铬矿石硫含量的测定燃烧-中和滴定法、燃烧-碘酸钾滴定法和燃烧-红外线吸收法

铬矿石硫含量的测定燃烧-中和滴定法、燃烧-碘酸钾滴定法和燃烧-红外线吸收法

国家标准 GB/T24224一2009 铬矿石硫含量的测定 燃烧-中和滴定法、燃烧-碘酸钾滴定法和 燃烧-红外线吸收法 Chromiumores一Determinationofsulfurcontent Comustion-neutralizationtitrationmethod，combustion-potassiummiodate itrationmethodandcombustion-infraredabsorptionmethod 2009-07-15发布 2010-04-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管蹬委员会国家标准
GB/T24224一2009 铬矿石硫含量的测定 燃烧-中和滴定法、燃烧-碘酸钾滴定法和 燃烧-红外线吸收法 警告使用本标准的人员应有正规实验室工作的实践经验 本标准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律法规规定的条件 范围 本标准规定了燃烧-中和滴定法、燃烧-碘酸钾滴定法和燃烧-红外线吸收法测定铬矿石中硫含量 本标准适用于铬矿石中硫含量的测定 测定范围质量分数);燃烧-中和滴定法0.005% 0.50%;燃烧-碘酸钾滴定法0.005%0.50%;燃烧-红外线吸收法0.005%一0.50% 本标准应遵守 GB/T24228的有关规定 本标准不适用于化合水含量大于1.0%质量分数)铬矿石中硫含量的测定 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 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标准,然而,鼓励根据本标准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标准 GB/T6682分析实验室使用水规格和试验方法(GB/T6682一2008,IsO3696:1987,MOD) GB/T24228铬矿石和铬精矿化学分析方法通则(GB/T24228一2009,ISO6629:1981,MOD) GB/T24220 铬矿石 分析样品中醒存水的测定 重量法(GB/T242202009,ISO6129:1981， MO)D)y GB/T24243铬矿石采取份样(GB/T24243一2009,ISO6153;1989,IDT) IsSG6154铬矿石样品制备 方法一;燃烧-中和滴定法 3.1原理 试料于高温下通氧燃烧使硫全部氧化为二氧化硫,吸收于过氧化氢溶液中,使其形成硫酸,用氢氧 化钠标准溶液滴定,根据消耗的氢氧化钠标准溶液量,计算试料中硫含量 3. 2 试剂和材料 分析中除另有说明外,仅使用认可的分析纯试剂和蒸僧水或与其纯度相当的水,符合GB/T6682的 规定 3.2.1氧气,纯度大于99.5% 3.2.2高温燃烧管,直径×长:(20一40mm×600mm. 3. .2.3瓷舟,预先在1400C的高温燃烧管中通氧气灼烧5min,冷却备用 3.2.4高纯铁,粉状,硫量小于0.0010%. 3.2.5五氧化二钥,硫量小于0.0010% 33 .2.6硅胶、活性氧化铝或高氯酸镁,固体 3 .2.7碱石灰或氢氧化钠粒状) 33 2. .8 铬酸饱和液,于硫酸(l.84g/mL)中人重铬酸钾或无水铬酸使其饱和,使用上部澄清液 3.2.9吸收液,体积分数为0.3%的过氧化氢溶液
GB/T24224一2009 取3.5mL过氧化氢(ol.10g/mL),用经煮沸逐出二氧化碳并冷却后的水稀释至约1000mL,加 人3滴5滴甲基红-亚甲基蓝混合指示剂(3.2.ll),用氢氧化钠标准溶液(3.2.10)中和至溶液呈钢灰 色,置于棕色瓶中贮存 此溶液应当天中和当天使用 3.2.10氢氧化钠标准溶液,0.01mol/L 3.2.10.1氢氧化钠标准溶液的配制 3.2.10.1.10.Imol/儿氢氧化钠标准溶液的配制 称取4.0g优级纯氢氧化钠，溶于1000mL经煮沸并冷却后的水中.混匀,装于塑料瓶中 3.2.10.1.20.01mol/儿氢氧化钠标准溶液的配制 移取100ml氢氧化钠标准溶液(3.2.10.1.1)于塑料瓶中,加人900ml经煮沸并冷却后的水,混匀 3.2.10.2氢氧化钠标准溶液滴定度的标定 氢氧化钠标准溶液滴定度的标定按照3.5.2.3进行 3.2. 11 甲基红-亚甲基蓝混合指示剂,称取0.125只甲基红和0.083只亚甲基蓝,用少量的乙醇(95% 体积分数)溶解,再用乙醉(95%体积分数)稀释至100ml,混匀,储存于棕色瓶中 3.3仪器及设备 3.3.1定硫装置见图1 16 -氧气瓶; 氧气压力表; 流量计; 缓冲瓶; -洗气瓶内盛有铬酸饱和硫酸); 干燥塔,内盛喊石灰或氢氧化钠(粒状) -洗气瓶,内盛硫酸(ol.84g/ml); 干燥塔,内盛硅胶,活性氧化铝 两通活塞; 高温燃烧炉(长约300 0 mm; 自动温度控温器(附热电偶),控制炉温在1400c1450c; 12 高温燃烧管; 13 瓷舟; l4 硅胶塞; 15 干燥管; 吸收瓶(不带浮珠)1 16 17 参比液 18 微量滴定管 图1
GB/T24224一2009 3.3.2吸收瓶见图2 单位为毫米 35 7×1 5 品 图2 3.4取样和制样 实验室样品 分析用实验室样品应按GB/T24243,ISO6154进行取样和制样,粒度应小于100pm 3.4.2预干燥试样的制备 将实验室样品充分混合,采用份样缩分法取样 按照GB/24220中的规定,将试样在105C~ 110C的温度下进行干燥 3.5分析步骤 3.5.1试料量 根据预期的硫含量按表1称取预干燥试料(3.4.2),精确至0.0002 表1试料量 硫含量(质量分数)/% 试料量/g 0.0050.05 1.00 0.05~0.30 0,50 0.30~0,50 0,20 3.5.2分析准备 3.5.2.1将3.3.1测定装置连接,并检查气密性,加热高温燃烧管(12),使管内温度升至1400 C 1450 3.5.2.2反复进行空白试验至空白值稳定为止 3.5.2.3采用与试料组分类似且含硫量已知的铬矿石标准样品,参照3.5.3的顺序进行操作,依据消 耗的氢氧化钠标准溶液(3.2.10)体积,扣除3.5.4所得的空白试验值,按式(l)计算出1ml的氢氧化 钠标准溶液(3.2.10)相当于硫的质量 mxS 又00 式中: -1mL氢氧化钠标准溶液(3.2.10)相当于硫的质量,单位为克每毫升g/mL);
GB/T24224一2009 含硫量已知的铬矿石标准样品的质量,单位为克(g) m S -含硫量已知的铬矿石标准样品的含硫量,单位为百分含量(质量分数)(%); -滴定时消耗氢氧化钠标准溶液(3.2.1o)的体积,单位为毫升(mL 注:采用硫含量已知的铬矿石标准样品,且待测试料的碗含量与标样值接近 若缺少相应的铬矿石标准样品,可以 用铁矿石标准样品或钢铁标准样品代替 3.5.3试料测定 3.5.3.1量取40ml.吸收液(3. 2.9)于吸收瓶(16)中,加人3滴一5滴甲基红-亚甲基蓝混合指示剂 (3.2.1l),以700mL/min一900mL/nmin的流量通人氧气约5nmin,若溶液变成紫红色,则滴加氢氧化 钠标准溶液(3.2.10)至溶液为亮绿色 3 5. .3.2将试料(3.5.1)置于预先盛有1g高纯铁(3.2.4)瓷舟中(3.2.3)中,再覆盖0.25g五氧化二 钥(3.2.5),然后推人高温燃烧管(12)的中心高温部分,塞紧硅胶塞(14)(特别注意密封),稍稍通人氧气 使吸收液不回流 3.5.3.3 以200ml/mm的流量通人氧气使试料燃烧了 min,再以700ml/min900ml/min的氧气 流量(人口流量)导人吸收瓶(16)使二氧化硫被吸收,燃烧10 后,用氢氧化钠标准溶液(3.2.10)滴 nmln 定至由紫红色变为亮绿色,然后以1000ml/min~1200ml/min的氧气流量,由两通活塞(9)控制间 歇通氧5min,若溶液呈紫红色,继续以氧氧化钠标准溶液(3.2.10)滴定至溶液为亮绿色,停止通氧,再 用上述吸收液洗涤干燥管(15)及连接部位的管道,导人吸收瓶中,若溶液呈紫红色,继续以氢氧化钠标 准溶液(3.2.10)滴定至亮绿色为终点 3.5.4空白试验 瓷舟中除不加人试料外,均按3.5.3的步骤进行操作,将消耗的氢氧化钠标准溶液(3.2.10)体积作 为空白试验值 3.6结果计算 按式(2)计算硫含量w(S)(质量分数),用百分数表示%): V二VX1 w(S L×100 7 式中: -3.5.3步骤消耗的氢氧化钠标准溶液(3.2.10)体积,单位为毫升(ml) 3.5.4步骤消耗的氢氧化钠标准溶液(3.2.10)体积,单位为毫升(mL); -1ml 氢氧化钠标准溶液(3.2.10)相当于硫的质量,单位为克每毫升(g/mL); 试料的质量,单位为克(g) n 3.7允许差 两个独立分析结果的差值不大于表2所列允许差 表2允许差 差 硫含量(质量分数 允 许 0.005~0.015 0.003 >0.0150.050 0.006 >0,0500.100 0.010 >0.1o0~0.250 0.020 >0.2500.500 0.040 方法二;燃烧-碘酸钾滴定法 4 原理 试料于高温下通氧燃烧,使硫全部氧化为二氧化硫,吸收于盐酸溶液中,以含碘化钾的淀粉溶液为
GB/T24224一2009 指示剂,用碘酸钾标准溶液滴定,根据消耗的碘酸钾标准溶液量,计算试料中硫含量 4.2试剂和材料 除非另有说明外,仅使用认可的分析纯试剂和蒸僧水或与其纯度相当的水,符合GB/T6682的 规定 4.2.1氧气,纯度大于99.5% 4.2.2高温燃烧管,直径×长:(20一40)mmX600 mm 4 .2. 3 瓷舟,预先在1400C的高温燃烧管中通氧灼烧5nmin,冷却备用 4.2.4高纯铁,粉状、硫量小于0.0010% 4.2.5五氧化二饥,硫量小于0.0o10% 2 硅胶、活性氧化铝或高氯酸镁,固体 42.7碱石灰或氢氧化钠(粒状》. 4.2.8铬酸饱和液,于硫酸(ol.84g/mL)中加人重铬酸钾或无水铬酸使其饱和,使用上部澄清液 4.2.9吸收液 称取1.0g可溶性淀粉放人烧杯中,加人约5mL水搅拌,再加人约50mL沸水,煮沸约1min,冷 却 再加人10.5mL盐酸(1十1),以水稀释至500mL 4. .2.10碘酸钾标准溶液 称取0.2225只碘酸钾、1.0g碘化钾及0.1g氢氧化钾溶解于少量水中,准确稀释至1000mL 按 照4.5.2.3进行标定 4.3仪器及设备 见3.3 4.4取样和制样 见3.！ 4.5分析步骤 试料量 4.5.1 见3.5.1 4.5.2分析准备 4.5.2.1将4.3测定装置连接,并检查气密性,加热高温燃烧管(12),使管内温度升至1400 C 1450C 4.5.2.2反复进行空白试验至空白值稳定为止 采用与试料组分类似且含硫量已知的铬矿石标准样品,参照4.5.3的顺序进行操作,依据消 4.5.2.3 耗的碘酸钾标准溶液(4.2.10)体积,扣除4.5.4所得的空自试验值,按式(3)计算出1mL的碘酸钾标 准溶液(4.2.10)相当于硫的质量 ×S 3 f-" XI 式中: 1mL碘酸钾标准溶液(4.2.10)相当于硫的质量,单位为克每毫升(g/mL); 含硫量已知的铬矿石标准样品的质量,单位为克g); 7m1. S 含硫量已知的铬矿石标准样品的含硫量,单位为百分含量(质量分数)(%); 滴定时消耗碘酸钾标准溶液(4.2.10)的体积,单位为毫升(mL. 注;采用硫含量已知的铬矿石标准样品,且待测试料的硫含量与标样值接近 若缺少相应的铬矿石标准样品,可以 用铁矿石标准样品或钢铁标准样品代替 4.5.3试料测定 4.5.3.1 量取40mL吸收液(4.2.9)于吸收瓶中,以700mL/min一900mL/min 的流量通人氧气,用
GB/T24224一2009 碘酸钾标准溶液(4.2.10)滴定吸收液至淡蓝色,关闭氧气 4.5.3.2将试料(4.5.l)置于预先盛有1g高纯铁(4.2.4)瓷舟中(4.2.3)中,再覆盖0.25g五氧化二 钮(4.2.5),然后推人高温燃烧管(12)的中心高温部分,迅速塞紧硅胶塞(14)(特别注意密封),通人 氧气 4.5.3.3用碘酸钾标准浴液(4.2.10)滴定,当吸收液蓝色开始褪去时,应及时滴人碘酸钾标准溶液 (4.2.10)使吸收液始终保持蓝色,待吸收液褪色碱慢时,再稍将气流放大,以使管中的二氧化碗气体全 部排出,继续滴定至与开始的淡蓝色一致,保持1min不变为终点 4.5.4空白试验 瓷舟中除不加人试料外,均按4.5.3的步骤进行操作,将消耗的碘酸钾标准溶液(4.2.10)体积作为 空白试验值 结果计算 4.6 按式(4)计算硫含量u(S)(质量分数),用百分数表示(%) -X w(S ×100 1 式中: 4.5.3步骤消耗的碘酸钾标准溶液(4.2.l0)体积,单位为毫升(ml); V 4.5.4步骤消耗的碘酸钾标准溶液(4.2.10)体积,单位为毫升(ml); 1mL碘酸钾标准溶液(4.2.10)相当于硫的质量,单位为克每毫升(g/mL); 试料的质量,单位为克(g) mn 4.7允许差 两个独立分析结果的差值不大于表3所列允许差 表3允许差 碗含量(质量分数 许 允 差 0.005一0.015 0.003 >0.015~0.050 0.006 >0,0500,100 0,010 >0.1000.250 0.020 >0,250~0,500 0.040 方法三;燃烧-红外线吸收法 5.1原理 试料在氧气流中加热高温燃烧,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 某特定波长的红外能,其吸收能与其浓度成正比,根据检测器接受能量的变化可测得硫量 5.2试剂和材料 除非另有说明外,仅使用认可的分析纯试剂和蒸僧水或与其纯度相当的水,符合GB/T6682的 规定 5.2.1高氯酸镁,无水、粒状 5.2.2烧碱石棉,粒状 5.2.3玻璃棉 粒,粒度0.8mm~1.4m,硫量小于0.0002% 5 5.2. mm0.8mm， 锡粒,粒度0.4" ,硫量小于0.0003%
GB/T24224一2009 1.68 5.2.6纯铁,粒度0.8mm~ mm,硫量小于0.0005% 5.2.7氧气,纯度大于99.95%,其他级别的氧气若能获得低而一致的空白值时,也可以使用 5.2.8动力气源氮气或压缩空气.其杂质(水和油)小于0.5% 5.2.9高频瓷质燃烧堪,使用前在高于1200C的高温加热炉中灼烧4h或通氧灼烧至空白值为 最低 5.3仪器 5.3.1红外线吸收定硫仪(灵敏度为1.0×10-)其装置见图3. 氧气瓶; -两级压力调节器; 3 洗气瓶; 干燥管; 49 -压力调节器; 高频感应炉; 燃烧管; 除尘器; 流量控制器; 10 二氧化硫红外检测器 l1 图3 5.3.1.1洗气瓶,内装烧碱石棉(5.2.2). 5.3.1.2干燥管,内装高氯酸镁(5.2.1 5.3.2气源 5.3.2.1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、额定流量的时序控制部分 5.3.2.2动力气源系统包括动力气(缸气或压缩空气),两级压力调节器及保证提供合适压力、额定流 量的时序控制部分 5.3.3高频感应加热炉 应满足试料熔融温度的要求 5.3.4控制系统 5.3.4.1微机处理系统包括中央处理机、存储器、键盘输人设备、信息中心显示屏、分析结果显示屏和 分析结果打印机等 控制功能包括分析条件选择设置、分析结果的监控和报警中断、分析数据采集、计算校正及处 5.3.4.2 理等
GB/T24224一2009 5.3.5测量系统 主要有微处理机控制的电子天平(感量不大于0.1g)、红外线分析器和电子测量元件组成 5.4取样和制样 见3.4 5.5分析步骤 5.5.1试料量 见3.5.1 5.5.2分析准备 5.5.2.1按仪器使用说明书检查仪器,使仪器处于正常稳定状态 选择最佳分析条件 5.5.2.2反复进行空白试验直至空白值稳定为止 5.5.2.3应用标准样品及助熔剂按(5.5.4)做两次测试,以确定仪器是否正常 5.5.3校正试验 5.5.3.1根据待测试料的硫含量,选择相应的量程,并选择三个同类型(待测试料的硫含量应落在所选 三个标样含硫量的范围内),依次进行校正,所得结果的波动应在允许误差范围内,以确认系统的线性 否则应按仪器说明书调节系统的线性 注:找不到与试料类似的标准样品时,可使用铁矿石标准样品或认证标准样品,或者在含硫量最低的类似标准样品 中加人适当含硫量的钢铁的标准样品或认证标准样品,代替铁作为助燃剂,或加人一部分,按照5.5.4进行操 作,此时的含硫量为二者之和 5.5.3.2不同量程,应分别测其空白值并校正 5.5.3.3当分析条件变化时,如仪器尚未预热到时间,氧气源、堆蜗或助熔剂空白值已发生变化时,都 要求重新测定空白值并校正 5.5.4试料测定 5.5.4.1按待测试料的硫量范围,分别选取仪器的最佳分析条件;如仪器的燃烧积分时间比较水平的 设置等 5.5.4.2将待测试料置于预先盛有0.50g纯铁(5.2.6)的堆蜗内,覆盖1.0g钨粒(5.2.4)与0.25g 锡粒(5.2.5),推人高频感应加热炉中,按仪器说明书操作,开始分析并读取结果 5.6允许差 两个独立分析结果的差值不大于表4所列允许差 表4允许差 差 硫含量质量分数 允许 0.005~0.015 0.003 >0.o150.050 0.006 >0.0500.100 0.010 >0.100~0.250 0.020 >0.2500.500 0.040 试验报告 试验报告应包括下列信息 a 测试实验室名称和地址 b 试验报告发布日期
GB/T24224一2009 本标准的编号; 试样本身必要的详细说明 e)分析结果; 测定过程中存在的任何异常特性和在本标准中没有规定的可能对试样的分析结果产生影响的 fD 任何操作