GB T 24224-2009 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.pdf

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1、ICS 7306030D 33 亘中华人民共和国国家标准GBT 242242009铬矿石硫含量的测定燃烧一中和滴定法、燃烧一碘酸钾滴定法和燃烧一红外线吸收法Chromium oresDetermination of sulfur content-Combustion-neutralization titration method，combustionpotassium iodatetitration method and combustioninfrared absorption method2009-07-15发布 2010-04-01实施宰瞀黔鬻瓣警矬瞥星发布中国国家标准化管理委员会促1”

2、刖 置GBT 24224-2009本标准参照JIS M8268：2004铬矿石硫含量的测定方法制定。本标准与JIS M8268：2004比较，主要不同如下：试验装置图示部分作了修改；燃烧一红外线吸收法仅采用高频感应加热炉部分，删除了管式电阻加热炉部分；本标准增加了允许差的要求。本标准由中国钢铁工业协会提出。本标准由全国生铁及铁合金标准化技术委员会归口。本标准起草单位：中华人民共和国天津出入境检验检疫局、冶金工业信息标准研究院、宁波检验检疫科学技术研究院。本标准主要起草人：谷松海、王虹、魏红兵、李异、姚传刚、郭芬、应海松、陈自斌。铬矿石硫含量的测定燃烧一中和滴定法、燃烧一碘酸钾滴定法和燃烧一红外

3、线吸收法GBT 24224-2009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。1范围本标准规定了燃烧一中和滴定法、燃烧一碘酸钾滴定法和燃烧一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)：燃烧一中和滴定法0005050；燃烧一碘酸钾滴定法0005o50；燃烧一红外线吸收法0005o50。本标准应遵守GBT 24228的有关规定。本标准不适用于化合水含量大于10(质量分数)铬矿石中硫含量的测定。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引

4、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。GBT 6682分析实验室使用水规格和试验方法(GBT 6682-2008，ISO 3696：1987，MOD)GBT 24228铬矿石和铬精矿化学分析方法通则(GBT 24228-2009，ISO 6629：1981，MOD)GBT 24220铬矿石分析样品中湿存水的测定重量法(GBT 24220-2009，IS0 6129：1981，MOD)GBT 24243铬矿石采取

5、份样(GBT 24243-2009，ISO 6153：1989，IDT)IsO 6154铬矿石样品制备3方法一：燃烧一中和滴定法31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。32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馏水或与其纯度相当的水，符合GBT 6682的规定。321氧气，纯度大于995。322高温燃烧管，直径长：(2040)mm600 mm。323瓷舟，预先在1 400的高温燃烧管中通氧气灼烧5 min，冷却备用。324高纯铁，粉状、硫量小于0001 0

6、。325五氧化二钒，硫量小于0001 oH。326硅胶、活性氧化铝或高氯酸镁，固体。327碱石灰或氢氧化钠(粒状)。328铬酸饱和液，于硫酸(p184 gmL)中加入重铬酸钾或无水铬酸使其饱和，使用上部澄清液。329吸收液，体积分数为03的过氧化氢溶液。】GBT 24224-2009取35 mL过氧化氢(p110 gmL)，用经煮沸逐出二氧化碳并冷却后的水稀释至约1 000 mL，加入3滴5滴甲基红一亚甲基蓝混合指示剂(32Ii)，用氢氧化钠标准溶液(3z10)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。3210氢氧化钠标准溶液，0Ol molL。32101氢氧化钠标准溶液

7、的配制321011 01 molL氢氧化钠标准溶液的配制称取40 g优级纯氢氧化钠，溶于1 000 mL经煮沸并冷却后的水中，混匀，装于塑料瓶中。321012 001 molL氢氧化钠标准溶液的配制移取100mL氢氧化钠标准溶液(321011)于塑料瓶中，加入900mL经煮沸并冷却后的水，混匀。32102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3523进行。32” 甲基红一亚甲基蓝混合指示剂，称取0125 g甲基红和0083 g亚甲基蓝，用少量的乙醇(95(体积分数)溶解，再用乙醇(95(体积分数)稀释至100 mL，混匀，储存于棕色瓶中。33仪器及设备331定硫装置见图1

8、。1氧气瓶；2氧气压力表；3流量计；4缓冲瓶；5洗气瓶(内盛有铬酸饱和硫酸)；6干燥塔，内盛碱石灰或氢氧化钠(粒状)；7洗气瓶，内盛硫酸(p184 gmL)；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自动温度控温器(附热电偶)，控制炉温在1 4001 45012高温燃烧管；13瓷舟；14硅胶塞；15干燥管；16吸收瓶(不带浮珠)；17参比液；18微量滴定管。图1332吸收瓶见图2。景l 霉f女6习 十一“ I + 1J IGBT 24224-2009单位为毫米图234取样和制样341实验室样品分析用实验室样品应按GBT 24243、IsO 6154进行

9、取样和制样，粒度应小于100 pm。342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GBT 24220中的规定，将试样在105110的温度下进行干燥。35分析步骤351试料量根据预期的硫含量按表1称取预干燥试料(342)，精确至0000 2 g。袭1试料量硫含量(质量分数) 试料量g0005O05 I00005030 050030050 020352分析准备3521将331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1 4001 450。3522反复进行空白试验至空白值稳定为止。3523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353的顺序进

10、行操作，依据消耗的氢氧化钠标准溶液(3210)体积，扣除354所得的空白试验值，按式(1)计算出1 mL的氢氧化钠标准溶液(3210)相当于硫的质量。，一翌!丕呈。 VX 100式中：r一1 mL氢氧化钠标准溶液(3210)相当于硫的质量，单位为克每毫升(gmL)；3GBT 24224-2009含硫量已知的铬矿石标准样品的质量，单位为克(g)；&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)()；v滴定时消耗氢氧化钠标准溶液(3210)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

11、或钢铁标准样品代替。353试料测定3531量取40mL吸收液(329)于吸收瓶(16)中，加人3滴5滴甲基红一亚甲基蓝混合指示剂(3211)，以700 mLmin900 mLmin的流量通人氧气约5 rain，若溶液变成紫红色，则滴加氢氧化钠标准溶液(3210)至溶液为亮绿色。3532将试料(351)置于预先盛有1 g高纯铁(324)瓷舟中(323)中，再覆盖025 g五氧化二钒(325)，然后推入高温燃烧管(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。3533以200 mLmin的流量通人氧气使试料燃烧5 min，再以700 mLmin900 mLm

12、in的氧气流量(人口流量)导入吸收瓶(16)使=氧化硫被吸收，燃烧10 min后，用氢氧化钠标准溶液(3210)滴定至由紫红色变为亮绿色，然后以1 000 mLmin1 200 mLmin的氧气流量，由两通活塞(9)控制间歇通氧5 min，若溶液呈紫红色，继续以氢氧化钠标准溶液(3210)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(3210)滴定至亮绿色为终点。354空白试验瓷舟中除不加入试料外，均按353的步骤进行操作，将消耗的氢氧化钠标准溶液(3210)体积作为空白试验值。36结果计算按式(2)计算硫

13、含量”(s)(质量分数)，用百分数表示()：。(s)一堕二!边笪100 m式中：y。353步骤消耗的氢氧化钠标准溶液(3210)体积，单位为毫升(mL)；v：354步骤消耗的氢氧化钠标准溶液(3210)体积，单位为毫升(mL)；，1 mL氢氧化钠标准溶液(3210)相当于硫的质量，单位为克每毫升(gmL)m试料的质量，单位为克(g)。37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 “硫含量(质量分数) 允许差o0050015 000300150050 000600500100 0010O1000250 0020O2500500 00404方法二：燃烧一碘酸钾滴定法41原理试料

14、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4GBT 24224-2009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。42试捐和材料除非另有说明外，仅使用认可的分析纯试剂和蒸馏水或与其纯度相当的水，符合GBT 6682的规定。421氧气，纯度大于995。422高温燃烧管，直径长：(2040)mmX 600 mm。423瓷舟，预先在1 400的高温燃烧管中通氧灼烧5 rain，冷却备用。424高纯铁，粉状、硫量小于0001 o。425五氧化二钒，硫量小于0001 O。426硅胶、活性氧化铝或高氯酸镁，固体。427碱石灰或氢氧化

15、钠(粒状)。428铬酸饱和液，于硫酸(p184 gmL)中加人重铬酸钾或无水铬酸使其饱和，使用上部澄清液。429吸收液。称取10 g可溶性淀粉放人烧杯中，加入约5 mL水搅拌，再加入约50 mL沸水，煮沸约1 rain，冷却。再加入105 mL盐酸(1+1)，以水稀释至500 mL。4210碘酸钾标准溶液。称取0222 5 g碘酸钾、10 g碘化钾及01 g氢氧化钾溶解于少量水中，准确稀释至1 000mL。按照4523进行标定。43仪器及设备见33。44取样和制样见34。45分析步骤451试料量见351。452分析准备4521将43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

16、升至1 4001 450。4522反复进行空白试验至空白值稳定为止。4523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453的顺序进行操作，依据消耗的碘酸钾标准溶液(4210)体积，扣除454所得的空白试验值，按式(3)计算出1 mL的碘酸钾标准溶液(4210)相当于硫的质量。，一堡!兰墨。 VX 100式中：，1 mL碘酸钾标准溶液(4210)相当于硫的质量，单位为克每毫升(gmL)；含硫量已知的铬矿石标准样品的质量，单位为克(g)；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)()；v滴定时消耗碘酸钾标准溶液(4210)的体积，单位为毫升(niL)。注：采用硫含

17、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。453试料测定4531量取40 mL吸收液(429)于吸收瓶中，以700 mLmin900 mLmin的流量通入氧气，用5GBT 24224-2009碘酸钾标准溶液(4210)滴定吸收液至淡蓝色，关闭氧气。4532将试料(451)置于预先盛有1 g高纯铁(424)瓷舟中(423)中，再覆盖025 g五氧化二钒(425)，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)，通入氧气。4533用碘酸钾标准溶液(4210)滴定，当吸收液蓝色开始褪去

18、时，应及时滴入碘酸钾标准溶液(4210)，使吸收液始终保持蓝色，待吸收液褪色减慢时，再稍将气流放大，以使管中的二氧化硫气体全部排出，继续滴定至与开始的淡蓝色一致，保持1 rain不变为终点。454空白试验瓷舟中除不加入试料外，均按453的步骤进行操作，将消耗的碘酸钾标准溶液(4210)体积作为空白试验值。46结果计算按式(4)计算硫含量(s)(质量分数)，用百分数表示()：(s)。!二!丕100 m式中：V，453步骤消耗的碘酸钾标准溶液(4210)体积，单位为毫升(mL)；Vz454步骤消耗的碘酸钾标准溶液(4210)体积，单位为毫升(mL)；，1 mL碘酸钾标准溶液(4210)相当于硫的质

19、量，单位为克每毫升(gmL)m试料的质量，单位为克(g)。47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 “硫含量(质量分数) 允许差00050015 0003O0150050 000600500100 0010O1000250 0020O2500500 00405方法三：燃烧一红外线吸收法51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。52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馏水或与其纯度相当的水，符合GBT 6682的规定。521高

20、氯酸镁，无水、粒状。522烧碱石棉，粒状。523玻璃棉。524钨粒，粒度08mm14mm，硫量小于0000 2。525锡粒，粒度04mmO8mm，硫量小于0000 3。6GBT 24224-2009526纯铁，粒度08 mm168 mm，硫量小于0000 5。527氧气，纯度大于9995，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。528动力气源，氮气或压缩空气，其杂质(水和油)小于05。529高频瓷质燃烧坩埚，使用前在高于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。53仪器531红外线吸收定硫仪(灵敏度为1010“)其装置见图3。1氧气瓶；2两级压力调节器；3洗气瓶

21、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1l二氧化硫红外检测器。图35311洗气瓶，内装烧碱石棉(52z)。5312干燥管，内装高氯酸镁(521)。532气源5321 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。5322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、额定流量的时序控制部分。533高频感应加热炉应满足试料熔融温度的要求。534控制系统5341微机处理系统包括中央处理机、存储器、键盘输入设备、信息中心显示屏、分析结果显示屏和分析结果打印机等。5342控制功能包括分析条件选择设置、分析

22、结果的监控和报警中断、分析数据采集、计算校正及处理等。7GBT 24224-2009535测量系统主要有微处理机控制的电子天平(感量不大于01 mg)、红外线分析器和电子测量元件组成。54取样和制样见34。55分析步骤551试料见351。552分析准备5521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。5522反复进行空白试验直至空白值稳定为止。5523应用标准样品及助熔剂按(554)做两次测试，以确定仪器是否正常。553校正试验5531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

23、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554进行操作，此时的含硫量为二者之和。5532不同量程，应分别测其空白值并校正。5533当分析条件变化时，如仪器尚未预热到时间，氧气源、坩埚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。554试料测定5541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。5542将待测试料置于预先盛有0

24、50 g纯铁(526)的坩埚内，覆盖10 g钨粒(524)与025 g锡粒(525)，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。56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 硫含量(质量分数) 允许差00050015 000300150050 0006O0500100 0010O1000250 0020O2500500 00406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；8GBT 24224-2009c)本标准的编号；d)试样本身必要的详细说明；e)分析结果；f)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任何操作。