ГОСТ 26554-85
(СТ СЭВ 4476-84)
Группа Л69
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
РЕЗИНА
Методы определения общей серы
Rubber. Methods of sulphur content determination
ОКСТУ 2509
Срок действия с 01.01.86
до 01.01.91*
_______________________________
* Ограничение срока действия снято
по протоколу N 7-95 Межгосударственного Совета
по стандартизации, метрологии и сертификации
(ИУС N 11, 1995). - .
РАЗРАБОТАН Министерством нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности СССР
ИСПОЛНИТЕЛИ
А.А.Донцов, М.А.Закирова, А.А.Лапшова, Б.М.Маркова, Н.Г.Сацко, Г.С.Купреева, В.Г.Шашкова, Б.А.Сапронов, Ю.М.Сташенко, Р.А.Игнатьева
ВНЕСЕН Министерством нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности СССР
Член Коллегии Ю.В.Павленко
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 30 мая 1985 г. N 1545
ВНЕСЕНО Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие с 01.12.90 постановлением Госстандарта СССР от 28.06.90 N 1997
Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных по тексту ИУС N 10, 1990 год
Настоящий стандарт устанавливает два метода определения общей серы, за исключением сульфатной и сульфидной, содержащихся в минеральных наполнителях в резиновых смесях, резинах, резиновых и резинометаллических изделиях, прорезиненных тканях (далее - резинах):
сжигание в колбе с кислородом;
сжигание в трубчатой электропечи.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1. МЕТОД СЖИГАНИЯ В КОЛБЕ С КИСЛОРОДОМ
1.1. Сущность метода
Сущность метода заключается в сжигании навески резины в колбе, заполненной кислородом, поглощении окислов серы раствором перекиси водорода и титровании образовавшихся сульфатионов раствором азотнокислого или хлорнокислого бария в присутствии металлоиндикатора.
При наличии в рецептуре резины соединений свинца и сурьмы возможно получение заниженных результатов вследствие образования труднорастворимых сульфатов.
1.2. Метод отбора образцов
Из разных мест отобранных на испытание резин вырубают или вырезают образцы общей массой от 0,2 до 2,0 г и измельчают на кусочки размером не более 2х2х2 мм.
На резинометаллических изделиях резину урезают ножом или скальпелем. Образцы резинотканевых изделий помещают для набухания от 5 до 10 ч в эксикатор, заполненный хлороформом. После этого резиновый слой отделяют от ткани, выдерживают в вытяжном шкафу от 20 до 30 мин для удаления растворителя и сушат в сушильном шкафу при температуре (105±3) °С до постоянной массы.
1.3. Аппаратура, реактивы и растворы
Весы лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104-88*, 2-го класса точности, с пределом взвешивания 200 г.
________________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 24104-2001, здесь и далее по тексту. - .
Часы электрические вторичные показывающие по ТУ 25-071503-82, погрешность хода ±60 с за 24 ч.
Колба коническая, изготовленная из термостойкого стекла, вместимостью 700-1000 см, с пробкой, снабженной шлифом N 24/29 и стеклянным отводом с закрепленным на нем платиновым держателем (черт.1), или подобная колба с электрическим поджиганием навески.
Колба для сжигания
Черт.1
Колонка стеклянная или бюретка по ГОСТ 20292-74*, диаметром 15-20 мм, с краном.
________________
* На территории Российской Федерации действуют ГОСТ 29169-91, ГОСТ 29227-91-ГОСТ 29229-91, ГОСТ 29251-91-ГОСТ 29253-91, здесь и далее по тексту. - .
Цилиндры мерные по ГОСТ 1770-74, вместимостью 50 и 500 см.
Пипетки мерные по ГОСТ 20292-74, вместимостью 1,2 и 5 см, 2-го класса точности.
Колбы конические по ГОСТ 25336-82, вместимостью 100, 150 см.
Микробюретка по ГОСТ 20292-74, вместимостью 10 см, 2-го класса точности.
Бумага фильтровальная по ГОСТ 12026-76.
Бумага индикаторная "конго" по ГОСТ 4919.1-77.
Смола катионообменная сильнокислотная - катионит (Н-форма) марки КУ-2 по ГОСТ 20298-74.
Стекловата.
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, растворы 2,0 и 0,1 моль/дм.
Кислота уксусная по ГОСТ 61-75, растворы 0,2 моль/дм и массовая доля 30%.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77, раствор 0,01 моль/дм.
Перекись водорода по ГОСТ 10929-76, массовая доля 25%.
Барий сернокислый по ГОСТ 3158-75, водная суспензия, массовая доля 1%.
Барий азотнокислый по ГОСТ 3777-76, раствор 0,01 моль/дм.
Барий хлорнокислый безводный или трехводный раствор 0,01 моль/дм.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, раствор 0,1 моль/дм.
Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199-78, раствор 0,2 моль/дм.
Магний сернокислый, раствор 0,01 моль/дм.
Спирт этиловый по ГОСТ 18300-87 или ГОСТ 17299-78.
Спирт изопропиловый по ГОСТ 9805-84.
Ацетон по ГОСТ 2603-79.
Кислород газообразный по ГОСТ 5583-78 с объемной долей основного вещества не менее 99,8%.
Металлоиндикаторы-растворы:
нитхромазо, массовая доля 0,2%;
карбоксиарсеназо, массовая доля 0,3%;
сульфоназо III, массовая доля 0,2%.
торон, массовая доля 0,1%.
Характеристики металлоиндикаторов приведены в справочном приложении.
Индикатор метиленовый синий, спиртовой раствор, массовая доля 0,1%.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
Для испытаний применяют реактивы квалификации ч.д.а.
Линейка измерительная по ГОСТ 427-75 с ценой деления 1 мм.
Термометр лабораторный по ГОСТ 28498-90.
Допускается применять другие средства измерения с соответствующими диапазонами измерений и погрешностями не более указ
анных.
1.1-1.3. (Измененная редакция, Изм. N 1).
1.4. Подготовка к испытанию
1.4.1. Подготовка растворов
1.4.1.1. Приготовление буферного раствора рН 5,5-5,6. Смешивают 100 см раствора уксусной кислоты концентрации 0,2 моль/дм и 900 см раствора уксуснокислого натрия концентрации 0,2 моль/дм.
1.4.1.2. Растворяют 3,364 г безводного хлорнокислого бария или 3,900 г трехводного хлорнокислого бария в 1 дм воды. Концентрацию раствора устанавливают по растворам серной кислоты или сернокислого магния, приготовленным из фиксаналов.
1.4.1.3. Растворяют 2,613 г азотнокислого бария в 1 дм воды. Концентрацию раствора устанавливают по растворам серной кислоты или сернокислого магния.
1.4.1.4. Приготовление индикаторной смеси. Смешивают равные объемы растворов торона и метиленового синего.
1.4.2. Катионообменную смолу заливают водой и выдерживают 20-24 ч для набухания. Затем заливают раствором соляной кислоты 2 моль/дм и через 1-2 ч смолу промывают водой до рН промывных вод 6-7. Приготовленную смолу хранят под водой.
1.4.3. Колонку или бюретку заполняют стекловатой на высоту 10-20 мм, переносят туда влажную смолу так, чтобы высота слоя была 70-100 мм, и заливают водой.
1.5. Проведение испытания
1.5.1. Пробу (п.1.2) массой от 0,02 до 0,08 г заворачивают в беззольную фильтровальную бумагу, вырезанную в форме флажка (черт.2), и помещают в держатель из платиновой проволоки. Конец флажка должен выступать над платиновым держателем, а поглощающий раствор - не смачивать бумагу. В колбу для сжигания вносят 20 см воды, 0,5 см перекиси водорода и пропускают кислород в течение 3-5 мин. Поджигают фильтр с навеской и быстро вводят пробку в колбу, шлиф которой слегка смочен водой. Во избежание выброса газообразных продуктов сгорания пробку придерживают рукой.
Форма беззольного фильтра
Черт.2
При использовании колбы с электрическим поджиганием навески сжигание проводят по инструкции, прилагаемой к колбе.
При наличии в колбе или на платиновом держателе частиц сажи из-за неполного сгорания навески повторяют сжигание с новой навеской резины.
1.5.2. После сжигания содержимое колбы в течение 55-60 мин периодически перемешивают круговым движением для полного поглощения продуктов сгорания.
1.5.3. При наличии в резине соединений бария, цинка, кальция, железа перед титрованием проводят их сорбцию катионнообменной смолой, пропуская раствор через колонку или бюретку, подготовленную по п.1.4.3, со скоростью 2-3 капли в 1 с.
1.5.4. Раствор и промывные воды в количестве 15-20 см, собранные в коническую колбу для титрования, кипятят для разложения избытка перекиси водорода и выпаривании раствора до объема 5-10 см. Затем раствор охлаждают до температуры (23±2) °С или (27±2) °С.
1.5.5. Сульфат-ионы титруют в присутствии одного из металлоиндикаторов.
Титрование в присутствии нитхромазо
К раствору в колбе для титрования добавляют 15 см этилового спирта, 2 см раствора соляной кислоты 0,1 моль/дм, 2-3 капли суспензии сернокислого бария, 2-3 капли нитхромазо и титруют раствором азотнокислого или хлорнокислого бария до перехода фиолетово-малиновой окраски в неисчезающую голубую.
Титрование в присутствии карбоксиарсеназо
К раствору в колбе для титрования добавляют 10 см буферного раствора, 25 см ацетона, 2-3 капли карбоксиарсеназо и титруют раствором азотнокислого или хлорнокислого бария до перехода фиолетовой окраски в сине-голубую.
Титрование в присутствии сульфоназо III
К раствору в колбе для титрования добавляют 5 см ацетона, 3 капли раствора сульфоназо III и титруют раствором азотнокислого или хлорнокислого бария до перехода фиолетовой окраски в голубую.
Титрование в присутствии торона
Раствор в колбе для титрования нейтрализуют гидроокисью натрия по бумаге "конго", добавляют 2 см раствора уксусной кислоты с массовой долей 30%, 20 см этилового или изопропилового спирта, 3-5 капель смеси торона с метиленовым синим и титруют раствором азотнокислого или хлорнокислого бария до перехода зеленой окраски в розову
ю.
1.5.3-1.5.5. (Измененная редакция, Изм. N 1).
1.5.6. После каждого анализа колонку со смолой промывают 10-15 см раствора соляной кислоты концентрации 2 моль/дм со скоростью 2-3 капли раствора в секунду, затем водой, доводя рН промывных вод до 6-7.
1.5.7. В тех же условиях проводят контрольный опыт, при этом в колбу для титрования вносят используемые реагенты, за исключением анализируемой резины.
1.6. Обработка результатов
1.6.1. Массовую долю серы () в процентах вычисляют по формуле
,
где , - объемы раствора титранта, израсходованные на титрование пробы и на контрольный опыт соответственно, см;
- поправочный коэффициент для приведения концентрации раствора азотнокислого или хлорнокислого бария к точно 0,01 моль/дм (титр раствора);
- масса серы, соответствующая 1 см точно 0,01 моль/дм раствора азотнокислого или хлорнокислого бария (0,0003206), г;
- масса резины,
г.
1.6.2. За результат испытания принимают среднее арифметическое двух параллельных определений. При этом предельное отклонение каждого определения от среднего значения не должно превышать 0,05% при содержании серы от 1% и менее и 0,1% - при содержании серы более 1%.
Результат округляют до второго десятичного знака.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1.6.3. Результаты испытаний записывают в протокол, который должен содержать следующие данные:
дату испытания;
марку резины и номер партии;
наименование метода испытания;
количество испытанных образцов;
массовую долю общей серы в резине;
обозначение настоящего стандарта.
2. МЕТОД СЖИГАНИЯ В ТРУБЧАТОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ
2.1. Сущность метода
Сущность метода заключается в сжигании навески резины в потоке воздуха в присутствии катализатора или кислорода, поглощении окислов серы раствором перекиси водорода и титровании образовавшейся серной кислоты раствором гидроокиси натрия в присутствии смешанного индикатора, или раствором хлорнокислого, или азотнокислого бария в присутствии металлоиндикатора.
Данный метод дает удовлетворительные результаты и при наличии в рецептуре резин соединений свинца и сурьмы.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.2. Метод отбора образцов
Отбор образцов - по п.1.2.
2.3. Аппаратура, реактивы и растворы
Установка для сжигания (черт.3), включающая в себя:
Схема установки для сжигания в трубчатой электропечи
1 - реометр; 2, 3 - поглотительные склянки; 4 - пробка со шлифом N 24/29 для ввода лодочки; 5 - кварцевая трубка; 6 - трубчатая электрическая печь; 7 - фарфоровая лодочка; 8 - алонж со шлифами N 14/23; 9 - колба для титрования; 10 - кран для слива поглотительного раствора; 11 - абсорбер; 12 - промежуточная емкость; 13 - водоструйный насос.
Черт.3
трубчатую электрическую печь с терморегулятором, обеспечивающим температуру нагрева до 1000 °С с погрешностью поддержания ±50 °С или прибор для определения серы в нефтепродуктах "ПОСТ-2М";
кварцевую трубку с внутренним диаметром 23-25 мм и длиной 650-700 мм;
алонж по ГОСТ 25336-82, изогнутый со шлифом N 14/23;
фарфоровую лодочку по ГОСТ 9147-80 длиной 65-85 мм, шириной 10-14 мм и глубиной 7-10 мм;
поглотительную склянку типов Дрекселя и Тищенко.
абсорбер (черт.4);
1, 7 - шлиф N 14/23; 2 - воронка со стеклянным пористым фильтром ПОР-40 (размер пор 40 мкм) внутренним диаметром 40-45 мм; 3 - шлиф 24/29; 4 - дефлегматорная насадка; 5 - абсорбер со стеклянным пористым фильтром ПОР-40 внутренним диаметром 40-45 мм; 6 - кран для слива поглотительного раствора
Черт.4
промежуточную емкость;
реометр по ГОСТ 9932-75 для контроля расхода воздуха или кислорода с погрешностью измерения ±0,5 см/мин;
водоструйный насос по ГОСТ 25336-82.
Допускается использовать установку другой конструкции и абсорберы другого типа, обеспечивающие данные параметры испытания.
Весы лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104-88, 2-го класса точности, с пределом взвешивания 200 г.
Шкаф сушильный любой марки, обеспечивающий температуру нагрева до 160 °С с погрешностью поддержания ±5 °С.
Часы электрические вторичные показывающие по ТУ 25-071503-82.
Микробюретка по ГОСТ 20292-74, вместимостью 10 см, 2 класс точности.
Эксикатор по ГОСТ 25336-82.
Колбы конические по ГОСТ 25336-82, вместимостью 100 см.
Цилиндр мерный по ГОСТ 1770-74, вместимостью 50 см.
Пипетки мерные по ГОСТ 20292-74, вместимостью 1, 2 и 5 см, 2 класс точности.
Бумага индикаторная "конго" по ГОСТ 4919.1-77.
Ванадия пятиокись.
Цинка окись по ГОСТ 10262-73.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, раствор 0,1 моль/дм.
Кальций хлористый безводный.
Перекись водорода по ГОСТ 10929-76, массовая доля 3%.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490-75, массовая доля 1% и кристаллический.
Аскарит.
Барий азотнокислый по ГОСТ 3777-76, раствор 0,01 моль/дм.
Барий хлорнокислый, раствор 0,01 моль/дм.
Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199-78, раствор 0,2 моль/дм.
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, раствор 0,1 моль/дм.
Кислота уксусная по ГОСТ 61-75, раствор 0,2 моль/дм.
Спирт этиловый по ГОСТ 18300-87 или ГОСТ 17299-78.
Ацетон по ГОСТ 2603-79.
Индикатор - метиленовый синий, спиртовой раствор, массовая доля 0,1%.
Индикатор - метиловый красный спиртовой раствор, массовая доля 0,2%.
Металлоиндикаторы - растворы:
нитхромазо, массовая доля 0,2%;
карбоксиарсеназо, массовая доля 0,3%;
сульфоназо III, массовая доля 0,2%;
торон, массовая доля 0,1%.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
Для испытания применяют реактивы квалификации ч.д.а.
Линейка измерительная по ГОСТ 427-75 с ценой деления 1 мм;
термометр лабораторный по ГОСТ 28498-90.
Допускается применять другие средства измерения с соответствующими диапазонами измерений и погрешностями, не более указанных.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.4. Подготовка к испытанию
2.4.1. Индикатор смешанный готовят смешением равных объемов растворов метиленового синего и метилового красного.
2.4.2. Буферный раствор готовят по п.1.4.1.1.
2.4.3. Катализатор готовят смешением 0,4 г предварительно высушенной при температуре 140-160 °С в течение 16 ч пятиокиси ванадия и 0,3 г окиси цинка. Готовят перед каждым определением.
2.4.4. Поглотительную склянку типа Дрекселя заполняют раствором марганцовокислого калия, а типа Тищенко - последовательно ватой (нижний слой), аскаритом, хлористым кальцием и ватой (верхний слой).
2.4.5. Прокаливают фарфоровую лодочку при температуре (950±50) °С и охлаждают в эксикаторе до температуры (23±2) или (27±2) °С.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.4.6. При сжигании в воздухе помещают в лодочку половину приготовленного по п.2.4.3 катализатора, в нее же помещают навеску измельченного образца массой от 0,10 до 0,30 г и засыпают сверху оставшейся частью катализатора.
При сжигании в кислороде катализатор не применяют.
2.4.7. Абсорбер заполняют 30-80 см (в зависимости от объема абсорбера) раствором перекиси водорода. Собирают установку для сжигания. Нагревают печь до температуры (950±50) °С. Включают водоструйный насос и по реометру устанавливают скорость продувки воздуха или кислорода 50-60 см/мин.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.5. Проведение испытания
2.5.1. Лодочку с навеской резины, приготовленную по п.2.4.6, помещают в трубку установки для сжигания на расстоянии 1-2 см от края электропечи. При этом трубка должна быть максимально выдвинута из печи в сторону шлифа 4 (черт.3).
2.5.2. Трубку закрывают пробкой и постепенно вдвигают ее в печь так, чтобы лодочка через 10-15 мин после начала сжигания оказалась в средней части печи. Образец постепенно продвигают к средней части печи для равномерного сжигания. Лодочку оставляют в горячей зоне печи на 25-30 мин до полного сгорания образца.
2.5.3. После того, как окислы серы поглотятся в абсорбере раствором перекиси водорода и раствор станет прозрачным, трубку с лодочкой выдвигают из печи, а конец трубки, соединенный с алонжем (черт.3) прокаливают в течение 5-10 мин для удаления скопившихся продуктов сгорания и поглощения их в абсорбере.
2.5.4. Отличают водоструйный насос, открывают пробки 4 (черт.3) и (черт.4), отсоединяют алонж.
2.5.5. Поглотительный раствор из абсорбера через кран (черт.4) сливают в колбу для титрования. Двумя-тремя порциями воды до 10-15 см промывают воронку, абсорбер и алонж. Промывные воды собирают в колбу для титрования.
2.5.6. При анализе резин на основе всех типов эластомеров сульфатионы титруют раствором азотнокислого или хлорнокислого бария с одним из металлоиндикаторов по п.1.5.5.
2.5.7. При анализе резин, не содержащих галоид- и азотсодержащих соединений, титруют серную кислоту раствором гидроокиси натрия в присутствии кислотно-основного индикатора.
К раствору в колбе для титрования добавляют 6-8 капель смешанного индикатора и титруют раствором гидроокиси натрия до перехода окраски из розовой в светло-зеленую.
2.5.8. В тех же условиях проводят контрольный опыт, при этом в колбу для титрования вводят используемые реагенты, за исключением навески резины.
2.6. Обработка результатов
2.6.1. Обработка результатов - по п.1.6. При титровании раствором гидроокиси натрия в присутствии смешанного индикатора (п.2.5.7) коэффициент в расчетной формуле равен 0,001603 г.
2.6.2. За результат испытания принимают среднее арифметическое двух параллельных определений. При этом отклонение каждого определения от среднего не должно превышать 0,02% - при содержании серы 1% и менее и 0,05% - при содержании серы более 1%.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
ПРИЛОЖЕНИЕ
Справочное
ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТАЛЛОИНДИКАТОРОВ
Наиме- | Химическое обозначение | Структурная формула | рН | Переход окраски |
Нитхромазо | 2,7-бис (4-нитро-2-сульфоазобен- зол)-1,8-дигидроксинафталин-3,6-дисуль- фокислота | 2,0-2,5 | Из малиново- фиолетовой в голубую | |
Карбокси- арсеназо | 2-(2-фенилкарбоксиазо)-7-(2-арсоно- фенилазо)-1,8-дигидроксинафталин-3,6-ди- сульфокислота, динатриевая соль | 5,5-6,5 | Из фиолетовой в сине-голубую | |
Сульфоназо III | 2,7-бис-(2-сульфоазобензол)-1, 8-дигид- роксинафталин- 3, 6-дисульфокислота | 1,9-2,8 | Из фиолетовой в голубую | |
Торон | 1-(2-арсонофенилазо)-2-гидрокси- нафталин-3,6- дисульфокислота, тринатриевая соль | 2,5-4,0 | Из желтой в светло- розовую; в смеси с метиленовым синим из зеленой в розовую |
Электронный текст документа
и сверен по:
М.: Издательство стандартов, 1985
Редакция документа с учетом
изменений и дополнений
подготовлена З