书 书 书犐犆犛 ２９ ． ０５０ 犙 ５２ 中华人民共和国国家标准 犌犅 ／ 犜 ２４５２６ — ２００９ 炭素材料全硫含量测定方法 犆犪狉犫狅狀犿犪狋犲狉犻犪犾狊 — 犇犲狋犲狉犿犻狀犪狋犻狅狀狅犳狋犺犲狋狅狋犪犾狊狌犾狆犺狌狉犮狅狀狋犲狀狋 ２００９  １０  ３０ 发布 ２０１０  ０５  ０１ 实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会 发布书 书 书前 　　 言 　　 本标准由中国钢铁工业协会提出 。 本标准由全国钢标准化技术委员会归口 。 本标准起草单位 ： 武汉科技大学 、 冶金工业信息标准研究院 。 本标准主要起草人 ： 李其祥 、 徐珍 、 孙伟 、 许斌 、 孙昱 、 王海蓉 、 向东栋 。 Ⅰ 犌犅 ／ 犜 ２４５２６ — ２００９ 炭素材料全硫含量测定方法 １ 　 范围 本标准规定了炭素材料全硫含量的艾士卡法和库仑法的方法原理 、 试剂和材料 、 仪器设备 、 试验步 骤 、 结果计算和精密度等 ， 在仲裁分析时 ， 应采用艾氏卡法 。 本标准适用于炭素材料石墨电极 、 石墨碎 、 炭块 、 石墨阳极 、 炭电极 、 糊类 、 电炭类 、 煅后无烟煤 、 煅后 石油焦全硫含量的测定 。 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 ／ Ｔ２１４ 　 煤中全硫的测定方法 ＧＢ ／ Ｔ６０１ 　 化学试剂 　 标准滴定溶液的制备 ＧＢ ／ Ｔ６３９ 　 化学试剂 　 无水碳酸钠 ＧＢ ／ Ｔ６４９ 　 化学试剂 　 溴化钾 ＧＢ ／ Ｔ６７６ 　 化学试剂 　 乙酸 （ 冰醋酸 ） ＧＢ ／ Ｔ１２７２ 　 化学试剂 　 碘化钾 ＧＢ ／ Ｔ１４２７ 　 炭素材料取样方法 ＧＢ ／ Ｔ１９１４ 　 化学分析滤纸 ＧＢ ／ Ｔ１９９７ 　 焦炭试样的采取和制备 ＧＢ ／ Ｔ８１７０ 　 数值修约规则与极限数值的表示和判定 ＧＢ ／ Ｔ２４５２７ 　 炭素材料内在水分的测定 ３ 　 艾士卡法 ３ ． １ 　 原理 将炭素材料试样与艾氏剂混合 ， 在一定的温度下灼烧 ， 使试样中硫被氧化成二氧化硫和三氧化硫 ， 硫的氧化物再与碳酸钠及氧化镁作用生成硫酸盐 ， 然后加入氯化钡溶液与其作用生成硫酸钡沉淀 ， 根据 硫酸钡的质量计算炭素材料中的全硫含量 。 其主要反应式如下 ： 试样 Ｏ ２ →  Δ ＣＯ ２ ↑ ＋Ｈ ２ Ｏ＋ＳＯ ２ ↑ ＋ＳＯ ３ ↑ ３Ｎａ ２ ＣＯ ３ ＋２ＳＯ ２ ＋ＳＯ ３ ＋Ｏ ２ （ 空气 ） →  Δ ３Ｎａ ２ ＳＯ ４ ＋３ＣＯ ２ ↑ ３ＭｇＯ＋２ＳＯ ２ ＋ＳＯ ３ ＋Ｏ ２ （ 空气 →  ） ３ＭｇＳＯ ４ ＭｇＳＯ ４ ＋Ｎａ ２ ＳＯ ４ ＋２ＢａＣｌ →  ２ ２ＢａＳＯ ４ ↓ ＋２ＮａＣｌ＋ＭｇＣｌ ２ ３ ． ２ 　 试剂和材料 ３ ． ２ ． １ 　 艾士卡试剂 艾士卡试剂 （ 以下简称艾氏剂 ）， 称取 ２ 份质量的化学纯轻质氧化镁 ， 与 １ 份质量的化学纯无水碳酸 钠 （ ＧＢ ／ Ｔ６３９ ） 混合并研细至粒度小于 ０．２ｍｍ 后 ， 保存在带磨口的试样瓶中 。 ３ ． ２ ． ２ 　 盐酸溶液 ：（ １＋１ ）， １ 体积水中加入 １ 体积盐酸 （ 分析纯 ） 混匀 。 ３ ． ２ ． ３ 　 氯化钡溶液 ： １００ｇ ／ Ｌ ， １０ｇ 氯化钡 （ 分析纯 ） 溶于 １００ｍＬ 水中 。 １ 犌犅 ／ 犜 ２４５２６ — ２００９ ３ ． ２ ． ４ 　 硝酸银溶液 ： １０ｇ ／ Ｌ ， １ｇ 硝酸银 （ 分析纯 ） 溶于 １００ｍＬ 水中 ， 再加入几滴硝酸 （ 分析纯 ）， 并贮于 深色瓶中 。 ３ ． ２ ． ５ 　 甲基橙溶液 ： ２ｇ ／ Ｌ ， ０．２ｇ 甲基橙溶于 １００ｍＬ 水中 。 ３ ． ２ ． ６ 　 滤纸 ： 中速定性滤纸和致密无灰滤纸 （ ＧＢ ／ Ｔ１９１４ ）， 直径 （ ９０ ～ １１０ ） ｍｍ 。 ３ ． ３ 　 仪器和设备 ３ ． ３ ． １ 　 分析天平 ： 感量 ０．１ｍｇ 。 ３ ． ３ ． ２ 　 马弗炉 ： 带温度控温装置 ， 能保持温度 ８５０℃±１０℃ ， 温度可调并可通风 。 ３ ． ３ ． ３ 　 干燥器 ： 内装变色硅胶 。 ３ ． ３ ． ４ 　 烧杯 ： ４００ｍＬ 。 ３ ． ３ ． ５ 　 玻璃漏斗 ： 直径 １２０ｍｍ 。 ３ ． ３ ． ６ 　 瓷坩埚 ： ２０ｍＬ ， ３０ｍＬ 。 ３ ． ４ 　 试样的采取与制备 ３ ． ４ ． １ 　 试样采取按 ＧＢ ／ Ｔ１４２７ 的规定进行 。 ３ ． ４ ． ２ 　 试样制备 将破碎到 ３ｍｍ 以下的试样 ， 均匀缩分出 １ｋｇ 。 将 １ｋｇ 试样全部粉碎到 １ｍｍ 以下 （ 如果试样潮 湿 ， 影响加工 ， 可将试样置于 １５０℃±１０℃ 的干燥箱内干燥 ２０ｍｉｎ 后再加工破碎 ）。 将破碎到 １ｍｍ 的 试样均匀缩分出 ４０ｇ ， 破碎到 ０．２ｍｍ 以下 ， 装入磨口瓶中贴上标签备用 。 ３ ． ５ 　 试验步骤 ３ ． ５ ． １ 　 称取粒度小于 ０．２ｍｍ 的试样约 １ｇ （ 称准至 ０．０００２ｇ ）， 置于盛有 ２ｇ 艾氏剂的 ３０ｍＬ 瓷坩埚 中 ， 用直径 １ｍｍ 镍铬丝混合均匀 ， 再用 １ｇ （ 称准至 ０．１ｇ ） 艾氏剂均匀覆盖在试样上面 。 ３ ． ５ ． ２ 　 将盛有试样的坩埚放入冷的马弗炉内 ， 在 （ １ ～ ２ ） ｈ 内将炉温逐渐升至 （ ８００ ～ ８５０ ） ℃ ， 并在该温 度下保持 （ １ ～ ２ ） ｈ 。 ３ ． ５ ． ３ 　 将坩埚从马弗炉中取出 ， 冷却至室温后 ， 用玻璃棒搅松灼烧物 （ 如发现有未烧尽的黑色颗粒 ， 应 在 （ ８００ ～ ８５０ ） ℃ 下继续灼烧 ０．５ｈ ， 并将其移入 ４００ｍＬ 烧杯中 ， 用热蒸馏水仔细冲洗坩埚内壁 ， 将冲洗 液收入烧杯中 ， 再加入 （ １００ ～ １５０ ） ｍＬ 刚煮沸的蒸馏水 ， 充分搅拌 ， 如果此时发现尚有未烧尽的试样颗 粒漂浮在液面上 ， 则本次测定作废 。 ３ ． ５ ． ４ 　 用倾泻法以定性滤纸过滤 ， 并用热蒸馏水将灼烧物冲洗至滤纸上 ， 继续以热蒸馏水冲洗滤纸上 的灼烧物 ， 其次数不得少于 １０ 次 ， 滤液总量 （ ２５０ ～ ３００ ） ｍＬ 。 ３ ． ５ ． ５ 　 向滤液中加 ２ ～ ３ 滴甲基橙指示剂溶液 ， 然后 ， 滴加盐酸溶液直至颜色变红 ， 再多加 １ｍＬ ， 将溶 液加热到沸腾 ， 在不断搅拌下缓慢滴加氯化钡溶液 １０ｍＬ ， 并在微沸状态下保持约 ２ｈ ， 溶液最终体积约 为 ２００ｍＬ 。 ３ ． ５ ． ６ 　 溶液冷却或静置过夜后用致密无灰滤纸过滤 ， 并用热蒸馏水洗至无氯离子为止 （ 用硝酸银溶液 检验无浑浊 ）。 ３ ． ５ ． ７ 　 将沉淀物连同滤纸移入已知质量的 ２０ｍＬ 瓷坩埚中 ， 先在电炉上用低温灰化滤纸 ， 不许燃烧着 火 ， 然后移入温度为 （ ８２５±１０ ） ℃ 的马弗炉内灼烧 （ ２０ ～ ４０ ） ｍｉｎ ， 取出坩埚 ， 稍冷后放入干燥器中 ， 冷却 至室温称量并恒重至 ０．０００４ｇ 。 ３ ． ５ ． ８ 　 每配制一批艾氏剂或更换其他任何一种试剂时 ， 应进行 ２ 个以上空白试验 （ 除不加试样外 ， 全部 操作按 ３．５ 进行 ）， 硫酸钡沉淀的质量极差不得大于 ０．００１０ｇ ， 取算术平均值作为空白值 。 ３ ． ６ 　 结果计算 ３ ． ６ ． １ 　 测定结果按式 （ １ ） 计算 ： ２ 犌犅 ／ 犜 ２４５２６ — ２００９ 犛 ｔ ， ａｄ ＝ （ 犿 １ － 犿 ２ ） × ０ ． １３７４ 犿 × １００ …………………………（ １ ） 　　 式中 ： 犛 ｔ ， ａｄ ——— 空气干燥炭素材料试样中全硫质量分数 ， ％ ； 犿 １ ——— 硫酸钡的质量 ， 单位为克 （ ｇ ）； 犿 ２ ——— 空白试验硫酸钡的质量 ， 单位为克 （ ｇ ）； 犿 ——— 试样的质量 ， 单位为克 （ ｇ ）； ０．１３７４ ——— 每克硫酸钡换算为硫质量的系数 。 试验结果取两次测定结果的算术平均值 ， 数字修约按 ＧＢ ／ Ｔ８１７０ 的规定进行 。 ３ ． ６ ． ２ 　 每次试验应同时测定水分含量 ， 水分含量测定按 ＧＢ ／ Ｔ２４５２７ 规定进行 。 ４ 　 库仑滴定法 ４ ． １ 　 原理 炭素材料试样在催化剂作用下 ， 于空气流中燃烧分解 ， 炭素材料中硫生成硫氧化物 ， 其中二氧化硫 被碘化钾溶液吸收 ， 以电解碘化钾溶液所产生的碘进行测定 ， 根据电解所消耗的电量计算炭素材料中全 硫的含量 。 ４ ． ２ 　 试剂和材料 ４ ． ２ ． １ 　 三氧化钨 ： 化学试剂纯 。 ４ ． ２ ． ２ 　 变色硅胶 ： 工业品 。 ４ ． ２ ． ３ 　 氢氧化钠 ： 化学纯 。 ４ ． ２ ． ４ 　 电解液 称取碘化钾 （ ＧＢ ／ Ｔ１２７２ ）、 溴化钾 （ ＧＢ ／ Ｔ６４９ ） 各 ５．０ｇ ， 溶于 （ ２５０ ～ ３００ ） ｍＬ 水中并在溶液中加入 冰乙酸 （ ＧＢ ／ Ｔ６７