【国家标准(GB)】 钢铁及合金化学分析方法 管式炉内燃烧后碘酸钾滴定法 测定硫含量

GB/T223.68—1997
本标准是根据中华人民共和国国家标准GB/T1.1一1993标准化工作导则第1单元：标准的起草与表述规则第1部分：标准编写的基本规定和GB1.4--88标准化工作导则化学分析方法编写规定，对GB223.68一89钢铁及合金化学分析方法燃烧一碘酸钾容量法测定硫量进行修订。根据GB/T1.1—1993第4章的4.2.3、4.3.3，以及GB1.4--88第6章的6.10规定，这次修订中，增加了“前言”，第2章“引用标准”、第6章“取制样”和第10章“试验报告”，同时，去掉高硫吸收杯，仅以低硫吸收杯为吸收杯。
本标准的附录 A 和附录 B 都是提示的附录。本标准从生效之日起，同时代替GB223.68—89。本标准由中华人民共和国冶金工业部提出。本标准由全国钢标准化技术委员会技术归口。本标准由上海第一钢铁厂、冶金工业部钢铁研究总院起草。本标准主要起草人：徐明良、崔秋红、王玉兴。本标准中，1981年以GB223.2（二）--81首次发布，1989年以GB223.68—89进行了修订并确定了方法精密度。
1范围
中华人民共和国国家标准
钢铁及合金化学分析方法
管式炉内燃烧后碘酸钾滴定法
测定硫含量
Methods for chemical analysis of iron ,steel and alloyThe potassium iodate titration method aftercombustion in the pipe furnace for the determinationof sulfur content
本标准规定了用管式炉内燃烧后碘酸钾滴定法测定硫含量。GB/T 223.68—1997此内容来自标准下载网
代替GB223.68—89
本标准适用于铁、钢、高温合金和精密合金中0.0030%（m/m）~0.20%（m/m）硫含量的测定。2引用标准
下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨、使用下列标准最新版本的可能性。GB222一84钢的化学分析用试样取样法及成品化学成分允许偏差GB6379—86测试方法的精密度通过实验室间试验确定标准测试方法的重复性和再现性3方法提要
试料与助熔剂在高温（1250℃～1350℃）管式炉中通氧燃烧，硫被完全氧化成二氧化硫，用酸性淀粉溶液吸收并以碘酸钾标准溶液滴定。根据消耗的碘酸钾溶液的体积，计算硫含量。4试剂和材料
4.1氧纯度不低于99.5%（m/m）。若怀疑氧中含有机杂质，则必须在净化装置（5.1)之前增加1只加热温度至450℃以上的氧化催化+
剂[氧化铜（Ⅱ)或铂］管予以处理。4.2溶剂适于洗涤试样表面的油质或污垢，如丙酮等。4.3无水氯化钙（固体）。
4.4碘化钾（固体）。
4.5碱石棉。
4.6硫酸(pl.84g/mL)。
盐酸(pl.19g/mL)。
4.8氢氧化钾（100g/L）。
4.9助溶剂。
4.9.1铁粉。
国家技术监督局1997-03-17批准1997-09-01实施
GB/T 223.68—1997
4.9.2五氧化二钒预先置于600℃高温炉中灼烧2h～3h，冷却后置于磨L1瓶中备用，4.9.3二氧化锡筛选粒度为0.125mm的二氧化锡盛于大瓷舟中，于1300℃管式炉中通氧灼烧2min，冷却后置于磨口瓶内备用。4.10淀粉吸收液称取10g可溶性淀粉（山芋粉），用少量水调成糊状，加入500mI沸水，搅拌，加热煮沸后取下，加500ml.水及2滴盐酸（o1.19g/ml）搅拌均匀后静置澄清，使用时取25mL上层澄清液，加15mL盐酸（pl.19g/mL)用水稀释至1000mL，混匀。4.11碘酸钾标准溶液
4.11.1碘酸钾标准溶液[c（÷KIO,)=0.01mol/L]称取0.3560g（准确至士0.1mg）碘酸钾（基准试剂）溶于水后，加1mL氢氧化钾溶液（100g/L），移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度、混勾。4.11.2碘酸钾标准溶液[c(
-KIO,)=0. 001 mol/L7
移取100mL碘酸钾（4.11.1)于1000mL容量瓶中，加1g碘化钾（4.4）并使其溶解，用水稀释至刻度、混匀。
4.11.3碘酸钾标准溶液[c(-
KIO,)=0.000 25 mo1/LJ
移取25.00mL碘酸钾（4.11.1)于1000mL容量瓶中，加1g碘化钾（4.4)并使其溶解，用水稀释至刻度、混匀。
4.11.4碘酸钾标准溶液的标定称取份与试样钢种相似、含量相近的标准样品，按7.3~7.6操作。三份标准样品所消耗碘酸钾标准溶液毫升数的极差值不超过0.20mL，即可取其平均值。按式（1)计算碘酸钾标准溶液对硫的滴定度。S.m
(V V。) : 100
式中：T--—碘酸钾标准溶液对硫的滴定度，g/ml.；S——标准样品中的硫含量，%（m/m）);V滴定标准样品消耗碘酸钾标准溶液的平均体积，mL；V。—滴定空白试液消耗碘酸钾标准溶液的平均体积，mL；m— 试料量,g。
注：标准样品必须是国家一级标准物质。4.12玻璃棉
5仪器与设备
分析中，除下列规定外，仅用通常的实验室仪器、设备（见图1)。2
1—氧瓶;2—分压表（带流量计和缓冲阀);3缓冲瓶；4一洗气瓶;5--干燥塔;6-管式炉；7—温度控制器；8-瓷管；9—带瓷盖的瓷舟；10--球形干燥管；11—吸收杯；12—-滴定管(25 mL);13-日光灯(8 W）
图1仪器与装置图
5.1氧净化装置
5.1.1缓冲瓶（见图1中3)。
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5.1.2洗气瓶（见图1中4）：内盛硫酸（pl.84g/mL），其装入量约为洗气瓶容积的三分之5.1.3干燥塔（见图1中5）：上层装碱石棉（或碱石灰）、下层装无水氟化钙，中间隔以玻璃棉（4.12），底部及顶端亦铺以玻璃棉（4.12）。5.2管式炉（见图1中6)
附热电偶与温度自动控制器。高温加热设备也可用高频加热装置。5.3瓷管（或高铝管见图1中8）：瓷管（或高铝管）长600mm，内径23mm（亦可用近似规格的瓷管）。用带玻璃管的硅橡胶塞联接瓷管和内装脱脂棉的球形干燥管，再用医用橡皮管将干燥管与吸收杯联接。使用时先检查是否漏气并灼烧，q60
422~23
浮子(经磨砂）
7×1喷孔向下
图2硫吸收杯
5.4瓷舟（带盖）
瓷舟（见图1注9）：长88mm或97mm，使用前应于1200℃的管式炉中通氧灼烧2min～4min，也可于1000℃高温炉中灼烧1h以上。冷却后贮于盛有碱石棉或碱石灰及无水氯化钙的未涂油脂的干燥器中备用。
5.5球形干燥管
球形干燥管(见图1中10)内装干燥的脱脂棉。5.6吸收杯（见图1中11，图2）
5.7滴定管
滴定管（见图1中12)为背白蓝线A级滴定管，25.00mL。5.8长钩用镍铬丝或耐热合金丝制成，用以推进、拉出瓷舟。6取制样
按照GB222或适当的铁的国家标准取制样。17
7分析步骤
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安全须知：对燃烧分析来说，危险主要来自预先灼烧瓷舟和熔融时的烧伤。分析中无论何时取用瓷舟都必须使用镊子并用适宜的容器盛放。操作盛氧钢瓶必须有正规的预防措施。由于狭窄空间中存在高浓度氧时有引发火灾的危险，必须将燃烧过程的氧有效地从设备中排出。7.1装上瓷管，接通电源，升温。铁、碳钢及低合金钢试样，升温至1250℃~1300℃，中高合金钢及高温合金，精密合金升温至1300℃以上。7.2通入氧，其流量调节为1500mL/min～2000mL/min，检查整个装置的管路及其活塞是否漏气，调节并保持仪器装置在正常的工作状态。当更换洗气瓶内的硫酸、球形干燥管内的脱脂棉及换瓷管后均应先燃烧几个非标准试样，以其二.氧化硫饱和系统后才能开始分析操作。7.3空白试验
在测定试样前应按试料分析步骤7.6.1~7.6.3，但不加试料反复做瓷舟、瓷盖和助熔剂的空白试验，直至空白试验数值稳定，而且，在测量试样的过程中仍须经常做空白试验并得到稳定的数值（V）。7.4选择适当的标准样品按分析步骤7.5~～7.6.3的规定测量，以检查仪器装置。在装置达到要求后才能开始试样分析。
7.5试料量
以适量的溶剂(4.2)洗涤试样表面的油质或垢。加热蒸发除去残留的洗涤液。按表1规定称取试料量。
表1试料量
硫含量,%(m/m)
0. 003 0~~0. 010
>0. 010~0. 050
>0.050~0.100
>0. 100~0. 200
注：高温合金试料量不超过0.50g士0.01g。7.6测定
试料量g
1.00±0.01，准确至1mg
0.50±0.01，准确至1mg
0.25±0.01,准确至0.1mg
0.10±0.01.准确至0.1mg
7.6.1于吸收杯（5.6)中加入25mL淀粉吸收液（4.10），通氧，用碘酸钾标准溶液（4.11.2或4.11.3）滴定至淀粉吸收液呈浅蓝色，此色为起始色泽。在分析过程中，每测一次试料，都要更换次淀粉吸收液，并调节好起始色泽。
7.6.2将试料(7.5)置于瓷舟中，按表2规定取适量助熔剂均勾覆盖于试料上。表2助熔剂量
加入量，g
试样种类
生铁.铁粉
碳钢和低合金钢
中高合金钢,高温
合金等难熔试样
五氧化二钒
0. 10 ~0. 30
五氧化二钒（4.9.2）
+铁粉(4.9.1)
0.40~1.00
二氧化锡（4.9.3）
铁粉（4.9.1）
7.6.3启开硅橡胶塞，将装好试料和助熔剂的瓷舟，盖上瓷盖，放入瓷管内，用长钩推至瓷管加热区的中部，立即塞紧硅橡胶塞，预热铁、碳钢和低合金钢不超过30s，中高合金钢及高温合金，精密合金约18
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1min]，通氧燃烧。将燃烧后的气体导入吸收杯，待淀粉吸收液的蓝色开始消褪，立即用碘酸钾标准溶液［硫含量小于0.010%（m/m）时用碘酸钾标准溶液（4.11.3），硫含量大于0.010%（m/m）时用碘酸钾标准溶液（4.11.2)滴定。滴定速度以使液面保持蓝色为佳（滴定生铁等高硫试样时，开始可适当多过量些碘酸钾标准溶液）。褪色速度变慢时，相应降低滴定速度至吸收液色泽与起始色泽一致。当间歇通氧三次色泽仍不改变时即为滴定终点。读取滴定所消耗的碘酸钾标准溶液的毫升数(V。）。*。注：如分析高硫试料后，要测低硫试料，应做空白试验（7.3)，直至空白试验结果稳定后，才能接着做低硫试料分析。7.6.4关闭氧源，启开硅橡胶塞，用长钩拉出瓷舟。检查试料是否燃烧完全。如熔渣不平，熔渣断面有气孔，表明燃烧不完全，应重新称试料测定。注：在连续测定中应经常清除瓷管中的氧化物等粉尘，并更换球形于燥管中的脱脂棉。分析高锰钢、生铁时，瓷管和球形干燥管内粉尘积聚较为严重，更应经常清除，并将试料和标准样品交叉测定。8分析结果及其表示
以质量百分数表示的硫含量由式（2)计算。SE%(m /m) = T. (V-V) × 100
式中; T
-碘酸钾标准溶液对硫的滴定度，g/mL；V--滴定试料消耗碘酸钾标准溶液的体积，mL;V一空白试验消耗碘酸钾标准溶液的体积，mL；试料量，g。
9精密度
（2）
本标准的精密度是在1988年由10个实验室选出8个硫的水平，每个实验室对每个硫的水平按照GB6379的规定测定三次所作的共同试验确定的。试验用试样见附录A（提示的附录）。各实验室报出的原始数据（测量值）见附录B（提示的附录）。原始数据按照GB6379进行统计分析。精密度见表3。表3精密度
水平范围，%(m/m）
0. 003 0~~0. 20
重复性一
lgr=-1.6652+0.5041lgm
再现性R
R=0.002461+0.08668m
如果应用本标准得到的两个独立测定值之间的差值超过表3中所列精密度函数式计算出的重复性值或再现性值，则认为这两个测定值是可疑的。10试验报告
试验报告应当包括下列内容：
1）鉴别试样，实验室和分析日期的资料；2）遵守本标准的程度；
3）分析结果及其表示；
4）测定中观察到的异常现象；
5）对分析结果可能有影响而本标准中未包括的操作，或者任选的操作。19
原始数据
实验室
GB/T223.68--1997
附录A
（提示的附录）
管式炉内燃烧后碘酸钾滴定法精密度试验所用的试样表A1管式炉内燃烧后碘酸钾滴定法精密度试验所用的试样样
0Cr18Ni12Mo2Ti
易切削钢
附录B
（提示的附录）
硫的含量（标准值），%（m/m）0.003 0
管式炉内燃烧后碘酸钾滴定法精密度试验原始数据表B1
管式炉内燃烧后碘酸钾滴定法精密度试验原始数据2
原始数据
实验室
GB/T 223.68
—1997
表B1(完）
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