ГОСТ 30355.1-96 (ИСО 2866-74)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СЕРА ТЕХНИЧЕСКАЯ

Определение общего содержания углерода. Титриметрический метод

Издание официальное

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

Минск

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом «Институт горно-химической промышленности» (ОАО «Горхимпром» — Украина)

ВНЕСЕН Государственным комитетом Украины по стандартизации, метрологии и сертификации

2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 9 от 12 апреля 1996 г.)

За принятие проголосовали:

Наименование государства	Наименование национального органа по стандартизации
Азербайджанская Республика	Азгосстандарт
Республика Беларусь	Госстандарт Беларуси
Республика Казахстан	Госстандарт Республики Казахстан
Республика Молдова	Молдовастандарт
Российская Федерация	Госстандарт России
Республика Таджикистан	Таджикгосстандарт
Туркменистан	Главная государственная инспекция Туркменистана
Республика Узбекистан	Узгосстандарт
Украина	Госстандарт Украины

3    Настоящий стандарт соответствует Международному стандарту ИСО 2866—74 «Сера техническая. Определение общего содержания углерода. Титриметрический метод»

4    Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 25 февраля 1999 г. № 50 межгосударственный стандарт ГОСТ 30355.1-96 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 2000 г.

5    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

© ИПК Издательство стандартов, 1999

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания на территории Российской Федерации без разрешения Госстандарта России

II

ГОСЛ 30355.1-%

ПРИЛОЖИШЬ А

(сИрнВО'ПКИ- I

В настоящем стандарте исполмоваиы ссылки на ыедующие стандарты:

ГОСТ 8.417- 81 Государственная система обеспечения с (Пиите а измерений. Единицы физических величин ГОСТ 127.2— 93 CV/м? техническая. Методы испытаний ГОСТ 1273— 43 Сера техническая. Отбор и подготовка проб

ГОСТ 173)— ⁷4 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, w// душ/, кол Сел. пробирки. Технические условия

ГОСТ 3118— 77 Реактивы. Кислота соляная. Технические условия

ГОСТ3776—78 Реактивы. Хрома (VI) оксид Технические условия

ГОСТ 4107-78 Реактивы. Бария гидроокись 8-водная. Технические условия

ГОСТ 4204— 77 Кислота серная. Технические условия

ГОСТ 4328— 77 Реактивы, Натрия гидроокись. Технические условия

[ ОСТ 4658— 73 Ртуть. Технические уаювия

ГОСТ 358 < — 78 Кислород газообразный технический и медицинский. Технические условия ГОСТ 661 ( етки проволочные тканые с квадратными ячейками. Технические усювия ГОСТ 6709- ⁷2 Вода дистиллированная. Технические условия

ГОСТ 7328-82 Меры массы общего назначения и образцовые. Технические условия

ГОСТ 9147-80 Посуда и оборудование лабораторные фарфоровые. Технические условия

ГОСТ 9245— 79 Потенциометры постоянного тока итерительные. Общие технические условия

ГОСТ 9293 — 74 Лют газообразный и жидкий. Технические условия

Г()('Т 9932— ⁷5 Реометры стеклянные лабораторные. Технические условия

ГОСТ 10929- ^6 Реактивы Водорода пероксид. Технические условия

[ОСТ 1287\    93    Асбест хризотиловый. Общие технические условия

ГОСТ 14837 -'⁷9 Платина в порошке. Технические условия

ГОСТ /8300—87 Спирт тиловый ректификованный технический. Технические условия ГОСТ 24104-88 Весы лабораторные общего на точения и обра зцовые. Общие технические условия ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры ГОСТ 29251-9] (ИСО 385-1—84) Посуда габораторная стеклянная. Бюретки. Часть /. Общие требования

УДК 621.21 : 546 26 : 543.24 : 006.354    МКС    71.040.40    Л19    ОКСТУ 2109

Ключевые слова: техническая сера, проба, общее содержание, суммарная массовая доля, углерод, сжигание, окисление, абсорбция, потенциометрическое титрование, визуальное титрование, результаты

Редактор Л И Нахимова Технический редактор В Н Прусакова Корректор РА Ментова Компьютерная верстка С В Рябовой

Изд лиц № 02(007 от 10 08 95 Сдано в набор 10 06 99 Подписано в печать 10 08 99 Услпечл 1,40 Уч-издл 0,95

Тираж 215 экз С 3509 Зак 576

ИПК Издательство стандартов, 107076, Москва, Колодезный пер , 14 Набрано в И здатсльстве на ПЭВМ Филиал ИПК Издательство стандартов — тип “Московским печатник”, Москва, Лялин пер , 6

Плр № 080102

ГОСТ 30355.1-96

Содержание

1    Назначение и область применения............................................. 1

2    Сущность метода........................................................... 1

3    Реактивы................................................................. 1

4    Аппаратура............................................................... 2

5    Методика определения.................................. 3

5.1    Отбор и подготовка проб................................................... 3

5.2    Подготовка установки для сжигания........................................... 3

5.3    Подготовка установки для абсорбции.......................................... 4

5.4    Сжигание............................................................... 4

5.5    Определение содержания абсорбированного оксида углерода (IV)..................... 4

6    Обработка результатов определения............................................ 5

6.1    Потенциометрическое титрование............................................ 5

6.2    Визуальное титрование..................................................... 5

7    Протокол определения...................................................... 6

Приложение А Нормативные ссылки............................................. 7

III

Введение

Настоящий стандарт разработан методом прямого применения международного стандарта ИСО 2866—74 (первое издание) «Сера техническая. Определение общего содержания углерода. Титриметрический метод» с дополнительными требованиями и изменениями, отражающими потребности экономики страны, а именно:

-    предусмотрено применение стандарта для сертификации технической серы;

-    приведены пределы использования метода;

-    наименования единиц физических величин приведены в соответствие с требованиями ГОСТ 8.417;

-    указаны конкретные наименования, типы и марки аппаратуры и реактивов (вместо приведенной допускается использовать другую аппаратуру, показатели качества которой соответствуют требованиям внедряемого стандарта);

-    расширены требования и приведены пояснения для облегчения вычисления результатов анализа;

-    приведена формула для определения массовой доли органических соединений в технической

сере;

-    приведен перечень использованных нормативных документов.

Настоящий стандарт действует наравне с ГОСТ 127.2 и используется по согласованию между изготовителем и потребителем технической серы. Результаты анализов, полученные в соответствии с этими стандартами, сопоставимы в пределах погрешностей определений.

Технические отклонения в тексте напечатаны вразрядку, а дополнительные требования и изменения — полужирным курсивом.

IV

ГОСТ 30355Л—96 (ИСО 2866-74)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ С Т АНДАРТ

СЕРА ТЕХНИЧЕСКАЯ

Определение общего содержания углерода. Титриметрический метод

Sulphur Гог industrial use Determination ol total carbon content Titrimetric method

Дата введения 2000—01 —01

1    Назначение и область применения

Настоящий стандарт устанавливает метод определения общею содержания (суммарной массовой доли) углерода в техническом сере

Метод применим к техническом соре, м а с с о в а я доля углерода в к о 1 о р о и более 0,005 %

Конец титрования определяют потенциометрическим или визуальным методом

Стандарт пригоден для целей сертификации.

2    Сущность метода

Сжигание серы в струе кислорода

Окисление и фиксация газов оксида серы (IV) и оксида серы (VI) растворами хромовой и серной кислот

Абсорбция образованною оксида углерода (IV) в растворе гидроксида бария с последующим потенциометрическим иди визуальным титрованием в присутствии индикатора фенолфталеина или метилоранжа с интенсивном окраской

3 Реактивы

При определении применяют реактивы квалификации ч д а и дистиллированную воду по ГОСТ 6709 или воду эквивалентном степени чистоты

3 1 Кислород чистым (свободный от С0₂) по ГОСТ 5583 в бал тоне, снабженном редуктором 3 2 Азот чистым (свободный от С0₂) по ГОСТ 9293 в баллоне, снабженном редуктором 3 3 Хрома (V!) оксид (СЮ₂) по ГОСТ3776, раствор концентрации 500 г/дм⁷.

3 4 Кислота серная шотностью р ~ 1,84 г/см³ по ГОСТ 4204, раствор с массовой долей 96 %

3 5 Сода асбестовая (асбест хризотиловый по ГОСТ 12871, пропитанный гидроксидом натрия по ГОСТ 4128)

3 6 Асбеег хризотиловый по ГОСТ 12871 платинированныи, содержащим 5—10 % порошка платины по ГОСТ 14837.

3 7 Водорода пероксид по ГОСТ 10929, раствор концентрации 60 г/дм³.

3 8 Бария гидроксид по ГОСТ 4107, свежеприготовленным 0,05 н раствор (концентрации с (Ва(ОН)₂ ЩО) ~0,05моль/дм*), содержащим несколько капель раствора фенолфталеина (3 12) Раствор стедует предохранять от атмосферного оксида углерода (IV) с помощью ловушки содержащей асбестовую соду

3 9 Кислота солчная по ГОСТ 3118,    0,05    н    тигрованныи    раствор (концентрации

с(НС1) = 0₉05 моль/дм³)

Издание официальное

1 10 Натрия 1идроксид по ГОСТ 4328, 0,65 н. г и: ровд * i Fi ый рас i нор (концентрации с (NaOll) -- 0,05 моль/дм*)

3.11 Мет иловый оранжевый, индикатор с интенсивной окраской.

0,25 г мс1 и повою оранжевою и 0,15 т ксилен-цианопа ГС растворяют в 50 см* тганола с объемной долей спирта 05 % по ГОСТ 18300.

3 12 Феноиф1алеин. раствор в этаноле концентрации 10 г/дм³.

1 г фенолфталеина растворяют в 60 см³ этанола с объемной долей спирта 95 % по ГОСТ 18300

И ДОВОДЯТ ВОДОЙ Дч) 100 см*

4 Аппаратура

Лабораторное оборудование.

-    сито с сеткой 025 П по ГОСТ 6613;

-    весы лабораторные общего назначения 2-го класса точности по ГОСТ 24104;

-    набор гирь общего назначения 2-го класса точности по ГОСТ 7328, массой 210 г;

-    цилиндры вместимостью 50 и 100 см* по ГОСТ 1770;

-    пробирка вместимостью 10 см³ по ГОСТ 1770;

-    стекловата;

-    фильтр типа Ф1] класса ПОР 40 по ГОСТ 25336;

a i нкже

4.1 Установка для сжигания и абсорбции, обеспечивающая полное и регулируемое сжшание (рисунок 1). >га установка снабжена сферическими стеклянными шлифами, обработанными серной кислотой, и включает следующие летали:

С D Е F

1 - ци 1индр с. рту ью #1    /»«    U    оОрюные груб*и (’- ptoraerp. 1) - iрvOk:s и< кн^рпа, Г - эюктропечь, обеспечиваю

шля ;емперагу}В ч.нрена 80с ЧчО ( , [ ыектропечь, обг ..испивающая жмгв p,«Tvp\ нагрева 400—450 °С, С\-Сь

склянки Дрексепя

Рисунок 1 Установка идя сжигания и абсорбции

4.1    1 Цилиндр 100 по ГОСТ 1770 с ртутью по ГОСТ4658, снабженный внутренней трубкой, погруженной на 1 см в ртуть (А)

4.1.2 Три -У-обратные трубки TX-U-J-150 по ГОСТ25336 с ооковыми отводами и притертыми пробками диаметром 15 мм и высотой 150 мм (В_}, В₂, В А

Примечание - Можно исполыовать ск.гянки СИ-1-200 по ГОСТ 25336.

4.1    3 Реометр РДСпо ГОСТ 9932 для измерения расхода кислорода с диапазоном шкалы от 20 до 200 см*/мин I О

4 1 4 Трубса для сжигания из прозрачного кварца длиной 60 см, наружным диаметром 15 мм, суженная с одного конца по длине 15 мм до наружного диаметра 4 мм (D).

4.1.5 ГТень трубчатая, обеспечивающая устойчивую температуру нагрева от 800 до 900 °С (Е).

4.1.6 Пс'н трубчатая, обеспечивающая устойчивую температуру нагрева от 400 до 450 °С (F) 4 1 7 Шее ъ склянок Дрекссля (G¹, — ^) вместимостью по 250 см*. две из которых ((/ и 0₆)

более высокие и широкогорчые диаметром - 45 мм

л

ГОСТ 30355.1-96

Примечание — Допускается вместо склянок Дрексем использовать склянки СН-1-200 по ГОСТ 25336.

4.1.8 Лодочка ЛС 1 по ГОСТ 9147 для сжигания из кварца или огнеупорной глины, не

содержащей углерода.

Для потенциометрического титрования (рисунок 2).

4.2    Бюретка вместимостью 10 см³ с ценой деления 0,05 см³ (1-2-2-10-0,05 по ГОСТ29251).

4.3    Потенциометр по ГОСТ 9245 со стеклянно-каломельными электродами.

4.4    Мешалка электромагнитная.

1 — стеклянный электрод; 2 — каломель, 3 — склянка для абсорбции внутренним минимальным диаметром 40 мм, 4 - бюретка, б - опора для электрода, 6 — фсррома! нитный стержень с покрытием из полимилсна или политеграфторлилена, 7 — элскгро-магнигная мсшаака

Рисунок 2 — Схема установки дли потенциометрического титрования

5 Методика определения

5.1    Отбор и подготовка проб

Отбор и подготовка проб — по ГОСТ 127.3.

Помещаемая в лодочку (4.1.8) проба массой от 1 до 1,5 г, взвешенная с точностью до 0,01 ц должна быть просеяна сквозь сито с сеткой 250 мкм (025 Н) по ГОСТ 6613.

5.2    Подготовка установки для сжигания

Осушительные трубки В_] и В₃ (4.1.2) заполняют асбестовой содой между пробками из стекловаты. Трубку В₂ (4.1.2) неплотно заполняют стекловатой.

Примечание — Если анализируемая г/роба в ходе определения выделяет такое количество кислотных паров, которое полностью нейтрализует гидроксил бария, определение повторяют, используя вместо ^-образной грубки В_?, заполненной стекловатой, фильтр из спекшеюся стекла пористостью от 15 до 40 мкм.

Краны Б-образных трубок (4.1.2) оставляют закрытыми до момента, когда их требуется открыть.

3

Наливают не менее 50 см³ раствора оксида хрома (VI) (3.3) в склянку 0\ (4.17) и не менее 50 ем’ серной кислоты в склянки 6'₃ и (7₄ (4 1.7).

Заполняют трубку для сжигания D (4.1.4) платинированным асбестом (3.6) на длину, несколько меньшую зоны обжига печи (4.1.6).

Детали установки для сжигания собирают в соответствии с рисунком 1.

5.3    Подготовка установки для абсорбции

Воздух, содержащийся в склянках Дрекселя (4.1.7), вытесняют кислородом (ЗЛ). Наливают в склянки СД и G₆ (4.1.7) по 20 см³ раствора гидроксида бария (3.8) и добавляют воду до появления пузырьков газа. Выполняют эти операции с максимальной скоростью, чтобы избежать поглощения атмосферного оксида углерода (IV). Добавляют в каждую склянку по 5 см³ раствора пероксида водорода (3.7) для окисления возможных сульфитов. Присоединяют склянки Дрекселя к абсорбционной установке.

5.4    Сжигание

Включают печь Е(4.1.6) и подают в установку кислород (ЗЛ) со скоростью (объемнымрасходом) ^100 см³/мин.

Приблизительно через 30 мин посте установления в печи (4.1.6) температуры 400—450 °С присоединяют подготовленную в соответствии с 5.3 абсорбционную установку.

Включают печь Е (4Л .5) и нагревают, как указано ниже, в течение 30 мин.

Определяют содержание оксида углерода (IV) (контрольный опыт) е помощью потенциометрического (5.5.1) или визуального (5.5.2) титрования. Процедуру повторяют до получения пренебрежимо малого результата, эквивалентного менее 0,2 слг^? раствора гидроксида бария (3.8).

Одновременно с нагреванием печи /Д4Л .6) анализируемую пробу (5.1) взвешивают и помещают в лодочку (4.1.8). Собирают абсорбционную установку (5 3) и вставляют лодочку в холодную часть трубки для сжигания D (4.1.4), которая располагается напротив печи Е (4.1.5).

Медленно перемещая печь Е (4.1.5) к лодочке, содержимое последней постепенно нагревают таким образом, чтобы в процессе сжигания серы следы веществ, содержащих углерод, оставались в лодочке и на внутренней поверхности трубки для сжигания D. При слишком быстром сжигании может происходить отсасывание раствора оксида хрома (VI) (3.3) из склянки Дрекселя G₇. В этом случае следует увеличить скорость подачи кислорода. Если сера сублимируется снаружи лодочки и конденсируется между последней и платинированным асбестом, печь Е (4.1.5) передвигают так. чтобы достигалось полное сжигание серы.

Если в вышеуказанном способе происходит медленное сжигание серы, печь Е (4.1.5) перемещают в исходнсс положение (если это необходимо) и поднимают температуру до 800—900 °С. После сжигания серы трубку и лодочку нагревают до полного сжигания остаточного углерода и расщепления карбонатов, содержащихся в анализируемой пробе.

Перед выключением печен Е и F через трубку пропускают струю кислорода в течение 30 мин (продувка установки)

Примечание — Описанный процесс предназначен для сжигания серы до оксида серы (IV), который окисляется и абсорбируется раствором хромовой кислоты. Одновременно углеродистые продукты и некоторые карбона гы иреобоазуются в оксид углерода (IV). Оксид углерода (IV) выходит с избытком кислорода из склянки С₄ и абсорбируется в склянках G^ и G_(t.

5.5    Определение содержания абсорбированного оксида углерода (IV)

После абсорбции всего оксида углерода (IV) (это можно легко установить по завершению осаждения в склянках Дрекселя) склянки и разъединяют.

Отсоединяют верхнюю часть каждой склянки Дрекселя и промывают ее минимальным количеством (обычно трижды по 1—2 см/ воды, собирая промывные воды вместе с абсорбционным раствором.

Затем измеряют отдельно абсорбированный оксид углерода (IV) в каждой склянке Дрекселя одним из приведенных методов титрования.

5.5.1 Потенциометрическое титрование

В склянку Дрекселя вводят ферромагнитный стержень, пару стеклянно-каломельных электродов, конец бюретки (4 2) и трубку для подачи азота. Пространство над раствором заполняют азотом (3.2), поддерживая его в течение всего процесса титрования.

Электромагнитную мешалку (4.4) помещают под установку и вычерчивают кривую потсицио-метрического титрования, титруя титрованным раствором соляной кислоты (3.9) до получения pH раствора, равного ' 3.

ГОСТ 30355.1-96

В диапазоне двух точек изгиба кривой (pH ол 9 до 6 и pH от 4,5 до 3) добавляют титрованный раствор соляной кислоты (3.9) 0,05 см^ъ на 0,05 см³ и вычерчивают потенциометрическую кривую Л F

производной/(V) -    ,    чтобы    вывести    из    нее    две    точки    эквивалентности.

Титрование раствора контрольного опыта проводят в тех же условиях с применением такого же объема абсорбционного раствора.

5.5.2    Визуальное титрование

Пространство над раствором в склянках Дрекселя 6^ и G₆ заполняют азотом (3.2) и поддерживают его в течение всего процесса титрования.

Нейтрализуют абсорбционный раствор титрованным раствором соляной кислоты (3.9) в присутствии фенолфталеина (3.12). Тщательно перемешивают, следя за тем, чтобы не пропустить конечную точку титрования.

Затем добавляют в каждую склянку по нескольку капель индикатора метилового оранжевого с интенсивной окраской (3.11) и отмеренный избыток (Г,, см³) титрованного раствора соляной кислоты (3,9). Склянки встряхивают и проводят обратное титрование титрованным раствором гидроксила натрия (ЗЛО).

6 Обработка результатов определения

6Л Потенциометрическое титрование

Для каждой склянки Дрекселя G₅ и G_b вычисляют объем К₀, см\ титрованного раствора соляной кислоты (3.9), израсходованного на нейтрализацию С0₂ (оксида углероде (IV)) по формуле

К)    (И₃~    ГД,    (1)

где К, и V₂ — объемы стандартного титрованного расIвора соляной кислоты (3.9), добавленные для достижения соответственно первой и второй точек эквивалентности кривой титрования, см³;

V, и V₄ — объемы стандартного титрованного раствора соляной кислоты (3.9), добавленные для достижения соответственно первой и второй точек эквивалентности кривой титрования в контрольном опыте, см¹ .

Общее содержание {суммарную массовую долю) утлерода X, %, вычисляют по формуле

0,05 У₅ 6 100    0,03    V,    (2)

* ⁼    1000    т"    ⁼    т    ~    ’

где V_s — сумма объемов У_п склянок Дрекселя G_% и G_(r см³; т — масса анализируемой пробы, г.

6.2    Визуальное титрование

Для каждой склянки Дрекселя G₅ и С₆ вычисляют объем V₀, см³, титрованного раствора соляной кислоты (3.9), израсходованного на нейтрализацию С0₂ (оксида углерода (IV)) по формуле

^ = Ь - И    (3)

где Kj — объем добавленного избытка стандартного титрованного раствора соляной кислоты (3.9), см³;

У₂ — объем стандартного титрованного раствора гидроксида натрия (3.10), израсходованного на обратное титрование, см\

Общее содержание (суммарную массовую долю) углерода X, %, вычисляют по формуле

0,03 V,    (4)

т ⁷

где И, — сумма объемов У₀ склянок Дрекселя G_s и (7₆, см³; т — масса анализируемой пробы, г.

Примечания

1 Результаты анализа округляют до значащих цифр в соответствии с нормами, установленными стандартами или другим нормативным документом на техническую серу.

2 Как результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, относительное допускаемое расхождение между которыми не превышает 30%.

Пределы допускаемой относительной суммарной гг о г р е ш и о с т и результата определения ±15%.

J Допускается полученные результаты определения суммарной массовой доли углерода использовать для расчета в соответствии с ГОСТ 127.2 массовой дели органических веществ Х_р %, по формуле

Х_х^Х 1,25,    (5)

где X — суммарная массовая доля углерода, определенная потенциометрическим или визуальным титрованием, %;

1,25 — коэффициент пересчета углерода на органическое вещество.

7 Протокол определения

Протокол определения должен включать следующие данные:

-    ссылку на применяемый метод;

-    результаты и применяемый метод их выражения;

-    отклонения, замеченные во время определения;

-    любую процедуру, не включенную в настоящий стандарт или считающуюся необязательной. ¹

1