ГОСТ 26554-85 Резина. Методы определения общей серы

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

Электронный текст документа

и сверен по:

М.: Издательство стандартов, 1985

Редакция документа с учетом

изменений и дополнений

подготовлена З