GB/T 5059.9-2008 钼铁 硫含量的测定 红外线吸收法和燃烧碘量法

　　ICS 77 . 100 H 1 1

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 5059 . 9—2008代替 GB/T 5059 . 9 ~ 5059 . 10—1988

　　钼铁 硫含量的测定

　　红外线吸收法和燃烧碘量法

　　Ferromolybdenum—Determination ofsulfurcontent—

　　Theinfrared absorption method

　　and thecombustion-iodatevolumetricmethod

　　2008-09-1 1 发布 2009-05-01 实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 5059 . 9—2008

　　前 言

　　GB/T 5059 的本部分是对 GB/T 5059 . 9—1988《钼铁化学分析方法 红外线吸收法测定硫量》和GB/T 5059 . 10—1988《钼铁化学分析方法 燃烧碘酸钾滴定法测定硫量》的整合修订，包括了红外线吸收法和燃烧碘量法两个分析方法 。

　　本部分代替 GB/T 5059. 9—1988《钼铁化学分析方法 红外线吸收法测定硫量》和 GB/T 5059. 10—1988 《钼铁化学分析方法 燃烧碘酸钾滴定法测定硫量》。

　　本部分与 GB/T 5050 . 9—1988 和 GB/T 5059 . 10—1988 比较，主要修改如下：

　　— “试样 ”统一修改为 “试料 ”;

　　— “素质坩埚 ”统一修改为 “陶瓷坩埚 ”;

　　— 红外线吸收法中 “纯铁 ”统一修改为 “纯铁标准物质/标准样品 ”;

　　—“ppm”统一修改为“1 × 10 - 6 ”。

　　本部分由中国钢铁工业协会提出 。

　　本部分由全国生铁及铁合金标准化技术委员会归 口 。

　　本部分起草单位：中钢集团吉林铁合金股份有限公司 。

　　本部分主要起草人：杨帆 、毕军 、李雅华 、高林 、于桂萍 。

　　本部分所代替标准的历次版本发布情况为：

　　—GB/T 5059 . 9—1988 ;

　　—GB/T 5059 . 10—1988 。

　　Ⅰ

　　GB/T 5059 . 9—2008

　　钼铁 硫含量的测定

　　红外线吸收法和燃烧碘量法

　　警告：使用 GB/T5059 的本部分的人员应有正规实验室工作的实践经验 。本部分并未指出所有可能的安全问题 。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件 。

　　1 范围

　　GB/T 5059 的本部分规定了用红外线吸收法和燃烧碘量法测定钼铁中硫含量 。

　　本部分适用于钼铁中硫含量的测定 。测定范围(质量分数)：0 . 015% ~ 0 . 250% 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的条款通过 GB/T 5059 的本部分的引用而成为本部分的条款 。 凡是注 日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否 可 使 用 这 些 文 件 的 最 新 版 本 。 凡 是 不 注 日 期 的 引 用 文 件，其 最 新 版 本 适 用 于 本部分 。

　　GB/T 4010 铁合金化学分析用试样的采取和制备

　　3 方法 一 红外线吸收法

　　3 . 1 原理

　　试料于高频感应炉的氧气流中加热燃烧，生成的二氧化硫由氧气载至红外线分析器的测量室，二氧化硫吸收特定波长的红外能，其吸收能与硫的浓度成正比，根据检测器接受能量的变化测得硫量 。

　　3 . 2 试剂及材料

　　3 . 2 . 1 高氯酸镁，无水，粒状 。

　　3 . 2 . 2 烧碱石棉，粒状 。

　　3 . 2 . 3 玻璃棉 。

　　3 . 2 . 4 钨粒，硫含量(质量分数)小于 0 . 000 2%,粒度 0 . 8 mm ~ 1 . 4 mm 。

　　3 . 2 . 5 锡粒，碳含量(质量分数)小于 0 . 000 3%,粒度 0 . 4 mm ~ 0 . 8 mm 。

　　3 . 2 . 6 纯铁标准物质/标准样品，纯度(质量分数)大于 99 . 8%,硫含量(质量分数)小于 0 . 002%,粒度0 . 8 mm ~ 1 . 68 mm 。

　　3 . 2 . 7 氧气，纯度(体积分数)大于 99 . 95%,其他级别氧气若能获得低而一致的空白时，也可以使用 。

　　3 . 2 . 8 动力气源，氮气或压缩空气，其杂质(水和油)含量(质量分数)小于 0 . 5% 。

　　3 . 2 . 9 陶瓷坩埚，直径 ×高度为 23 mm×23 mm 或 25 mm×25 mm,并于大于 1 200 ℃的高温加热炉中灼烧 4 h 或通氧灼烧至空白值为最低(1 350 ℃ ,时间不少于 3 min) 。

　　3 . 2 . 10 坩埚钳 。

　　3 . 3 仪器及设备

　　3 . 3 . 1 红外线吸收定硫仪(灵敏度为 1 . 0×10-6 )

　　其装置如图 1 。

　　1

　　GB/T 5059 . 9—2008

　　1 — 氧气瓶;

　　2 — 两级压力调节器;

　　3 — 洗气瓶;

　　4 , 9 — 干燥管;

　　5 — 压力调节器;

　　6 — 高频感应炉;

　　7 — 燃烧管;

　　8 — 除尘器;

　　10 — 流量控制器;

　　11 — 二氧化硫红外检测器 。

　　图 1

　　3 . 3 . 1 . 1 洗气瓶，内装烧碱石棉(3 . 2 . 2) 。

　　3 . 3 . 1 . 2 干燥管，内装高氯酸镁(3 . 2 . 1) 。

　　3 . 3 . 2 气源

　　3 . 3 . 2 . 1 载气系统包括氧气容器 、两级压力调节器及保证提供合适压力和额定流量的时序控制部分 。

　　3 . 3 . 2 . 2 动力气源系统包括动力气(氮气或压缩空气)、两级压力调节器及保证提供合适压力和额定流量的时序控制部分 。

　　3 . 3 . 3 高频感应炉

　　应满足试料熔融温度的要求 。

　　3 . 3 . 4 控制系统

　　3 . 3 . 4 . 1 微处理机系统包括中央处理器 、存储器 、键盘输入设备 、信息中心显示屏 、分析结果显示屏及分析结果打印机等 。

　　3 . 3 . 4 . 2 控制功能包括自动装卸坩埚和炉台升降 、自动清扫 、分析条件选择设置 、分析过程的监控和报警中断 、分析数据的采集 、计算 、校正及处理等 。

　　3 . 3 . 5 测量系统

　　主要由微处理机控制的电子天平(感量不大于 0 . 1 mg) 、红外线分析器及电子测量元件组成 。

　　3 . 4 取制样

　　按 GB/T 4010 规定进行取制样 。试料应全部通过 0 . 125 mm筛孔 。

　　3 . 5 分析步骤

　　3 . 5 . 1 试料量

　　称取 0 . 500 g试料，精确至 0 . 000 1 g 。

　　3 . 5 . 2 空白试验

　　称取 1 . 000 g硫含量小于 0 . 002 0%纯铁标准物质/标准样品置于预先盛有 0 . 300 g±0 . 005 g锡粒(3 . 2 . 5)的坩埚中(3 . 2 . 10)内，覆盖 1 . 500 g±0 . 005 g 钨粒(3 . 2 . 4) ,于同一量程或通道，按 3 . 5 . 5 进行测定 。重复足够次数，直至得到低而比较一致的读数(空白值应等于测定的硫量与已知标样之差)。记

　　2

　　GB/T 5059 . 9—2008

　　录至少 3 次读数，计算平均空白值，并参考仪器说明书，将空白值输入到分析仪中，则仪器在测定试料时会进行空白值的电子补偿 。

　　3 . 5 . 3 分析准备

　　调试检查仪器，使仪器处于正常稳定状态，并选用最佳分析条件 。

　　3 . 5 . 4 校正试验

　　3 . 5 . 4 . 1 根据待测试料的含硫量，选择相应的量程或通道，并选择三个同类型标准样品(待测试料含硫量应落在所选 3 个标准样品含硫量的范围内)。依次进行校正，测得结果的波动应在允许差范围内，以确认系统的线性，否则应按仪器说明书调节系统的线性 。

　　3 . 5 . 4 . 2 不同量程或通道，应分别测其空白值并校正 。

　　3 . 5 . 4 . 3 当分析条件变化时，如仪器尚未预热到 1 h ,氧气源 、陶瓷坩埚(3 . 2 . 9) 或钨粒(3 . 2 . 4) 、锡粒(3 . 2 . 5)的空白值已发生改变时，都要求重新测定空白值并校正 。

　　3 . 5 . 5 测定

　　将称取的试料(3 . 5 . 1)置于预先盛有 0 . 300 g±0 . 005 g锡粒(3 . 2 . 5)的坩埚(3 . 2 . 9)内，覆盖 1 . 500 g±

　　0 . 005 g钨粒(3 . 2 . 4),钳取坩埚放到炉台坩埚座上，按仪器说明书操作，开始分析并读取结果 。

　　3 . 6 允许差

　　实验室之间分析结果的差值应不大于表 1 所列允许差 。

　　表 1 允许差 %

　　硫含量(质量分数)

　　允许差

　　0 . 015 ~ 0 . 025

　　0 . 003

　　>0 . 025 ~ 0 . 045

　　0 . 004

　　>0 . 045 ~ 0 . 070

　　0 . 006

　　>0 . 070 ~ 0 . 120

　　0 . 008

　　>0 . 120 ~ 0 . 250

　　0 . 012

　　4 方法二 燃烧碘量法

　　4 . 1 原理

　　试料在氧气流中燃烧，将硫氧化成二氧化硫，吸收于盐酸吸收液中，用含有碘化钾的淀粉溶液作指示剂，用碘酸钾标准溶液进行滴定 。

　　4 . 2 试剂与材料

　　除非另有说明，在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和蒸馏水或与其纯度相当的水 。

　　4 . 2 . 1 氧气，纯度大于 99 . 5% 。

　　4 . 2 . 2 高温燃烧管，直径 ×长度为(20 mm ~ 24 mm) × 600 mm 。

　　4 . 2 . 3 瓷舟，预先在 1 400 ℃的高温燃烧管中通氧灼烧 5 min,冷却备用 。

　　4 . 2 . 4 高纯铁，粉状，硫含量(质量分数)小于 0 . 001 0% 。

　　4 . 2 . 5 五氧化二钒，粉状，硫含量(质量分数)小于 0 . 001 0% 。

　　4 . 2 . 6 硅胶 、活性氧化铝或高氯酸镁 。

　　4 . 2 . 7 碱石灰或氢氧化钠，粒状 。

　　4 . 2 . 8 铬酸饱和硫酸溶液，于硫酸(ρ1 . 84 g/mL)中加入重铬酸钾或铬酸酐使其饱和，使用其上部澄清溶液 。

　　4 . 2 . 9 淀粉溶液，称取 1 . 0 g 可溶性淀粉于 300 mL烧杯中，加入约 5 mL 水，调匀 。加入约 50 mL 沸水，不断搅拌，于电炉盘上煮沸 1 min,取下冷却 。另取 1 . 5 g 碘化钾溶于 10 mL 水中，将此溶液加入淀粉溶液中，用水稀释至 100 mL,混匀 。

　　4 . 2 . 10 吸收液和参比液，移取 60 mL盐酸溶液(1 . 5+100) ,加入 2 mL 淀粉溶液(4 . 2 . 9) , 2 滴 ~ 3 滴碘酸钾标准溶液(4 . 2 . 11) , 使溶液呈淡蓝色 。此溶液使用时配制二瓶，其中一瓶测定时用作吸收液，另

　　3

　　GB/T 5059 . 9—2008

　　一瓶用作判断滴定终点的参比液 。

　　4 . 2 . 1 1 碘酸钾标准滴定溶液

　　4 . 2 . 1 1 . 1 配制

　　称取 0 . 222 5 g 碘酸钾基准试剂 、1 g 碘化钾和 0 . 10 g 氢氧化钠溶解于水中，稀释，定容于 1 000 mL容量瓶，混匀 。

　　4 . 2 . 1 1 . 2 标定

　　称取 0 . 500 0 g 与试料组成类似的已知硫含量的标准样品，按 4 . 5 . 3 进行分析 。 随同标准样品进行空白试验，测定数次取其平均值 。

　　按公式(1)计算 1 mL碘酸钾标准滴定溶液相当的硫量(T)：

　　T = …………………………( 1 )

　　式中：

　　T— 与 1 mL碘酸钾标准滴定溶液(4 . 2 . 11)相当的硫量，单位为克每毫升(g/mL) ;

　　m0 — 试料量，单位为克(g) ;

　　WS0 — 标准样品的硫含量(质量分数)，% ;

　　V1 — 滴定标准样品所消耗的碘酸钾标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL) ; V01 — 滴定空白试验所消耗的碘酸钾标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL) 。

　　4 . 3 仪器及设备

　　定硫装置见图 2 。

　　1 — 氧气瓶;

　　2 — 氧气压力表;

　　3 — 流量计;

　　4 — 缓冲瓶;

　　5 — 洗气瓶(内装铬酸饱和硫酸溶液，其量约为瓶高度的三分之一);

　　6 — 干燥塔(内盛碱石灰或氢氧化钠(粒状));

　　7 — 洗气瓶，内盛硫酸(ρ1 . 84 g/mL) ;

　　8 — 干燥塔，内盛硅胶 、活性氧化铝;

　　9 — 两通活塞;

　　10 — 高温燃烧炉(长约 300 mm) ;

　　11 — 自动温度控制器(附热电偶)，控制炉温在 1 400 ℃ ~ 1 450 ℃ ;

　　12 — 高温燃烧管;

　　13 — 瓷舟;

　　14— 硅胶塞;

　　15 — 干燥管(内盛脱脂棉);

　　16 — 吸收瓶(不带浮珠)(见图 3) ;

　　17 — 参比液;

　　18 — 微量滴定管 。

　　图 2

　　4

　　GB/T 5059 . 9—2008

　　单位为毫米

　　图 3

　　4 . 4 取制样

　　按 GB/T 4010 规定进行取制样，试样应通过 0 . 125 mm筛孔 。

　　4 . 5 分析步骤

　　4 . 5 . 1 试料量

　　称取 0 . 50 g试料，精确至 0 . 000 1 g 。

　　4 . 5 . 2 空白试验

　　随同试料作空白试验 。

　　4 . 5 . 3 测定

　　4 . 5 . 3 . 1 连接定硫装置各部分，并检查气密性，加热高温燃烧管(4 . 2 . 2) , 使管内温度升至 1 400 ℃ ~ 1 450 ℃ 。移取 40 mL 吸收液(4 . 2 . 10)于吸收瓶(16)中 。

　　4 . 5 . 3 . 2 将试料(4 . 5 . 1)移入预先盛有 1 g 高纯铁(4 . 2 . 4)的瓷舟(4 . 2 . 3) 中，覆盖 0 . 25 g 五氧化二钒(4 . 2 . 5) ,推入高温燃烧管(4 . 2 . 2)中心高温部分，塞紧硅胶塞(14) ,此时应特别注意密封 。缓慢通入氧气使吸收液不会倒留 。

　　4 . 5 . 3 . 3 以约 600 mL/min 的流量通入氧气使试料(4 . 5 . 1) 燃烧，将生成的二氧化硫导入吸收瓶(16)中，边对照参比液(4 . 2 . 10) ,边用碘酸钾标准滴定溶液(4 . 2 . 11)滴定至试液与参比液(4 . 2 . 10)的浅蓝色相同为终点 。然后以 900 mL/min ~ 1 000 mL/min 的氧气流量由两通活塞(9)控制，间歇通氧 3 min,如吸收液褪色，则继续以碘酸钾标准滴定溶液(4 . 2 . 11)滴定至终点 。

　　4 . 6 结果计算

　　按式(2)计算试料中的硫含量(质量分数)，数值以%表示：

　　5

　　GB/T 5059 . 9—2008

　　w

　　式中：

　　T — 与 1 mL碘酸钾标准滴定溶液(4 . 2 . 11)相当的硫量，单位为克每毫升(g/mL) ;

　　V2 — 测定时试料消耗碘酸钾标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL) ;

　　V02 — 空白试验消耗碘酸钾标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL) ;

　　m1 — 试料量，单位为克(g) 。

　　4 . 7 允许差

　　实验室之间分析结果的差值应不大于表 2 所列允许差 。

　　表 2 允许差 %

　　硫含量(质量分数)

　　允许差

　　0 . 015 ~ 0 . 025

　　0 . 003

　　>0 . 025 ~ 0 . 045

　　0 . 004

　　>0 . 045 ~ 0 . 070

　　0 . 006

　　>0 . 070 ~ 0 . 120

　　0 . 008

　　>0 . 120 ~ 0 . 250

　　0 . 012

　　5 试验报告

　　试验报告应包括下列内容：

　　a) 鉴别试料 、实验室和分析日期等资料;

　　b) 遵守本部分规定的程度;

　　c) 分析结果及其表示;

　　d) 测定中观察到的异常现象;

　　e) 对分析结果可能有影响而本部分未包括的操作或者任选的操作 。

　　6

　　GB/T 5 059 9 2 0 0 8

　　—

　　.

　　中 华 人 民 共 和 国

　　国 家 标 准

　　钼铁 硫含量的测定

　　红外线吸收法和燃烧碘量法

　　GB/T 5059 . 9—2008

　　*

　　中 国 标 准 出 版 社 出 版 发 行

　　北京复兴门外三里河北街 16 号

　　邮政编码：100045

　　网址 www. spc. net. cn

　　电话：68523946 68517548

　　中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷

　　各地新华书店经销

　　*

　　开本 880 × 1230 1/16 印张 0 . 75 字数 14 千字2008 年 12 月第一版 2008 年 12 月第一次印刷

　　*

　　书号：155066 ·1-35069

　　如有印装差错 由本社发行中心调换

　　版权专有 侵权必究

　　举报电话：(010)68533533