3, 5.4. (Введены дополнительно, Изм. № 2).
6. МЕТОД С ПРИМЕНЕНИЕМ АВТОМАТИЧЕСКИХ И ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКИХ АНАЛИЗАТОРОВ
6.1 Сущность метода
Метод основан на определении серы с помощью автоматического или полуавтоматического анализатора, обеспечивающего сжигание навески пробы бронзы 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.
6.2 Аппаратура
Автоматический или полуавтоматический анализатор типа АС-7932. Допускается применение других типов автоматических или полуавтоматических анализаторов.
6.3 Проведение 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 и ГСО 1416-82п или никелевых сплавов (см. разд. 2).
6.4 Обработка результатов
6.4.1. Расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений допускаемых расхождений (d — показатель сходимости при n = 3), указанных в таблице.
6.4.2. Расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лабораториях, или двух результатов, полученных в одной лаборатории, но при различных условиях (D — показатель воспроизводимости), не должны превышать значений, указанных в таблице.
6.4.3. Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам стали или никелевых сплавов (см. разд. 2 и п. 6.3), вновь утвержденным по ГОСТ 8.315, в соответствии с ГОСТ 25086.