GOST 12345-2001

GOST 12345–2001 (ISO 671−82, ISO 4935−89) Aciers alliés et fortement alliés. Méthodes de dosage du soufre

GOST 12345−2001
(ISO 671-82, ISO 4935-89)

Groupe B39

NORME INTER-ÉTATS

ACIERS ALLIÉS ET HAUTEMENT ALLIÉS

Méthodes de dosage du soufre

Aciers alliés et fortement alliés. Méthodes de dosage du soufre

MK 77.080.20
OKSTU 0709

Date de lancement 2002-03-01

Avant-propos

1 DÉVELOPPÉ par la Fédération de Russie, comité technique interétatique de normalisation MTK 145 "Méthodes de contrôle des produits métalliques"

INTRODUIT par Gosstandart de Russie

2 ADOPTÉE par le Conseil inter-États pour la normalisation, la métrologie et la certification (procès-verbal N 19 du 24 mai 2001)

A voté pour accepter :

3 L'annexe A de cette norme est conforme à la norme internationale ISO 671-82 * « Acier et fonte. Détermination de la fraction massique de soufre par la méthode titrimétrique après brûlage d'un échantillon échantillon » en termes de zone de distribution et d'échantillonnage.
________________
* L'accès aux documents internationaux et étrangers mentionnés ci-après dans le texte peut être obtenu en cliquant sur le lien. — Note du fabricant de la base de données.

L'annexe B de cette norme correspond à la norme internationale ISO 4935-89 « Acier et fonte. Détermination de la fraction massique de soufre par spectroscopie d'absorption infrarouge après brûlage d'un échantillon dans un four à induction "en fonction de la zone de distribution et d'échantillonnage

4 Résolution du Comité d'État de la Fédération de Russie pour la normalisation et la métrologie du 28 août 2001 N 356-st norme interétatique GOST 12345–2001 est entré en vigueur en tant que norme d'État de la Fédération de Russie le 1er mars 2002.

5 AU LIEU DE GOST 12345–88

6 RÉVISION. novembre 2006

1 domaine d'utilisation

Cette norme établit des méthodes titrimétriques pour le dosage du soufre : iodure-iodate et tétraborate (avec une fraction massique de soufre de 0,002 % à 0,50 %) et des méthodes de dosage du soufre basées sur l'utilisation d'analyseurs automatiques : coulométrique et absorption infrarouge ( avec une fraction massique de soufre de 0,001 % à 0,50 %) dans les aciers alliés et fortement alliés.

Il est permis de doser le soufre par la méthode titrimétrique selon la norme internationale ISO 671-82, donnée en annexe A, et par la méthode de spectroscopie infrarouge selon la norme internationale ISO 4935-89, donnée en annexe B.

2 Références normatives

Cette norme utilise des références aux normes suivantes :

GOST 177−88 Peroxyde d'hydrogène. Caractéristiques

GOST 546−2001 Cathodes en cuivre. Caractéristiques

GOST 859−2001 Cuivre. Timbres

GOST 2603-79 Acétone. Caractéristiques

GOST 3118−77 Acide chlorhydrique. Caractéristiques

GOST 4145−74 Sulfate de potassium. Caractéristiques

GOST 4199−76 Tétraborate de sodium 10-eau. Caractéristiques

GOST 4202−75 Iodate de potassium. Caractéristiques

GOST 4232−74 Iodure de potassium. Caractéristiques

GOST 4234−77 Chlorure de potassium. Caractéristiques

GOST 4328−77 Hydroxyde de sodium. Caractéristiques

GOST 5583−78 (ISO 2046−73) Oxygène gazeux industriel et médical. Caractéristiques

GOST 9147−80 Verrerie et équipement de laboratoire en porcelaine. Caractéristiques

GOST 10163−76 Amidon soluble. Caractéristiques

GOST 13610−79 Fer carbonyle radiotechnique. Caractéristiques

GOST 14261−77 Acide chlorhydrique de haute pureté. Caractéristiques

GOST 16539−79 Oxyde de cuivre (II). Caractéristiques

GOST 20490−75 Permanganate de potassium. Caractéristiques

GOST 24363−80 Hydroxyde de potassium. Caractéristiques

GOST 25336−82 Verrerie et équipement de laboratoire. Types, paramètres de base et dimensions

GOST 28473−90 Fonte, acier, ferroalliages, chrome, manganèse métal. Exigences générales pour les méthodes d'analyse

3 Exigences générales

Exigences générales pour les méthodes d'analyse - selon GOST 28473 .

4 Méthode titrimétrique à l'iodure-iodate pour le dosage du soufre

4.1 Essence de la méthode

La méthode est basée sur la combustion d'un échantillon d'acier dans un courant d'oxygène à une température de 1300–1400 ° C en présence d'une plaine inondable, suivie de l'absorption de dioxyde de soufre par l'eau et du titrage de l'acide sulfureux résultant avec une solution titrée d'un mélange d'iodate de potassium et d'iodure de potassium en présence d'un indicateur d'amidon.

4.2 Appareillage

L'installation pour la méthode titrimétrique iodure-iodate pour la détermination du soufre (figure 1) est constituée d'une bouteille d'oxygène ou d'une conduite d'oxygène 1 équipée d'un détendeur et d'un manomètre pour démarrer et réguler le débit d'oxygène; flacon Tishchenko 2 contenant une solution de permanganate de potassium 40 g/dm dans une solution d'hydroxyde de potassium ou de sodium 400 g/dm ; colonne de séchage 3 , remplie en partie inférieure de chaux sodée ou d'amiante sodée (ascarite), et en partie supérieure de chlorure de magnésium, pour la purification de l'oxygène par voie sèche ; rotamètre ou compteur de gaz 4 ; vanne à deux voies 5 ; tube réfractaire en mullite-silice 6 d'un diamètre intérieur de 18 à 22 mm et d'une longueur de 650 à 800 mm, dont les extrémités doivent dépasser du four d'au moins 200 mm de chaque côté. Le tube est fermé avec des fermetures métalliques ou des bouchons en caoutchouc bien ajustés avec des trous dans lesquels des tubes de verre sont insérés pour connecter les tubes de raccordement. Pour éviter que les bouchons en caoutchouc ne brûlent, leur surface intérieure est recouverte de joints en amiante placés aux extrémités des tubes de verre. Afin d'éliminer l'impureté soufrée du tube réfractaire, celui-ci est calciné avant fonctionnement à température de fonctionnement sur toute sa longueur dans un four tubulaire 7 , qui fournit une température de chauffage jusqu'à 1400°C; thermocouples avec régulateur 8 pour réguler la température du four ; bateau en porcelaine non émaillée 9 conformément à GOST 9147 , conçu pour brûler un échantillon et résister à des températures allant jusqu'à 1400 ° C. Avant le travail, le bateau est calciné à la température de fonctionnement dans un courant d'oxygène et stocké dans un dessiccateur conformément à GOST 25336 . La section du couvercle du dessiccateur ne doit pas être recouverte de lubrifiants ; transformateur 10 pour réguler la tension de fonctionnement du four ; tube de verre 11 à tube de détente ou de chlorure de calcium rempli de laine de verre ou ordinaire, pour nettoyer le mélange de gaz sortant du four des impuretés mécaniques formées lors de la combustion de l'échantillon et emportées hors du four par un courant d'oxygène ; grue 12 ; microburettes 13 ou burettes d'une capacité de 25 ml contenant une solution titrée d'iodure-iodate de potassium; récipient d'absorption 14 ; navire de référence de contrôle 15 .

Figure 1 - Installation de détermination de la fraction massique de soufre par la méthode iodure-iodate

Figure 1 - Installation de détermination de la fraction massique de soufre par la méthode iodure-iodate

Le récipient d'absorption se compose de deux récipients en verre (Figure 2) reliés par deux tiges de verre. Dans le récipient 1 , le processus d'absorption et de titrage du dioxyde de soufre a lieu, dans le récipient 2 , il y a une solution de référence pour contrôler la couleur de la solution pendant le titrage. Un tube de verre en forme de L de 7 mm de diamètre est soudé dans le récipient 1 , se terminant par un barboteur avec un flotteur, à travers lequel les produits de combustion gazeux formés à la suite de la combustion de l'échantillon pénètrent dans le récipient d'absorption. Au fond du récipient, il y a une vanne pour vidanger la solution.

Figure 2 - Le dispositif de la cuve d'absorption

Figure 2 - Le dispositif de la cuve d'absorption

Il est permis d'utiliser une cellule d'absorption de forme différente sans récipient de référence.

Le crochet, avec lequel les bateaux sont insérés dans le tube de combustion et retirés de celui-ci, est constitué d'un fil à faible teneur en carbone résistant à la chaleur de section carrée ou ronde avec un côté carré ou un diamètre de 3 à 5 mm et une longueur de 500 à 600 mm.

4.3 Réactifs et solutions

Oxygène d'une pureté d'au moins 99,0% selon GOST 5583 .

Acide chlorhydrique selon GOST 3118 ou GOST 14261 .

Hydroxyde de potassium selon GOST 24363 ou hydroxyde de sodium selon GOST 4328 .

Permanganate de potassium selon GOST 20490 , solution 40 g/dm dans une solution d'hydroxyde de potassium 400 g/dm : 40 g de permanganate de potassium sont dissous lorsqu'ils sont chauffés dans 700-800 cm3 l'eau. Après refroidissement, 400 g d'hydroxyde de potassium sont ajoutés à la solution et dilués avec de l'eau à 1000 ml . La solution doit être fraîchement préparée.

Perchlorate de magnésium anhydre (anhydre).

Iodate de potassium selon GOST 4202 .

Iodure de potassium selon GOST 4232 .

Iodure-iodate de potassium, solution titrée : 0,111 g d'iodate de potassium, 15 g d'iodure de potassium et 0,4 g d'hydroxyde de potassium sont placés dans un bécher d'une capacité de 250 ml et dissous dans 100 cm l'eau. La solution a été transférée dans une fiole jaugée de 1000 ml. , diluer au trait avec de l'eau et mélanger. La solution est conservée dans un flacon en verre foncé.

1cm solution correspond à 0,00005 g de soufre. Pour déterminer le soufre dans les matériaux contenant moins de 0,020 % de soufre, la solution titrée est diluée dans les rapports 1:1, 1:4, 1:6.

Amidon soluble selon GOST 10163 .

Solution de concentration massique 0,5 g/dm : 0,5 g d'amidon soluble est broyé dans un mortier de porcelaine avec 50 cm l'eau et la suspension sont versées en un mince filet dans 950 cm eau bouillante. A la solution résultante est ajouté 15 cm acide chlorhydrique, refroidir et verser par petites portions sous agitation une solution d'iodure-iodate jusqu'à obtention d'une couleur bleu pâle de la solution.

Fluide : cuivre métallique selon GOST 546 ou GOST 859 ; oxyde de cuivre selon GOST 16539 , OS. h; fer carbonyle radiotechnique selon GOST 13610 .

Il est permis d'utiliser du pentoxyde de vanadium comme fondant.

4.4 Préparation de l'analyse

Pour mettre l'installation (Figure 1) en état de fonctionnement, les extrémités du tube réfractaire en mullite-silice sont fermées par un obturateur métallique ou des bouchons en caoutchouc dans lesquels sont insérés des tubes en verre ou en métal non corrosifs. Ensuite, une extrémité du tube est reliée par un tuyau en caoutchouc à une bouteille contenant de l'oxygène ou à une conduite d'oxygène à travers des bouteilles d'absorption pour purifier l'oxygène, et l'autre extrémité à un récipient d'absorption. Les connexions doivent être aussi courtes que possible. Après cela, 50-80 cm sont versés dans les deux récipients solution d'amidon bleu pâle. Ils laissent passer un flux d'oxygène à une vitesse de 2 dm /minute Si la solution d'amidon dans le récipient d'absorption devient incolore après 3 à 4 minutes (ce qui indique la libération de gaz du tube en porcelaine qui réduisent la solution d'iodure de potassium), alors, sans arrêter le flux d'oxygène, une solution d'iodate de potassium est versée de la burette à la solution d'absorption jusqu'à l'intensité la couleur de la solution dans les récipients d'absorption et de contrôle ne sera pas la même.

La section du système entre le tube de combustion et le vase d'absorption doit être sèche.

Pour vérifier l'étanchéité de l'installation, fermez la vanne 12 et alimentez le système en oxygène. L'installation est hermétique si l'apparition de bulles de gaz dans le ballon 2 s'arrête au bout d'un certain temps. Dans le cas contraire, l'appareil doit être démonté, les pièces en verre et les tubes de raccordement vérifiés, les robinets essuyés, lubrifiés avec de la vaseline et l'appareil doit être vérifié à nouveau pour les fuites.

Avant de commencer les travaux, ainsi qu'après le remplacement des tubes, deux ou trois échantillons arbitraires d'acier sont brûlés.

4.5 Réalisation d'une analyse

4.5.1 En fonction de la fraction massique de soufre dans l'échantillon analysé, un échantillon est prélevé dans la quantité indiquée dans le tableau 1.


Tableau 1

4.5.2 Un échantillon d'acier est placé dans une nacelle en porcelaine calcinée et 1 g de cuivre ou d'oxyde de cuivre est ajouté en une couche uniforme lors de l'analyse des aciers alliés. Lors de l'analyse d'aciers fortement alliés, 1,5 g d'un mélange de fondants, composé de fer et de cuivre ou d'oxyde de fer et de cuivre, est ajouté, dans les deux cas dans un rapport de 1:2.

Fermer les robinets 5 et 12 . Un bateau avec un poids d'échantillon et un flotteur est placé dans la partie la plus chauffée du tube, qui est rapidement fermée avec un obturateur métallique ou un bouchon en caoutchouc, puis le robinet 5 est soigneusement ouvert et de l'oxygène est fourni au four à un taux de 2 dm /minute L'échantillon analysé est maintenu sous pression pendant 20 s, la vanne 12 est ouverte avec précaution et du gaz est fourni au récipient d'absorption.

Lors de la combustion de l'échantillon, il est nécessaire de surveiller le changement de couleur de la solution dans le récipient d'absorption, dans lequel les oxydes de soufre sont absorbés. Pendant la combustion de l'échantillon, la couleur de la solution dans le récipient d'absorption doit toujours être proche de la couleur de la solution dans le récipient de contrôle. Pour ce faire, une solution d'iodate de potassium est ajoutée goutte à goutte de la burette à la solution dans le récipient d'absorption (au fur et à mesure que l'intensité de la couleur diminue).

Le titrage est considéré comme terminé lorsque l'intensité de la couleur des solutions dans les deux récipients est la même. Durée de la mesure (combustion d'un échantillon de métal) - 3 min.

4.5.3 Pour vérifier l'intégralité de la combustion de l'échantillon, continuer à fournir de l'oxygène pendant 30 s. Si l'intensité de la couleur de la solution ne diminue pas, la détermination est considérée comme terminée. Après avoir brûlé l'échantillon analysé, le bateau est retiré du four avec un crochet, la solution absorbante est évacuée du récipient et le récipient est lavé à l'eau.

4.5.4 Pour apporter une correction appropriée au résultat de l'analyse, une expérience de contrôle est effectuée.

4.6 Traitement des résultats

4.6.1 Fraction massique de soufre , %, calculé par la formule

, (une)

où est le volume de solution d'iodate de potassium utilisé pour le titrage de la solution d'échantillon analysée, cm ;

est le volume de solution d'iodate de potassium utilisé pour le titrage de la solution dans l'expérience témoin, cm ;

— concentration massique de la solution d'iodate de potassium, g/cm soufre;

est le poids de l'échantillon pesé de l'échantillon analysé, g.

4.6.2 La concentration massique de la solution d'iodate de potassium est fixée en fonction d'un échantillon d'acier standard, similaire en composition chimique et en fraction massique de soufre à l'acier analysé, conformément au 4.5.

4.6.3 Concentration massique de la solution d'iodate de potassium , g/cm soufre, calculé par la formule

, (2)

où — fraction massique de soufre dans l'échantillon standard, % ;

est le poids de l'échantillon standard, g ;

est le volume de solution d'iodate de potassium utilisé pour le titrage de la solution d'échantillon standard, cm ;

est le volume de solution d'iodate de potassium utilisé pour le titrage de la solution dans l'expérience témoin, cm .

4.6.4 Les normes de précision et les normes de contrôle de précision pour la détermination de la fraction massique de soufre sont indiquées dans le tableau 2.


Tableau 2

5 Méthode au tétraborate pour la détermination du soufre

5.1 Essence de la méthode

La méthode est basée sur la combustion d'un échantillon d'acier dans un flux d'oxygène à 1300-1400 °C en présence d'un flux, suivie de l'absorption du dioxyde de soufre par une solution oxydante composée de sulfate de potassium et de peroxyde d'hydrogène. L'acide sulfurique obtenu est titré par une solution de tétraborate de sodium en présence d'un mélange d'indicateurs rouge de méthyle et bleu de méthylène.

5.2 Appareillage

L'installation pour le dosage du soufre par la méthode au tétraborate (figure 3) est constituée d'une bouteille d'oxygène ou d'une conduite d'oxygène 1 équipée d'un détendeur et d'un manomètre pour démarrer et réguler le débit d'oxygène ; flacon Tishchenko 2 contenant une solution de permanganate de potassium 40 g/dm dans une solution d'hydroxyde de sodium 400 g/dm ; colonne de séchage 3 rempli en partie inférieure de chaux sodée ou d'amiante sodée (ascarite), et en partie supérieure de perchlorate de magnésium, pour l'épuration à sec de l'oxygène ; rotamètre 4 pour mesurer la consommation d'oxygène ; un robinet à trois voies 5 pour faire entrer de l'oxygène dans la cuve d'absorption à travers le four ou en contournant le four ; tube réfractaire en mullite-silice 6 d'un diamètre intérieur de 18 à 20 mm et d'une longueur de 650 à 800 mm, conçu pour brûler l'échantillon. Les extrémités du tube doivent dépasser du four d'au moins 200 mm de chaque côté. Le tube est fermé avec des fermetures métalliques ou des bouchons en caoutchouc bien ajustés avec des trous dans lesquels des tubes de verre sont insérés pour connecter les tubes de raccordement. Pour éviter que les bouchons en caoutchouc ne brûlent, leur surface intérieure est recouverte de joints en amiante placés aux extrémités des tubes de verre. Afin d'éliminer l'impureté soufrée du tube réfractaire, celui-ci est calciné avant fonctionnement à température de fonctionnement sur toute sa longueur dans un four tubulaire 7 , qui fournit une température de chauffage jusqu'à 1400°C; thermocouples avec un régulateur 8 pour contrôler la température du four d'un bateau en porcelaine 9 selon GOST 9147 , conçu pour brûler un échantillon et résister à des températures allant jusqu'à 1400 ° C. Avant le travail, les bateaux sont calcinés dans un flux d'oxygène à température de fonctionnement. Pour stocker les bateaux calcinés, un dessiccateur est utilisé selon GOST 25336 , dont la section du couvercle ne doit pas être recouverte de lubrifiants; transformateur 10 pour réguler la tension du four ; un tube de verre 11 rempli de laine de verre pour nettoyer le mélange de gaz des oxydes formés lors de la combustion ; robinet 12 pour isoler le four de la cuve d'absorption ; microburette 13 ; récipient d'absorption 14 ; navire de référence 15 ; tube à bulles 16 ; tube en caoutchouc 17 pour fournir de l'oxygène à travers le tube à bulles dans le récipient d'absorption, en contournant le four.

Figure 3 - Installation de détermination de la fraction massique de soufre par la méthode au tétraborate

Figure 3 - Installation de détermination de la fraction massique de soufre par la méthode au tétraborate

Les connexions entre les différentes parties de l'installation doivent être courtes.

Le crochet, avec lequel les bateaux sont insérés dans le tube de combustion et retirés de celui-ci, est constitué d'un fil à faible teneur en carbone résistant à la chaleur de section carrée ou ronde avec un côté carré ou un diamètre de 3 à 5 mm, une longueur de 500 à 600 mm.

5.3 Réactifs et solutions

Oxygène d'une pureté d'au moins 99,0% selon GOST 5583 .

Perchlorate de magnésium anhydre (anhydre).

Permanganate de potassium selon GOST 20490 , solution 40 g/dm dans une solution d'hydroxyde de sodium 400 g/dm : 40 g de permanganate de potassium sont dissous lorsqu'ils sont chauffés dans 700-800 cm3 l'eau. Après refroidissement, 400 g de soude sont ajoutés à la solution et dilués avec de l'eau à 1000 ml . La solution doit être fraîchement préparée.

Chlorure de calcium anhydre selon GOST 4234 .

Sulfate de potassium selon GOST 4145 .

Peroxyde d'hydrogène selon GOST 177 , solution 300 g/dm .

Solution d'absorption : 5 g de sulfate de potassium sont dissous dans 300 ml eau pré-bouillie et réfrigérée, ajouter 100 cm solution de peroxyde d'hydrogène et ajustée à 2500 cm eau, préalablement bouillie et refroidie.

Rouge de méthyle (C H O N N / A).

Bleu de méthylène (C H N SCl 3H O), solution 1 g/dm .

Mélange d'indicateurs : 0,1 g de rouge de méthyle est dissous sous agitation et chauffage dans 300 ml alcool éthylique et mélangé avec 50 ml solution de bleu de méthylène.

Tétraborate de sodium 10-eau (Na B O 10H O) selon GOST 4199 , solution titrée: 1,1894 g de tétraborate de sodium sont dissous dans de l'eau préalablement bouillie dans une fiole jaugée d'une capacité de 2000 cm . Le ballon est rempli jusqu'au trait avec la même eau et la solution est mélangée.

1cm solution correspond à 0,00005 g de soufre.

Pour la détermination du soufre dans les matériaux contenant moins de 0,020 % de soufre, la solution titrée est diluée 1:1.

Flux: fer carbonyle radiotechnique selon GOST 13610 , cuivre métallique selon GOST 546 ou GOST 859 , oxyde de cuivre selon GOST 16539 .

5.4 Préparation de l'analyse

Pour mettre l'installation (Figure 3) en état de fonctionnement, les extrémités du tube réfractaire en mullite-silice sont fermées par un obturateur métallique ou des bouchons en caoutchouc dans lesquels sont insérés des tubes en verre ou en métal non corrosifs. Une extrémité du tube est reliée par un tuyau en caoutchouc à un cylindre contenant de l'oxygène à travers des bouteilles d'absorption pour la purification de l'oxygène, et l'autre extrémité est reliée à un récipient d'absorption.

Le four est chauffé à 1300−1400 °C. Ouvrir le cylindre avec de l'oxygène et le passer à travers le four dans le récipient d'absorption à une vitesse de 1,2 dm /min selon le rotamètre.

Puis dans le récipient d'absorption 14 verser 50 cm solution absorbante et 5-6 gouttes d'un mélange d'indicateurs. La solution est neutralisée avec quelques gouttes de solution titrée de tétraborate de sodium jusqu'à l'obtention d'une couleur vert clair stable de la solution.

Lors de la neutralisation de la solution d'absorption, l'oxygène passe à travers le four dans le récipient d'absorption.

Pour vérifier l'étanchéité de l'installation, avant de commencer l'analyse, deux ou trois échantillons d'un échantillon d'acier standard sont brûlés en présence d'un flux selon 5.5.

Pour apporter une correction appropriée au résultat de l'analyse de l'échantillon, il est nécessaire de mener une expérience de contrôle en brûlant deux échantillons de la plaine inondable.

5.5 Réalisation d'une analyse

En fonction de la fraction massique de soufre, un échantillon est prélevé dans la quantité indiquée dans le tableau 1.

Un échantillon d'acier est placé dans une nacelle en porcelaine calcinée et recouvert d'une couche uniforme de 1 g de cuivre ou d'oxyde de cuivre lors de l'analyse des aciers alliés. Lors de l'analyse d'aciers fortement alliés, 1,5 g d'un mélange de fondants constitué de fer et de cuivre ou d'oxyde de fer et de cuivre sont utilisés, dans les deux cas dans un rapport de 1:2.

Fermez la vanne 12 (Figure 3) reliant le four à la cuve d'absorption 14 . La vanne 5 est tournée vers la position où l'oxygène entre dans le récipient d'absorption par le tube 17 , en contournant le four.

Un tube en porcelaine est ouvert et un bateau avec un échantillon de métal et un flotteur est placé dans la partie la plus chauffée du tube en porcelaine, qui est fermé avec un obturateur en métal ou un bouchon en caoutchouc et l'échantillon de métal est chauffé à 1300–1400 ° C pendant 1 min sans oxygène. Pendant le chauffage de l'échantillon, du gaz doit barboter dans le récipient d'absorption pour empêcher la solution d'être aspirée dans le tube à bulles. La vanne 5 est tournée vers la position d'entrée d'oxygène dans le four, puis la vanne 12 est rapidement ouverte et l'échantillon de métal est brûlé dans un courant d'oxygène pendant 3 minutes.

Le dioxyde de soufre résultant est absorbé par la solution d'absorption avec formation d'acide sulfurique, ce qui entraîne un changement de la couleur de la solution du vert clair au cramoisi. Une solution de tétraborate de sodium est ajoutée goutte à goutte à l'aide d'une burette jusqu'à obtention d'une couleur vert clair stable. Le titrage est considéré comme terminé lorsque l'intensité de la couleur de la solution ne change pas pendant 1 min.

Arrêtez l'alimentation en oxygène du four. Pour ce faire, fermez la vanne 12 et tournez rapidement la vanne 5 dans la position où l'oxygène pénètre dans le récipient d'absorption, en contournant le four, et retirez la nacelle du tube.

La section du système entre le tube de combustion et le vase d'absorption doit être sèche ; pour plus de fiabilité, avant de commencer le travail, il est lavé avec de l'alcool éthylique et de l'éther.

Il est inacceptable d'aspirer la solution d'absorption dans le tube 16 de barbotage.

Si, lors du processus de combustion d'un échantillon de métal ou au moment de la commutation des vannes, la solution d'absorption est encore aspirée dans le tube à bulles, il est alors nécessaire de vidanger la solution du récipient d'absorption et de la sécher en faisant passer un flux chaud d'oxygène à travers le four pendant une longue période, ou remplacer le récipient d'absorption par un autre récipient avec un tube à bulles sec.

Pour éviter que la solution d'absorption ne soit aspirée dans le tube à bulles, au lieu de fournir de l'oxygène au récipient d'absorption via la vanne à trois voies 5 et le tube en caoutchouc 17 , il est permis de retirer la vanne à trois voies et de fournir de l'oxygène à des débits différents. par deux sources indépendantes. Fournir en continu de l'oxygène à travers la branche supérieure du tube à bulles à un taux de 0,3 dm / min, tandis que la vanne 12 doit être fermée, et pendant la combustion de l'échantillon de métal, la vanne 12 doit être ouverte et l'oxygène doit être passé à travers le four et la sortie inférieure du tube à bulles à une vitesse de 1,2 dm /min, alors qu'il est nécessaire d'exclure une exposition d'une minute dans le processus de gravure d'un échantillon de métal. Après avoir brûlé l'échantillon de métal pendant 3 min et titré la solution absorbante, fermer la vanne 12 , ouvrir le bouchon et décharger la nacelle du tube ; continuer à fournir de l'oxygène à la cellule d'absorption par la sortie supérieure du tube à bulle à un taux de 0,3 dm /minute

5.6 Traitement des résultats

5.6.1 Fraction massique de soufre , %, calculé par la formule

, (3)

où — concentration massique de la solution de tétraborate de sodium, g/cm soufre;

est le volume de solution de tétraborate de sodium utilisé pour le titrage de l'échantillon, cm ;

est le volume de solution de tétraborate de sodium utilisé pour le titrage dans l'expérience témoin, cm ;

- poids de l'échantillon, g.

La concentration massique de la solution de tétraborate de sodium est déterminée à l'aide d'un échantillon d'acier standard, similaire en composition chimique et en fraction massique de soufre à l'acier analysé, conformément à 5.5.

5.6.2 Concentration massique de la solution de tétraborate de sodium , g/cm soufre, calculé par la formule

, (quatre)

où — fraction massique de soufre dans l'échantillon standard, % ;

est la masse de l'échantillon standard, g ;

est le volume de solution de tétraborate de sodium utilisé pour le titrage de la solution d'échantillon standard, cm ;

est le volume de solution de tétraborate de sodium utilisé pour le titrage dans l'expérience témoin, cm .

5.7 Les normes de précision et les normes de contrôle de précision pour la détermination de la fraction massique de soufre sont indiquées dans le tableau 2.

6 Méthode coulométrique pour le dosage du soufre

6.1 Essence de la méthode

La méthode est basée sur la combustion d'un échantillon d'acier dans un courant d'oxygène en présence d'un flux à une température de 1300–1400 ° C, l'absorption du dioxyde de soufre résultant par une solution absorbante avec une certaine valeur initiale de pH ~ 3,3, et mesure ultérieure sur une unité de titrage coulométrique de la quantité d'électricité nécessaire pour rétablir la valeur initiale du pH, qui est proportionnelle à la fraction massique de soufre dans la partie pesée de l'échantillon analysé.

6.2 Appareillage

Unité coulométrique de tout type, y compris celles munies d'un correcteur de masse, assurant la précision des résultats d'analyse prévue par la présente norme.

Bateaux en porcelaine selon GOST 9147 , préalablement calciné sous courant d'oxygène à température de fonctionnement. Lors de la détermination de la fraction massique de soufre inférieure à 0,005%, les bateaux sont calcinés immédiatement avant l'analyse.

Four à résistance tubulaire assurant un chauffage en température jusqu'à 1400 °C. L'utilisation de fours à induction est autorisée.

Balances de laboratoire ou automatiques (correcteur de masse). Lors de l'utilisation de balances automatiques, l'erreur de mesure de la masse de l'échantillon ne doit pas dépasser ±0,001 g.

6.3 Réactifs et solutions

Oxygène d'une pureté d'au moins 99,0% selon GOST 5583 .

Absorption et solutions auxiliaires conformément aux instructions fournies avec l'appareil et au type d'installation coulométrique utilisée.

Flux : pentoxyde de vanadium. Il est permis d'utiliser du fer radiotechnique carbonyle comme fondant conformément à GOST 13610 , ainsi que du tungstène lors de l'utilisation de fours à induction.

Éther sulfate (médical).

Il est permis d'utiliser d'autres solvants organiques volatils: acétone selon GOST 2603 , chloroforme.

6.4 Préparation de l'analyse

Avant d'effectuer l'analyse, l'installation est mise en état de fonctionnement conformément aux instructions jointes à l'appareil.

Avant de commencer les travaux, ainsi qu'après avoir remplacé les tubes pour saturer le système, deux ou trois échantillons arbitraires d'acier avec une fraction massique de soufre de 0,10% à 0,20% sont brûlés.

L'étalonnage de l'appareil est réalisé selon des échantillons standards d'aciers au carbone.

6.5 Conduite de l'analyse

Un échantillon d'acier pesant 0,25 à 0,50 g est placé dans le bateau, en fonction de la fraction massique de soufre dans l'échantillon. L'échantillon d'acier est recouvert d'une couche uniforme de flux.

Si nécessaire, il est recommandé de prélaver l'échantillon avec de l'éther ou un autre solvant organique volatil et de le sécher à l'air.

Un bateau avec un échantillon de métal et un flotteur est placé dans la partie la plus chauffée du tube en porcelaine, qui est rapidement fermé avec un obturateur métallique, la touche «reset» est enfoncée et l'échantillon de métal est brûlé à une température de 1300–1400 °C.

Lors du processus de gravure d'un échantillon de métal sur un affichage numérique, une lecture continue des lectures est effectuée. L'analyse est considérée comme terminée si les indicateurs numériques sur l'affichage ne changent pas en une minute ou changent de la valeur du nombre de blancs de l'instrument, et l'aiguille de l'indicateur de pH revient à sa position d'origine.

En parallèle, à toutes les étapes de l'analyse, une analyse de l'expérience témoin est réalisée. Pour ce faire, un fondant est placé dans une nacelle en porcelaine calcinée - pentoxyde de vanadium pesant 0,2 ou 0,4 g (selon la composition chimique de l'acier analysé) et brûlé à température de fonctionnement pendant le temps passé à brûler un échantillon du matériau en acier analysé .

6.6 Traitement des résultats

6.6.1 Fraction massique de soufre , %, calculé par la formule

, (5)

où est la masse de l'échantillon, selon laquelle l'appareil est étalonné, g ;

- lectures d'instruments obtenues à la suite de la combustion d'un échantillon du matériau analysé, % ;

est la moyenne arithmétique des lectures d'instruments obtenues à la suite du brûlage de la plaine inondable pendant l'expérience de contrôle, % ;

est la masse de l'échantillon de métal analysé, g.

Lors de l'utilisation du correcteur de masse, la formule prend la forme

. (6)

6.6.2 Les normes de précision et les normes de contrôle de précision pour la détermination de la fraction massique de soufre sont indiquées dans le tableau 2.

7 Méthode d'absorption infrarouge pour la détermination du soufre

7.1 Essence de la méthode

La méthode est basée sur la combustion d'un échantillon d'acier dans un courant d'oxygène à une température de 1700 ° C et la détermination de la quantité de dioxyde de soufre formé en mesurant le rayonnement infrarouge absorbé par celui-ci.

7.2 Appareillage

Tout type d'analyseur automatique basé sur le principe d'absorption du rayonnement infrarouge, qui fournit la précision des résultats d'analyse spécifiés dans la présente norme.

7.3 Réactifs

Oxygène d'une pureté d'au moins 99,0% selon GOST 5583 .

Éther sulfate (médical).

Il est permis d'utiliser d'autres solvants organiques volatils: acétone selon GOST 2603 , chloroforme.

Le flux est utilisé en fonction du type d'analyseur utilisé.

7.4 Préparation de l'analyse

Avant d'effectuer l'analyse, l'installation est mise en état de fonctionnement conformément aux instructions jointes à l'appareil.

L'étalonnage de l'appareil est réalisé selon des échantillons standards d'aciers au carbone.

7.5 Conduite de l'analyse

L'analyse est effectuée conformément aux instructions fournies avec l'appareil.

Si nécessaire, il est recommandé de prélaver l'échantillon avec de l'éther ou un autre solvant organique volatil et de le sécher à l'air.

Pour apporter une correction appropriée au résultat de l'analyse de l'échantillon, une expérience de contrôle est effectuée.

7.6 Traitement des résultats

7.6.1 Fraction massique de soufre , %, calculé par la formule

, (sept)

où - lectures d'instruments obtenues à la suite de la combustion d'un échantillon du matériau analysé, % ;

- relevés d'instruments obtenus à la suite de l'incendie de la plaine inondable, % (expérience de contrôle).

Les normes de précision et les normes de contrôle de précision pour déterminer la fraction massique de soufre sont données dans le tableau 2.

ANNEXE A (obligatoire). Acier et fonte. Détermination de la fraction massique de soufre par la méthode titrimétrique après brûlage d'un échantillon échantillon (ISO 671-82)

ANNEXE A
(obligatoire)

A.1 Champ d'application

La présente Norme internationale spécifie une méthode titrimétrique pour la détermination des fractions massiques de soufre dans l'acier et la fonte après combustion de l'échantillon pour essai dans un courant d'oxygène.

A.2 Références normatives

Cette norme utilise des références aux normes suivantes :

GOST 5583−78 (ISO 2046−73) Oxygène gazeux industriel et médical. Caractéristiques

GOST 7565-81 (ISO 377-2-89) Fonte, acier et alliages. Méthodes d'échantillonnage pour la composition chimique

A.3 Essence de la méthode

La méthode est basée sur la combustion d'une portion d'échantillon dans un flux d'oxygène à une température de 1450 °C en présence, si nécessaire, d'un flux métallique, l'absorption du dioxyde de soufre gazeux résultant avec une solution oxydante constituée de sulfate de potassium et d'hydrogène peroxyde, et titrage de l'acide sulfurique résultant avec une solution standard de tétraborate de sodium.

A.4 Réactifs

Lors de la réalisation de l'analyse, sauf indication contraire, utiliser des réactifs de pureté analytique connue, de l'eau distillée ou de l'eau de pureté équivalente.

Remarque - Afin de vérifier la teneur en soufre des réactifs, une expérience de contrôle est effectuée et, si nécessaire, des corrections appropriées sont apportées aux résultats de l'analyse.

A.4.1 Oxygène d'une pureté d'au moins 99,0% selon GOST 5583 sans impuretés de soufre.

A.4.2 Amiante sodée (ascarite), granulométrie d'environ 2 mm.

A.4.3 Perchlorate de magnésium Mg (ClO ) , la taille des particules est d'environ 2 mm.

A.4.4 Fer pur à teneur en soufre connue.

A.4.5 Flux : fer, cuivre, étain à teneur connue en soufre.

A.4.6 Solution d'absorption : Dissoudre 5 g de sulfate de potassium dans 200 ml de eau bouillie et refroidie, ajouter 100 cm peroxyde d'hydrogène et ajusté à 2500 cm eau bouillie et refroidie.

A.4.7 Tétraborate de sodium, solution étalon, correspondant à 0,010 % de soufre pour 1 g/ml échantillon : 2,3839 g de tétraborate de sodium (Na B O 10H O) pesé à la quatrième décimale et dissous dans 2000 ml eau bouillie et refroidie.

A.4.8 Solution de mélange indicateur : 0,1 g de bleu de méthylène et 0,3 g de rouge de méthyle sont dissous dans de l'eau distillée et dilués avec de l'eau distillée à 500 ml .

Remarque - Les rapports entre les valeurs des poids des indicateurs peuvent être définis en fonction de la sensibilité de l'œil de l'analyste. L'intensité de la couleur de l'indicateur peut être évaluée à l'aide d'un instrument optique.

A.5 Appareillage

La configuration de l'analyse est illustrée à la Figure A.1. Les unités individuelles de l'installation sont interconnectées par des tubes de raccordement étanches.

Figure A.1 - Installation de détermination de la fraction massique de soufre par la méthode au tétraborate

Figure A.1 - Installation de détermination de la fraction massique de soufre par la méthode au tétraborate

A.5.1 Source d'oxygène 1 (bouteille d'oxygène ou canalisation d'oxygène), équipée d'un détendeur et d'un manomètre pour démarrer et réguler le débit d'oxygène.

A.5.2 Colonne de nettoyage et de séchage 2 remplie d'amiante sodé et de chlorure de magnésium (A.4.3).

A.5.3 Rotamètre 3 pour mesurer la consommation d'oxygène de 0,2 à 3 dm /minute

A.5.4 Four tubulaire électrique 9 fournissant une température constante de 1420 °C à l'intérieur du tube.

A.5.5 Tube réfractaire 6 conçu pour la combustion d'échantillons à 1450 °C, constitué d'une partie large d'un diamètre intérieur de 27 mm et d'une longueur de 450 mm et d'une partie étroite d'un diamètre intérieur de 3 mm et d'une longueur de 250 mm .

Remarques

1 La constriction du tube doit se situer dans la zone centrale la plus chaude.

2 Le raccordement du tube 6 au robinet de sortie de gaz 10 est exposé au mélange gazeux très chaud sortant du four électrique et doit donc être refroidi, surtout s'il est en caoutchouc naturel ou synthétique. Le refroidissement doit être tel que la température sur la surface intérieure du joint en contact avec le mélange gazeux ne dépasse pas 40 °C.

A.5.6 Soupape à oxygène 4 .

A.5.7 Dispositif 5 d'amorçage d'oxygène avec une fenêtre permettant l'observation visuelle du processus de combustion (Figure A.2).

Figure A.2 - Disposition pour un tube de combustion refroidi par eau

1 - verre coloré monté sur résine époxy ; 2 - joint d'étanchéité en caoutchouc; 3 - chambre à eau; 4 - sortie d'eau; 5 - tube de combustion ; 6 - joint d'étanchéité en caoutchouc; 7 - approvisionnement en eau; 8 - alimentation en oxygène; 9 — joint torsoïdal* ; 10 - manchon moleté

Figure A.2 - Disposition pour un tube de combustion refroidi par eau

_______________
* Le texte du document correspond à l'original. — Note du fabricant de la base de données.

A.5.8 Platine - Un thermocouple platine-rhodium 7 dont l'extrémité haute température est située à la surface extérieure du tube à proximité de la nacelle et de la capsule réfractaire. Il est nécessaire d'établir et de vérifier périodiquement la relation entre la température à l'intérieur du tube 6 et les lectures de l'appareil.

A.5.9 Nacelle 8 , en matériau réfractaire, à large fond plat de 80 à 100 mm de long, 8–9 mm de haut, 15–16 mm de large, conçue pour brûler un échantillon et supporter une double chauffe jusqu'à 1420 °C ( Figure A.3).

Illustration A.3. Bateau en feu

1 - bateau; 2 - gélule

Illustration A.3

A.5.10 Capsule réfractaire 15 (Figure A.1), constituée d'un matériau constitué de dioxyde d'aluminium et de 12,0 % à 15,0 % d'oxyde de silicium, d'un diamètre intérieur de 14 mm, d'un diamètre extérieur de 16 mm et d'une longueur de 50 mm. La porosité de la capsule fournit un flux de gaz constant et uniforme à travers toute la surface de l'échantillon à un débit de gaz donné de 4 à 5 dm /min et une pression de 250 mm de colonne d'eau (figure A.3). Avant utilisation, la nacelle et la capsule sont calcinées dans un courant d'oxygène pur à 1420°C pendant 10 min et stockées dans un dessiccateur.

A.5.11 Robinet d'arrivée de gaz 10 , de diamètre intérieur 2,5 mm, conçu pour empêcher la solution absorbante de remonter dans le tube à bulles lors de l'ouverture du four pour permettre l'insertion de la nacelle avec la capsule réfractaire, et lors du préchauffage lorsqu'il s'agit d'un résultat de l'oxydation du métal dans le four, un vide est créé.

A.5.12 Le tube à bulles 13 (Figure A.1) avec des trous est illustré à la Figure A.4.

Figure A.4 - Tube à bulle perforé

Figure A.4 - Tube à bulle perforé

A.5.13 Récipient d'absorption 14 d'un diamètre d'au moins 35 mm et d'une hauteur de 140 mm.

A.5.14 Burette 12 , capacité 10 ml rempli de solution étalon de sodium (A.4.7).

A.5.15 Le tube de gaz 11 doit être aussi court que possible.

A.6 Échantillonnage et préparation

L'échantillonnage et la préparation des échantillons pour analyse sont effectués conformément aux exigences de GOST 7565 .

A.7 Méthode d'analyse

En raison du risque d'explosion lors de l'analyse, il est nécessaire d'exclure tout contact possible du chlorure de magnésium avec des substances organiques.

A.7.1 Préparation pour l'analyse

Afin de vérifier l'étanchéité de l'installation, l'intégralité du grillage de l'échantillon et l'absence de soufre dans les matériaux réfractaires, il est nécessaire d'effectuer un dosage préalable du soufre dans plusieurs échantillons d'acier ou de fonte de fraction massique connue de soufre avant d'effectuer l'analyse. Le test d'étanchéité de l'équipement peut être effectué sans insérer le bateau avec la capsule dans le tube d'allumage.

Remarque - Les résultats obtenus à partir de ces déterminations, ainsi que la différence entre la valeur moyenne et la fraction massique connue de soufre dans les échantillons analysés, ne doivent pas différer des valeurs correspondantes inhérentes à toutes les méthodes de détermination du soufre.

A.7.2 Attachement

Le poids de la portion pesée de l'échantillon analysé sous forme de petits copeaux de quelques dixièmes de millimètre doit être :

1,0 ± 0,001 g - avec une fraction massique de soufre dans l'échantillon inférieure à 0,10%;

0,5 ± 0,001 g - avec une fraction massique de soufre dans l'échantillon de 0,10% - 0,20%;

si la fraction massique de soufre est supérieure à 0,20%, le poids de l'échantillon analysé doit être calculé de manière à ce que la fraction massique de soufre qu'il contient ne dépasse pas 1000 μg. Pour maintenir les mêmes conditions de combustion, la prise d'échantillon doit être complétée à 1 g avec du fer pur (A.4.4).

A.7.3 Réalisation d'une analyse

A.7.3.1 Combustion des aciers et fontes non réfractaires

Le four électrique 9 est chauffé de sorte que la température à l'intérieur du tube soit d'au moins 1420°C. Ouvrir les robinets 4 et 10 , faire passer l'oxygène à raison de 1,2 dm /min à travers le four dans le récipient avec la solution d'absorption (A.4.6), tandis que le niveau de la solution doit nécessairement monter de 80 mm au-dessus des ouvertures du tube à bulle 13 .

Ajouter 4 à 5 gouttes du mélange indicateur (A.4.8) à la solution d'absorption et neutraliser avec une solution standard de tétraborate de sodium (A.4.7) jusqu'à l'obtention d'une couleur vert clair stable. Notez le niveau de la solution standard dans la burette. en centimètres cubes.

Fermer les robinets 4 et 10 , arrêtant l'alimentation en oxygène. Ouvrir le registre du dispositif d'admission 5 et placer la nacelle avec la capsule et l'échantillon analysé dans la partie large et la plus chauffée du tube de combustion 6 . Fermer la vanne du dispositif d'admission 5 , ouvrir la vanne d'admission 4 pour le débit d'oxygène à une vitesse de 1,2 dm /min, puis ouvrez rapidement la vanne de sortie de gaz 10 .

Une partie de l'échantillon est brûlée pendant 3 min dans un flux d'oxygène. Le dioxyde de soufre résultant passe complètement du tube de combustion dans le récipient d'absorption, où il est absorbé par la solution d'absorption, qui est titrée pendant 4 minutes avec une solution étalon de tétraborate de sodium (A.4.7) jusqu'à obtention d'une couleur vert clair stable. . Notez le niveau de la solution standard dans la burette. en centimètres cubes.

La fin du titrage peut également être réglée à l'aide de la méthode potentiométrique.

A.7.3.2 Combustion des aciers et fontes réfractaires

En raison du fait que l'étape initiale de cuisson de ces aciers et fontes est difficile, il est nécessaire d'ajouter une certaine quantité de fondant (A.4.5) à l'échantillon d'échantillon, mais il convient de garder à l'esprit que les dimensions du le bateau et la capsule sont conçus pour brûler un échantillon ne pesant pas plus de 1 ,2 ans.

A.8 Traitement des résultats

A.8.1 Fraction massique de soufre , %, calculé par la formule

, (A.1)

où 0,00010 est la concentration massique de la solution de tétraborate de sodium, g/cm soufre;

est le volume de solution de tétraborate de sodium utilisé pour le titrage, cm ;

est le poids de la portion pesée de l'échantillon analysé, g.

ANNEXE B (obligatoire). Acier et fonte. Détermination de la fraction massique de soufre par spectroscopie d'absorption infrarouge après brûlage d'un échantillon échantillon dans un four à induction (ISO 4935-89)

APPENDICE B
(obligatoire)

B.1 Champ d'application

La présente Norme internationale spécifie une méthode d'absorption infrarouge pour la détermination de la fraction massique de soufre dans l'acier et la fonte après combustion d'un échantillon dans un four à induction.

La méthode est utilisée pour déterminer la fraction massique de soufre dans la plage de 0,002 % à 0,10 %.

B.2 Références normatives

Cette norme utilise des références aux normes suivantes :

GOST 1770−74 Verrerie de laboratoire de mesure. Cylindres, béchers, flacons, éprouvettes. Spécifications générales

GOST 5583−78 (ISO 2046−73) Oxygène gazeux industriel et médical. Caractéristiques

GOST 7565-81 (ISO 377-2-89) Fonte, acier et alliages. Méthode d'échantillonnage pour la composition chimique

GOST 29169−91 (ISO 648−77) Verrerie de laboratoire. Pipettes à un trait

GOST 29251-91 (ISO 385-1-84) Verrerie de laboratoire. Burettes. Partie 1. Exigences générales

B.3 Essence de la méthode

La méthode est basée sur la combustion d'un échantillon d'échantillon dans un four à induction à haute fréquence dans un flux d'oxygène en présence d'un flux et la détermination de la quantité de dioxyde de soufre formé par absorption dans la région infrarouge.

B.4 Réactifs et matériaux

Lors de la réalisation de l'analyse, sauf indication contraire, utiliser des réactifs de pureté analytique connue, de l'eau distillée ou de l'eau de pureté équivalente.

B.4.1 Oxygène d'une pureté d'au moins 99,5 % selon GOST 5583 .

Pour éliminer les impuretés organiques contenues dans l'oxygène, un tube avec un catalyseur (dioxyde de cuivre ou platine) chauffé à une température supérieure à 450°C est installé devant le filtre de purification.

B.4.2 Fer métallique avec une fraction massique de soufre inférieure à 0,0005 %.

B.4.3 Solvant adapté au lavage des copeaux graisseux ou sales, tel que l'acétone.

B.4.4 Perchlorate de magnésium Mg (ClO ) granulométrie 0,7-1,2 mm.

B.4.5 Flux - tungstène avec une fraction massique de soufre ne dépassant pas 0,0005 %. La taille des particules de flux dépend du type d'instrument utilisé.

B.4.6 Solutions étalons de soufre.

Peser avec une précision de 0,1 mg les quantités de sulfate de potassium indiquées dans le tableau B.1, préalablement séchées à 105–110°C pendant 1 heure jusqu'à poids constant et refroidies dans un dessiccateur. Transférer les échantillons dans sept fioles jaugées de 100 ml. , dissous dans de l'eau distillée; Diluer au trait (avec de l'eau distillée) et mélanger.


Tableau B.1

B.4.7 Ascarite (amiante imprégné d'hydroxyde de sodium) granulométrie de 0,7 à 1,2 mm.

B.5 Appareillage

Lors de la réalisation de l'analyse, sauf indication contraire, seul l'appareillage de laboratoire usuel est utilisé.

Toute la verrerie de laboratoire doit être conforme aux normes GOST 29251 , GOST 29169 et GOST 1770 .

Les caractéristiques des appareils industriels fabriqués sont données en annexe B.

B.5.1 Micropipettes, 50 et 100 ml avec une erreur de mesure ne dépassant pas 1 cm .

B.5.2 Capsule en étain d'un diamètre d'environ 6 mm, d'une hauteur de 18 mm, d'un volume de 0,4 cm , pesant 0,3 g.

B.5.3 Creusets en céramique capables de résister au chauffage dans un four à induction. Avant utilisation, les creusets sont calcinés dans un four électrique sous air ou sous jet d'oxygène pendant deux heures à une température de 1100 °C et stockés dans un dessiccateur.

NOTE Lors de la détermination de faibles niveaux de soufre, il est recommandé d'allumer les creusets à une température de 1350 °C dans un courant d'oxygène.

B.6 Échantillonnage et préparation

L'échantillonnage et la préparation des échantillons pour analyse sont effectués conformément aux exigences de GOST 7565 .

B.7 Méthode d'analyse

Sécurité

Le principal danger est lié à la possibilité de brûlures lors de la calcination préliminaire des creusets en céramique et du travail avec la masse fondue. Des pinces à creuset et des conteneurs spéciaux pour les creusets usagés doivent être utilisés. Lors de l'utilisation de bouteilles d'oxygène, les précautions habituelles pour ce cas doivent être observées. Une fois la combustion de l'échantillon terminée, l'oxygène doit être retiré du four immédiatement, car l'augmentation de la teneur en oxygène dans l'espace clos peut entraîner une inflammation et une explosion.

B.7.1 Préparation pour l'analyse

Pour la purification préliminaire, l'oxygène est passé à travers un tube rempli d'ascarite (amiante imprégné d'une solution d'hydroxyde de sodium) et un tube de chlorure de magnésium. Pour nettoyer l'oxygène de la poussière, un filtre en laine de verre ou un treillis métallique en acier inoxydable est utilisé, qui doit être nettoyé ou remplacé si nécessaire. La chambre de combustion du four, le support du creuset et les filtres doivent être périodiquement nettoyés pour éliminer les oxydes déposés.

Chaque unité d'équipement après sa mise sous tension doit être réchauffée pendant le temps spécifié dans les instructions de l'appareil.

Après avoir nettoyé la chambre de combustion du four, remplacé ou nettoyé les filtres, ainsi qu'après une interruption du fonctionnement de l'appareil, afin de stabiliser son fonctionnement, il est nécessaire de brûler plusieurs échantillons dont la composition est similaire à ceux analysés.

L'oxygène traverse l'installation et l'instrumentation est mise à zéro. Si l'échelle de l'appareil de mesure enregistre immédiatement la fraction massique de soufre en pourcentage, il est nécessaire d'ajuster l'appareil pour chaque zone d'étalonnage. Pour ce faire, choisissez un échantillon standard avec une fraction massique de soufre proche du maximum dans l'intervalle d'étalonnage. L'analyse de l'échantillon est effectuée comme indiqué en B.7.4, et la valeur certifiée de la fraction massique de soufre est fixée sur l'échelle de mesure de l'instrument.

Remarque - Le réglage de l'échelle est effectué avant l'étalonnage conformément à B.7.4, il ne remplace ni ne corrige l'étalonnage lui-même.

B.7.2 Échantillon pour analyse

L'échantillon à analyser est dégraissé par lavage dans un solvant approprié, séché pour éliminer les traces de solvant et pesé à 1 mg près :

1 g - avec une fraction massique de soufre inférieure à 0,04 % ;

0,5 g - avec une fraction massique de soufre supérieure à 0,04%.

Remarque : Le poids de l'échantillon peut dépendre du type d'analyseur utilisé.

B.7.3 Essai à blanc

Avant l'analyse, il est nécessaire de réaliser deux fois une expérience de contrôle.

La capsule en étain (B.5.2) est placée dans le creuset en céramique (B.5.3) et légèrement pressée contre le fond du creuset. Du fer pur (B.4.2) est ajouté en quantité correspondant au poids de l'échantillon analysé, et (1,5 ± 0,1) g de fondant (B.4.5). Le creuset en céramique avec son contenu est posé sur le support du creuset, relevé en position de combustion et la chambre de combustion du four est fermée. À la fin du cycle de combustion et de mesure, retirer le creuset de la chambre de combustion et enregistrer les lectures de l'instrument.

Les résultats obtenus en milligrammes de soufre sont convertis à l'aide de la courbe d'étalonnage et la valeur de l'essai témoin est calculée en soustrayant la masse de soufre dans le fer pur de la valeur trouvée (Note 1).

La valeur moyenne de l'expérience témoin est déterminée par deux résultats parallèles (Note 2).

Remarques

1 Pour déterminer la teneur en soufre dans le fer pur, deux creusets en céramique sont préparés, dans chacun desquels une capsule d'étain est placée, en la pressant légèrement au fond du creuset, ajoutez 0,500 g de fer pur (B.4.2) à un céramique creuset et 1 000 g à l'autre creuset, en recouvrant chaque échantillon d'un flotteur (B.4.5) d'une quantité de (1,5 ± 0,1) g ;

effectuer les opérations spécifiées en B.7.4 avec des creusets ;

les résultats obtenus en milligrammes de soufre sont convertis à l'aide de la courbe d'étalonnage (B.7.5).

Masse de soufre ( ) dans 0,500 g de fer pur (B.4.2) est calculé en soustrayant correspondant à 0,500 g de fer pur, de correspondant à 1 000 g de fer pur. Lester ( ) le soufre dans 1 g de fer pur est le double de la masse ( ) soufre dans 0,500 g de fer pur

. (B.1)

2 La valeur moyenne du test de contrôle ne doit pas dépasser 0,005 mg de soufre et la différence entre les valeurs de deux mesures parallèles du test de contrôle ne doit pas dépasser 0,003 mg de soufre. Si ces valeurs dépassent les valeurs spécifiées, la cause de la contamination doit être identifiée et éliminée.

B.7.4 Définition

Une capsule en étain (B.5.2) est placée dans un creuset en céramique (B.5.3), légèrement pressée au fond, une portion pesée de l'échantillon analysé (B.7.2) y est placée et recouverte d'un fondant (B. 4.5) en une quantité de (1,5 ± 0 ,1) d.Le creuset avec son contenu est placé sur un support spécial pour creusets, l'appareil est mis en mode de combustion et la chambre de combustion est fermée. Selon le mode d'emploi de l'appareil, allumez le four. A la fin de la combustion et de la mesure, le creuset est retiré et les résultats de l'analyse sont enregistrés.

B.7.5 Préparation de la construction d'un graphique d'étalonnage

B.7.5.1 Échantillons avec une fraction massique de soufre inférieure à 0,005 %

B.7.5.1.1 Préparation des solutions d'étalonnage

À l'aide d'une micropipette (B.5.1), injecter 50 cm l'eau et chacune des solutions étalons de soufre (tableau B.2) dans quatre capsules en étain. Puis les solutions sont évaporées lentement à une température de 90°C jusqu'à séchage complet, les capsules sont refroidies à température ambiante et placées dans un dessiccateur.


Tableau B.2

B.7.5.1.2 Mesure

Une capsule d'étain est placée dans un creuset en céramique (B.5.3), légèrement pressée contre le fond du creuset, 1 000 g de fer pur (B.4.2) sont ajoutés et recouverts d'un fondant (B.4.5) en une quantité de (1,5 ± 0,1) g En outre, ils agissent comme indiqué en B.7.4.

B.7.5.1.3 Tracé d'une courbe d'étalonnage

Des valeurs de mesure trouvées pour chaque solution d'étalonnage, soustrayez les valeurs obtenues pour l'expérience de contrôle. Un graphique d'étalonnage est construit à partir des vraies valeurs des lectures d'échelle ainsi trouvées et des valeurs de soufre correspondantes en milligrammes dans chaque solution d'étalonnage.

B.7.5.2 Échantillons avec une fraction massique de soufre de 0,005 % à 0,04 %

B.7.5.2.1 Préparation des solutions de séries d'étalonnage

À l'aide d'une micropipette (B.5.1), injecter 50 cm l'eau et chacune des solutions étalons de soufre (tableau B.3) dans cinq capsules en étain (B.5.2). Puis les solutions sont évaporées lentement à une température de 90°C jusqu'à séchage complet, les capsules sont refroidies à température ambiante et placées dans un dessiccateur.


Tableau B.3

B.7.5.2.2 Mesurage

La mesure est effectuée conformément à B.7.5.1.2

B.7.5.2.3 Construction d'un graphique d'étalonnage - conformément à B.7.5.1.3.

B.7.5.3 Échantillons avec une fraction massique de soufre de 0,04 % à 0,1 %

B.7.5.3.1 Préparation des solutions d'étalonnage

A l'aide d'une micropipette (B.5.1), injecter 100 ml l'eau et chacune des solutions étalons de soufre (tableau B.4) dans cinq capsules en étain (B.5.2). Puis les solutions sont évaporées lentement à une température de 90°C jusqu'à séchage complet, les capsules sont refroidies à température ambiante et placées dans un dessiccateur.


Tableau B.4

B.7.5.3.2 Mesures

Une capsule d'étain est placée dans un creuset en céramique (B.5.3), pressée légèrement au fond du creuset, 0,500 g de fer pur (B.4.2) est ajouté et recouvert d'un fondant (B.4.5) à raison de (1,5 ± 0,1) g) Le creuset et son contenu doivent être traités comme indiqué en B.7.4.

B.7.5.3.3 Construction d'une courbe d'étalonnage - conformément à B.7.5.1.3

B.8 Traitement des résultats

B.8.1 Calcul

Les lectures des échantillons analysés, obtenues sur l'échelle de l'instrument, sont converties à l'aide du graphique d'étalonnage (B.7.5.1) en valeurs correspondantes de la fraction massique de soufre ( ) en milligrammes.

Fraction massique de soufre , %, calculé par la formule

, (B.2)

où est la masse de soufre dans l'échantillon analysé, mg ;

est la masse de soufre dans l'expérience témoin, mg ;

est le poids de la portion pesée de l'échantillon analysé, g.

B.8.2 Exactitude de la méthode

La précision des mesures dans cette méthode est caractérisée par les caractéristiques métrologiques suivantes : répétabilité ( ), reproductibilité intralaboratoire ( ) et la reproductibilité interlaboratoire ( ).

Entre la fraction massique de soufre et , et donné dans le Tableau B.5, il existe une dépendance logarithmique.


Tableau B.5

B.9 Rapport d'essai

Le rapport d'essai doit contenir les informations suivantes :

- toutes les informations sur le laboratoire et la date d'analyse ;

— la méthode utilisée en référence à la présente Norme internationale ;

— les résultats et la forme sous laquelle les échantillons sont exprimés ;

— toute caractéristique inhabituelle relevée au cours de l'analyse ;

— toute opération non spécifiée dans la présente Norme internationale ou toute opération susceptible d'affecter les résultats de l'analyse.

ANNEXE B (informative). Caractéristiques techniques des fours à induction et des analyseurs infrarouges fabriqués pour la détermination du soufre

APPENDICE B
(référence)

B.1 Une source d'oxygène (bouteille ou ligne) devrait être munie d'une soupape de réduction de pression pour contrôler la pression d'oxygène fournie au four. Dans ce cas, le régulateur de pression doit être dimensionné pour 28 kg/m .

B.2 L'épurateur d'oxygène se compose d'un tube d'absorption rempli d'amiante imprégné d'hydroxyde de sodium pour absorber le dioxyde de carbone et d'un tube de séchage avec du perchlorate de sodium.

B.3 Débitmètre à gaz (rhéomètre), conçu pour mesurer dans la plage de 0 à 4 dm /minute

B.4 Four à induction à haute fréquence

B.4.1 L'incinérateur se compose d'une bobine d'induction et d'un générateur haute fréquence. La chambre du four est un tube de silice (diamètre extérieur 30–40 mm, diamètre intérieur 26–36 mm, longueur du tube 200–220 mm), qui est inséré à l'intérieur de la bobine d'induction. Aux extrémités du tube se trouvent des plaques métalliques renforcées par des anneaux métalliques. Les plaques ont des trous d'entrée et de sortie pour le gaz.

B.4.2 Un générateur haute fréquence de 1,5 kW à 2,5 kW peut avoir une fréquence différente selon le fabricant.

Appliquer des fréquences : 2-6 MHz, 15 MHz ou 20 MHz. L'énergie du générateur est fournie à une bobine d'induction, dans laquelle un tube de silice est placé, refroidi par air.

B.4.3 Le creuset avec l'échantillon, le flux et le flux est placé sur un support positionné de telle sorte que lorsqu'il est soulevé, le métal dans le creuset soit directement à l'intérieur de la bobine d'induction, ce qui assure un couplage efficace lors de la mise sous tension.

B.4.4 Le diamètre de la bobine d'induction, le nombre de spires, les dimensions géométriques de la chambre du four et la puissance du générateur sont déterminés par le fabricant.

B.4.5 La température de combustion dépend à la fois des facteurs spécifiés en B.4.4 et des propriétés du métal dans le creuset, de la forme et de la masse de l'échantillon à analyser.

B.5 Dépoussiéreur conçu pour nettoyer le flux d'oxygène sortant du four des poussières et des oxydes métalliques.

B.6 Analyseur infrarouge

B.6.1 Pour la plupart des instruments de ce type, il est caractéristique que les gaz de combustion soient entraînés dans le système analyseur par un flux continu d'oxygène. Le flux de gaz traverse la cellule, où la cellule photoélectrique enregistre le rayonnement absorbé par le dioxyde de soufre dans la région infrarouge du spectre, le rayonnement est mesuré et additionné sur une période de temps donnée. Le signal est converti en pourcentage de soufre et affiché sur l'échelle de l'instrument.

B.6.2 Dans certains analyseurs, les produits de combustion sont recueillis dans une atmosphère d'oxygène à pression contrôlée dans un volume prédéterminé et ce mélange est analysé pour le dioxyde de soufre.

B.6.3 L'analyseur est généralement équipé de dispositifs électroniques pour la mise à zéro de l'échelle de l'instrument, la compensation du blanc, le réglage de la pente de la courbe d'étalonnage et sa correction si elle n'est pas linéaire. De plus, l'analyseur, en règle générale, a la capacité d'entrer la masse d'un échantillon d'un échantillon standard et de l'échantillon analysé pour la correction automatique du résultat lu. Les appareils peuvent également être équipés de balances automatiques pour peser des creusets, peser des portions d'échantillons d'essai et transférer leurs valeurs de masse sur une calculatrice.