【国家标准(GB)】 工业六氟化硫

ICS71.060.50
中华人民共和国国家标准
GB/T12022—2006
代替GB/T12022—1989
工业六氟化硫
Sulphur hexafluoride for industrial use（IEC376,IEC376AIEC376B，
Specification and acceptance of new sulphur hexafluoride,MOD)2006-09-14发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局数书防传
中国国家标准化管理委员会
2007-02-01实施
GB/T12022—2006
本标准修改采用国际电工委员会标准IEC376：1971《新六氟化硫的规范和验收》，IEC376A：1973《新六氟化硫的规范和验收第一次补充》，IEC376B：1974《新六氟化硫的规范和验收第二次补充》（英文版）。
本标准根据国际电工委员会标准IEC376《新六氟化硫的规范和验收》重新起草。考虑到我国国情，在采用国际电工委员会标准IEC376时，本标准作了一些修改。有关技术性差异已编人正文中并在它们所涉及的条款的页边空白处用垂直单线标识。在附录A中给出了这些技术性差异及其原因的一览表以供参考。本标准代替GB/T12022—1989《工业六氟化硫》。本标准与GB/T12022—1989相比主要技术变化如下：除可水解氟化物、毒性试验指标外，各项指标要求均有所提高。-增加气瓶设计压力为7MPa时的充装系数规定。本标准的附录A和附录B为资料性附录。本标准由中国石油和化学工业协会提出。本标准由全国化学标准化技术委员会无机化工分会（CSBTS/TC63/SC1)归口。本标准负责起草单位：黎明化工研究院、天津化工研究设计院，本标准主要起草人，范国强、阎晓冬、史淑慧、郭旭明、武莉莉。本标准所代替标准的历次版本发布情况：GB/T12022—1989。
1范围
工业六氟化硫
GB/T12022—2006
本标准规定了工业六氟化硫的要求、试验方法、检验规则、标志、标签、包装、运输和贮存。本标准适用于硫与氟激烈反应生成并经过精制的工业六氟化硫。该产品主要用于电力工业、冶金工业和气象部门等。
分子式：SF。
分子量：146.05（按2001年国际原子量）。2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/T1250极限数值的表示方法和判定方法GB/T3723工业用化学产品采样安全通则（GB/T3723—1999,idtISO3165:1976）GB/T5832.1-1986气体中微量水分的测定电解法GB/T5832.2—1986气体中微量水分的测定露点法GB/T6680—1986液体化工产品采样通则GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法（eqvISO3696-1997）GB7144-1999气瓶颜色标志
GB16804-1997气瓶警示标签
HG/T3696.1
无机化工产品化学分析用标准滴定溶液的制备HG/T3696.2
无机化工产品化学分析用杂质标准溶液的制备HG/T3696.3
无机化工产品化学分析用制剂及制品的制备国家质量监督检验检疫总局《气瓶安全监察规程》3技术要求
工业六氟化硫应符合表1要求。
表1要求
指标项目
六氟化硫(SF,）的质量分数/%
空气的质量分数/%
四氟化碳（CF）的质量分数/%
水的质量分数/%
露点/℃
酸度（以HF计）的质量分数/%
可水解氟化物（以HF计)/%
矿物油的质量分数/%
生物试验无毒
GB/T12022—2006
4试验方法
4.1安全提示
本试验方法中使用的部分试剂具有毒性或腐蚀性，操作者须小心谨慎！如溅到皮肤上应立即用水冲洗，严重者应立即治疗。使用易燃品时，严禁使用明火加热。4.2一般规定
本标准所用试剂和水，在没有注明其他要求时，均指分析纯试剂和GB/T6682一1992中规定的三级水。
试验中所需标准滴定溶液、杂质标准溶液、制剂及制品，在没有注明其他要求时，均按HG/T3696.1、HG/T3696.2、HG/T3696.3规定制备。检验样品应液相取样，取样时将样品气瓶倒置或倾斜，使气瓶出口处于最低点。4.3六氟化硫质量分数的测定
4.3.1六氟化硫质量分数的测定采用差减法。4.3.2结果计算
六氟化硫(SF。)的质量分数wi，数值以%表示，按公式(1)计算：=100-(+w+w+w++)
式中：
空气的质量分数，%；
-四氟化碳的质量分数，%；
水的质量分数，%；
酸度的质量分数，%；
可水解氟化物的质量分数，%；
矿物油的质量分数，%。
4.4空气和四氟化碳质量分数的测定1)
4.4.1方法提要
六氟化硫试样通过色谱柱，使待测定的诸组分分离，由热导检测器检测并由记录系统记录色谱图。根据标准样品的保留值定性，用归一化法计算有关组分的含量。4.4.2材料
4.4.2.1载气：氢气或氮气，体积分数大于99.9%。4.4.2.2固定相：硅胶[600μm～300μm（30目～50目），突二酸二异辛酯，或者高分子多孔微球[425μm~250μm（40目~60目）]或[250μm~180μm（60目~80目）]，可选择401有机担体，GDX-105，或者国外porapak-Q等。
4.4.2.3标准样品：六氟化硫、四氟化碳、空气等。4.4.3仪器、设备
4.4.3.1气相色谱仪：备有热导检测器和适当衰减装置。4.4.3.2色谱柱：色谱柱的色谱柱管、固定相等应符合下列要求：色谱柱管：不锈钢，长度2m，内径3mm~4mm。根据所用仪器情况，柱管可适当改变。固定相：涂有癸二酸二异辛酯的硅胶。二酸二异辛酯与硅胶的比为3：97（m/m），用三氮甲烷作溶剂。或用高分子多孔微球。色谱柱的老化：硅胶柱在120℃老化4h以上，401有机担体柱在200℃老化4h以上。载气及流速与分析样品时相同。
4.4.3.3进样器：具有六通阀的定量管。2
4.4.4测定步骤
4.4.4.1稳定色谱仪
色谱仪启动后，进行必要的调节，以达到下述分析条件：柱箱温度：室温至45℃；
检测器温度：室温至45℃；
桥电流：150mA以上；
载气流速：氢气，40mL/min或由使用者选择能得到合适分离的载气流速。在达到上述色谱分析条件并稳定之后，即得到一条稳定的基线。4.4.4.2测定
4.4.4.2.1进样
GB/T12022—2006
进样前用待测气体将连接管内气体置换干净。用定量管进样，待定量管中气体压力与大气压力平衡时，方能进人色谱柱。进样量小于2mL。4.4.4.2.2定性
根据标准样品的相对保留值定性，各组分出蜂的顺序依次是：空气、四氟化碳和六氟化硫。4.4.4.2.3定量
注人样品，进行色谱分析。记录色谱图，测量各组分的峰面积。4.4.5色谱图
典型色谱图见图1，满量程为1mV。时间（min）
空气；
结果计算
图1六氧化硫典型色谱图
空气、四氟化碳的质量分数W，数值以%表示，按公式(2)计算：fA
×100（i=1,2,3)
式中：
组分i的质量分数；
f.组分i的校正因子；
A——组分i的峰面积。
用氢气做载气时，建议采用下述质量校正因子：fsF.=1.0
f垒=0,3
（2）
GB/T12022—2006
取平行测定结果的算术平均值为测定结果。两次平行测定结果的绝对差值应不大于0.005%。4.5水分的测定
4.5.1重量法（仲裁法）
4.5.1.1方法提要
六氟化硫试样通过已知质量的无水高氯酸镁水分吸收管，由吸收管的增量值计算水分含量。4.5.1.2试剂、材料
4.5.1.2.1无水高氯酸镁；
4.5.1.2.2无油干燥空气：由压缩空气通过装有儿层碱石棉和高氯酸镁的干燥塔制得。4.5.1.3*仪器、设备
4.5.1.3.1水分吸收管：玻璃或不锈钢U型管，见图2中A1管、A2管、A3管，高约100mm，内径13mm，内装两份高氯镁和一份玻璃粉[850μm~425μm（20目~40目）的完全混合物。装人混合物后立即塞上玻璃棉，盖上氯丁橡胶盖子。三只吸收管串连，两端装有活塞，吸收装置见图2。放空
SF气体
一多孔玻璃过滤器；
一活塞；
AI管，
4——A2管：
A3管；
一保护管；
湿式气体流量计。
图2重量法测定水分吸收装置
4.5.1.3.2过滤器：多孔玻璃过滤器，2号孔度[425μm~180μm40目~80目）4.5.1.3.3保护管：同4.5.1.3.1。4.5.1.4试验要求
本试验要求在温度和湿度基本恒定的环境中进行。试验应由技术熟练的操作人员进行，在每一次单独测定中，A2管的增量值比A1管的大1mg或大10%时，则A1管和A2管应予更换；如果A3管的增量值能被检测出来，则A1管和A2管也应予更换。4.5.1.5分析步骤
试验按如下步骤操作：
a）试验吸收装置如图2所示。三只吸收管用氯丁橡胶管连接。吸收管连人吸收系统之前，用热空气干燥吸收系统的人口端、过滤器和所有隔离活塞。打开活塞，让无油干燥空气以250mL/min的速度通入吸收系统15min。关闭活塞，拆下A1b）
管、A2管和A3管，用氯丁橡胶盖子盖住所有管的出人口。c）用软布或鹿皮仔细擦拭吸收管，然后放在天平中，20min后称量（准确至0.0001g），称量时从吸收管臂上取下橡胶盖子。
重复上述操作，直到每个吸收管恒重为止（连续两次称量之差小于0.0002g）。然后以热空d)
GB/T12022—2006
气、六氟化硫试样气冲洗取样管路。重新将吸收管连人吸收系统。以250mL/min的速度通入试样气体（50～100）L，再通入无油干煤空气以排除吸收系统中残存的试样气体。称量吸收管，求出增量值。
4.5.1.6试样体积计算
试样体积按公式(3)计算：
-(pl+pz) ×293. 1
101.3273.1+
式中：
(t+t）
V—-20℃，101.3kPa下的试样体积的数值，单位为升(L)；pi+p2
流量计始态与终态的大气压力的数值，单位为千帕(kPa)；流量计始态与终态的温度的数值，单位为摄氏度(℃）；-流量计始态与终态的读数值，单位为升(L)。4.5.1.7结果计算
水分的质量分数W4，数值以%表示，按公式（4)计算：m+m2
×10-3×100
式中：
-A1管的增量值的数值，单位为毫克（mg）；m
A2管的增量值的数值，单位为毫克（mg）；m
V-—20℃，101.3kPa下试样的体积的数值，单位为升（L)；-（3)
（4）
6.08-—20℃，101.3kPa时六氟化硫的密度的数值，单位为克每升（g/L）。取平行测定结果算术平均值为测定结果。两次平行测定结果的绝对差值应不大于0.0001%。4.5.2电解法
按GB/T5832.1--1986的规定进行。4.5.3露点法
按GB/T5832.2—1986的规定进行。4.6酸度的测定
4.6.1方法提要
试样中的酸和酸性物质与过量的氢氧化钠标准溶液发生中和反应，以甲基红-溴甲酚绿为指示剂，用硫酸标准滴定溶液滴定过量的碱，从而测定出试样的酸度。4.6.2试剂、溶液
4.6.2.1氢氧化钠标准溶液：c(NaOH)约0.01mol/L。由0.1mol/L标准溶液稀释制取；4.6.2.2硫酸标准滴定溶液：c(1/2H.SO,)约0.01mol/L。由0.1mol/L标准溶液稀释制取；4.6.2.3混合指示剂：甲基红乙醇溶液与溴甲酚绿乙醇溶液按1：3体积比混合。4.6.3仪器、设备
4.6.3.1微量滴定管：5mL，分度值为0.02mL或0.01mL；4.6.3.2多孔气体分布管，孔度为2号；4.6.3.3湿式气体流量计。
4.6.4测定步骤
酸度测定的吸收装置如图3所示。缓冲瓶、吸收瓶均为300mL锥形瓶，吸收瓶内分别装人100mL新煮沸过的水和4.00mL氢氧化钠标准溶液。气体分布管口距瓶底8mm，试样气体流速500mL/min，通气量30L，由湿式气体流量计计量。通气完毕，从系统中取下吸收瓶，加人（4～5）滴混合指示剂，用硫酸标准滴定溶液滴定，溶液由蓝绿色变为红色为终点。5
GB/T12022—2006
SF。气体
缓冲瓶；
吸收瓶；
湿式气体流量计；
多孔气体分布管；
开口气体分布管。
试样体积的计算
试样体积按公式(5)计算：
图3酸度吸收装置
(p1+p2)×293.1
101.3273.1
式中：
-20℃，101.3kPa时试样体积，单位为升（L）；V-
流量计始态与终态的大气压力，单位为干帕(kPa)；流量计始态与终态的温度，单位为摄氏度(℃)；流量计始态与终态的读数，单位为升（L)。V2-V
结果计算
酸度(以HF计)的质量分数ws，数值以%表示，按公式(6)计算：[(V。-V.)+(V-V)JMXcX103
式中：
空白试验消耗硫酸标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL）；4
分别为滴定两个吸收瓶溶液消耗的硫酸标准滴定溶液的体积，单位为毫升（mL)；氢氟酸（HF)的摩尔质量（M=20.0），单位为克每摩尔（g/mol)；硫酸(
标准滴定溶液的浓度，单位为摩尔每升（mol/L）；H.SO
-20℃，101.3kPa时试样体积，单位为升（L)；-20℃，101.3kPa时六氟化硫的密度，单位为克每升（g/L）。（5）
（6）
取平行测定结果的算术平均值为测定结果。两次平行测定结果的绝对差值应不大于0.000005%。4.7可水解氟化物测定
4.7.1方法提要
六氟化硫样品在密封容器中与碱液共同振荡水解。水解生成的氟化物离子，用-茜素络合剂显色，比色法测定。
4.7.2试剂、溶液
4.7.2.1氨水；
4.7.2.2无水乙酸钠；
4.7.2.3丙酮；
4.7.2.4氧化镧；
氟化钠：优级纯；
氢氧化钠溶液：4g/L；
4.7.2.7盐酸溶液1+5；
3盐酸溶液：1+119；
4.7.2.9乙酸铵溶液：200g/L；
4.7.2.10冰乙酸溶液：6+194；
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4.7.2.11氟离子标准溶液：0.01mg/mL。移取10mL氟离子标准溶液（0.1mg/mL）于100mL容量瓶中，稀释至刻度，使用前临时配制，贮存于塑料瓶中。4.7.2.12茜素络合指示剂。
4.7.3仪器
分光光度计：带2cm比色Ⅲ。
4.7.4分析步骤
4.7.4.1显色剂的配制
于100mL烧杯中加人5mL水、0.13mL氨水、1mL乙酸铵溶液，再加人准确称量的0.048g茜素络合指示剂。于250mL棕色容量瓶中加人8.2g无水乙酸钠，用100mL冰乙酸溶液溶解。将烧杯中的溶液滤入此容量瓶中，用少量水洗涤滤纸，再加人100mL丙酮。于另一烧杯中加人准确称量的0.041g氧化镧和2.5mL盐酸溶液（4.7.2.8），微热溶解。冷却后并人容量瓶中，用水稀释至刻度。此显色剂保存于低温暗处，使用期为一个月。4.7.4.2工作曲线的绘制
于5个100mL烧杯中各加人10mL氢氧化钠溶液，用移液管分别加人0mL、0.5mL、1.0mL、1.5mL、2.0mL氟离子标准溶液。借助酸度计，用盐酸溶液（4.7.2.7)和氢氧化钠溶液调节各溶液的pH值约为5.0，再分别转移到100mL容量瓶中，加入10mL显色剂，用水稀释至刻度，于暗处显色30min。在分光光度计上，使用2cm比色Ⅲ皿，于波长600nm处，用水调节零点，测定各溶液的吸光度。将0mL氟离子标准溶液作空白参比，扣除空白后以氟离子标准溶液中氟离子质量为横坐标，吸光度为纵坐标绘制工作曲线。
4.7.4.3样品分析
取样装置如图4所示。将1000mL取样瓶抽空，使样品经玻璃三通阀缓缓进入取样瓶中，待U形管压力计平衡后，再重复抽空3次。当取样瓶最后一次充满样品气体时，用注射器注人10mL氢氧化钠溶液，关闭取样瓶活塞。将取样瓶与针形阀及真空系统断开，握在手中振荡。每隔5min振荡1min，操作1h。倾出瓶中溶液，按4.7.4.2调节溶液酸度、显色和测定吸光度。SF气体
抽真空
取样瓶，
2,3—
真空三通活塞；
U形管压力计。
图4可水解氟化物测定取样装置
GB/T12022--2006
结果计算
可水解氟化物的质量分数，数值以%表示，按公式（7)计算：mM.
101.3×273.1+t
式中：
在氟离子质量-吸光度曲线上查得的氟离子质量的数值，单位为毫克（mg）：氢氟酸（HF)的摩尔质量（Mi=20.0)，单位为克每摩尔（g/mol)；一氟离子（F）的摩尔质量（M,一19.0），单位为克每摩尔（g/mol）)；M2
一取样瓶容积的数值，单位为毫升（mL）；V-
P-大气压力的数值，单位为千帕(kPa)；一环境温度的数值，单位为摄氏度℃；6.08—-六氟化硫在101.3kPa，20时的密度，单位为克每升g/L。（7)
取平行测定结果的算术平均值为测定结果，两次平行测定结果的绝对差值应不大于0.00003%。4.8矿物油的测定
4.8.1方法提要
六氟化硫试样气体通过含有四氯化碳的吸收瓶，其中的矿物油被四氯化碳吸收，用红外光谱法测定该溶液在约2930cm-1波长下甲基、次甲基吸收峰的吸光度，利用工作曲线计算矿物油含量。4.8.2试剂、材料
4.8.2.1四氯化碳；
4.8.2.2压缩机油：工业品，30号。4.8.3仪器、设备
4.8.3.1红外光谱仪；带3mm或20mm厚氯化钠池窗液体吸收池或石英池；4.8.3.2
吸收瓶：如图5所示。
2号孔度多孔气体分布管。
吸收瓶
4.8.4分析步骤（试验条件适合于20mm厚吸收池）4.8.4.1工作曲线的绘制
GB/T12022—2006
用四氯化碳和压缩机油配制下述质量浓度的矿物油标准溶液：10mg/L、20mg/L、50mg/L、100mg/L、200mg/L，压缩机油的称量准确至0.0002g。将矿物油标准溶液分别注入吸收池中，将四氮化碳放入另一同样规格的吸收池中作空白参比，在2930cm-处测定吸光度，以扣除空白后的吸光度对矿物油的质量浓度绘制工作曲线。4.8.4.2矿物油吸收和测定
按如下测定步骤操作：
a）矿物油吸收装置如图6所示。吸收瓶内分别装有70mL四氯化碳，用冰水浴冷却。试样气体流速170mL/min，通气量30L，由湿式气体流量计计量。通气完毕，将吸收瓶中的溶液合并于烧杯中，用40mL四氯化碳多次洗涤吸收瓶，洗涤液并人烧杯中。放空
SF气体
1-—转子流量计：
吸收瓶；
一湿式气体流量计。
图6矿物油吸收装置
在通风柜内将烧杯中的溶液小心蒸发至15mL左右，转移至25mL容量瓶中，在恒温20℃b）
下，用四氯化碳稀释至刻度。
用180mL四氧化碳按上述步骤b)做空白试验。c
按4.8.4.1操作步骤测定样品及空白试验溶液的吸光度，在工作曲线上查出相应的矿物油质d)
量浓度。
试样体积的计算
试样体积按公式（8）计算：
(pi+p2)×293.1
101.3×273.1+号（ti+t2）
式中：
20℃，101.3kPa时试样体积的数值，单位为升（L）：X(V,-V)此内容来自标准下载网
流量计始态与终态的大气压力的数值，单位为千帕(kPa）)；流量计始态与终态的温度的数值，单位为摄氏度（℃）；一流量计始态与终态的读数值，单位为升(L)。结果计算
矿物油的质量分数w7，数值以%表示，按下列公式(9)计算：(p-p)V:/1000
6.08V×1000
式中：
试样溶液的矿物油质量浓度的数值，单位为毫克每升（mg/L）)；（8)
（9）
GB/T12022——2006
空白试验溶液的矿物油质量浓度的数值，单位为毫克每升(mg/L）；V,—容量瓶容积的数值，单位为毫升(mL)；6.08—20℃，101.3kPa时六氟化硫的密度的数值，单位为克每升（g/L)。取平行测定结果的算术平均值为测定结果，两次平行测定结果的绝对差值应不大于0.00001%。4.9毒性试验
4.9.1方法提要
模拟空气中氧气和氮气含量，配制体积分数为79%六氟化硫和体积分数为21%氧气的试验气体。使小白鼠连续染毒24h，观察72h，检验小白鼠有无中毒症状。4.9.2试剂
氧气：体积分数99%以上。
4.9.3设备
毒性试验装置：按图7组装试验装置。4.9.4
试验步骤
4.9.4.1准备工作
试验在通风拒内进行。
选购15只～20只体重约20g的雌性小白鼠，饲养在笼子中。试验前，一般应进行3d～5d的观察，确认小白鼠健康。
4.9.4.2试验操作
4.9.4.2.1缓慢打开六氟化硫样品气瓶和氧气钢瓶，调节到所要求的比例，每分钟气体流量不得小于染毒缸容积的1/8。流量稳定8min16min之后，将5只小白鼠放人染毒缸内，供应饮水和食物，观察24h。每小时记录一次，内容为小白鼠的饮食活动、异常表现及室温等。4.9.4.2.2试验完毕后，将小白鼠放回笼子中继续观察72h。按4.9.4.2.1要求记录。SFa[气体
稳压管；
流量计，
气体混合器；
染毒缸；
-饮水瓶；
食物：
小白鼠。
图7毒性试验装置
结果判断与处理
小白鼠无异常表现，则确认该批产品无毒。4.9.5.1
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