ГОСТ 10157-79 Аргон газообразный и жидкий. Технические условия (с Изменениями N 1, 2, 3)

ГОСТ 10157-79 Аргон газообразный и жидкий. Технические условия (с Изменениями N 1, 2, 3)

4. МЕТОДЫ АНАЛИЗА

4.1. Отбор проб

4.1.1. Пробу газообразного аргона отбирают из наполненного баллона при давлении не ниже (14,7±0,5) МПа (150±5) кгс/смЧисло или (19,6±1) МПа (200±10) кгс/смЧисло и температуре от 15 до 30 °С, непосредственно в прибор для анализа с помощью редуктора или вентиля тонкой регулировки и стальной или медной соединительной трубки от места отбора пробы до прибора. Редуктор или вентиль промывают анализируемым газом двукратным подъемом давления до 10 кгс/смЧисло и сбросом давления; соединительную трубку продувают не менее чем десятикратным объемом анализируемого газа. При определении объемной доли водяных паров пробу отбирают через трубку из нержавеющей стали.

(Измененная редакция, Изм. N 2, 3).

4.1.2. Пробу жидкого аргона отбирают в установку (черт.1), основными частями которой являются: криогенный сосуд СК-6, рассчитанный на давление 0,03 МПа (0,3 кгс/смЧисло), с крышкой, снабженной двумя трубками, одна из которых доходит до дна сосуда, вторая короткая, закрыта зажимом и змеевиковый испаритель из трубы ДКРНМ 3х0,5 НД М3 по ГОСТ 617, длиной 500 мм.

Черт.1. Установка

ГОСТ 10157-79 Аргон газообразный и жидкий. Технические условия (с Изменениями N 1, 2, 3)


1 - резиновая трубка с зажимом; 2 - медная трубка 6х1; 3 - крышка; 4 - резиновая трубка;
5 - змеевиковый испаритель; 6 - сосуд с водой; 7 - криогенный сосуд;
8 - трубка из нержавеющей стали 3х0,7; 9 - прокладка

Черт.1



Перед отбором пробы жидкого аргона криогенный сосуд охлаждают, наливая 50-100 смЧисло анализируемого жидкого аргона. Неиспарившийся остаток жидкости выливают из сосуда и сразу наливают в него пробу жидкого аргона, заполняя сосуд примерно на 1/2 объема.

При открытом зажиме 1 закрывают криогенный сосуд крышкой и присоединяют к нему змеевиковый испаритель, погруженный в сосуд с нагретой водой (50-60 °С). Короткую трубку присоединяют к баллону с газообразным аргоном высшего сорта через редукционный вентиль, которым регулируют скорость поступления жидкого аргона в испаритель.

Допускается отбирать пробу жидкого аргона непосредственно в прибор для анализа через змеевиковый испаритель. При этом змеевиковый испаритель, погруженный в сосуд с водой, присоединяют к вентилю емкости с жидким аргоном с помощью трубки из нержавеющей стали внутренним диаметром 1,5-2,5 мм.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2, 3).

4.2. Определение объемной доли аргона

4.2.1. Объемную долю аргона (Число) в процентах вычисляют по разности между 100 и суммой объемных долей примесей по формуле

ГОСТ 10157-79 Аргон газообразный и жидкий. Технические условия (с Изменениями N 1, 2, 3),


где Число - объемная доля кислорода, %;

Число - объемная доля азота, %;

Число - объемная доля водяных паров, %;

Число - объемная доля суммы углеродсодержащих соединений в пересчете на СОЧисло, %;

(Измененная редакция, Изм. N 2, 3).

4.3. Определение объемной доли кислорода

4.3.1. Аппаратура, реактивы и растворы

Колба Кн-1-100 по ГОСТ 25336.

Пипетки вместимостью 2, 10 и 25 смЧисло.

Бюретки вместимостью 1 и 5 смЧисло.

Весы лабораторные общего назначения с наибольшим пределом взвешивания 200 г 2-го класса точности.

Установка для определения кислорода состоит из сосуда для анализа, бутыли для поглотительного раствора вместимостью 5-10 дмЧисло со сливной трубкой (сифоном) и пробирок для колориметрирования (черт.2а).

Черт.2а. Установка для определения кислорода

ГОСТ 10157-79 Аргон газообразный и жидкий. Технические условия (с Изменениями N 1, 2, 3)

Черт.2а



Сосуд для анализа типа СВ-7631 МЗ (черт.2) имеет два объема - А и Б, разделенные двухходовым краном 2, снабженным отростком для присоединения к месту отбора пробы, и краном 1 для введения в сосуд поглотительного раствора.

Черт.2. Сосуд для анализа типа СВ-7631 МЗ

ГОСТ 10157-79 Аргон газообразный и жидкий. Технические условия (с Изменениями N 1, 2, 3)

I - соединение сосуда А с атмосферой; II - кран закрыт; III - соединение сосуда А с сосудом Б

1 - одноходовой кран; 2 - двухходовой кран

Черт.2



Вместимость объема А около 5 дмЧисло, объема Б около 25 смЧисло.

Аргон газообразный по настоящему стандарту.

Азот газообразный по ГОСТ 9293, технический, 1-й сорт.

Аммиак водный по ГОСТ 3760, растворы с массовой долей 25 и 4%.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

Калий йодистый по ГОСТ 4232, раствор с массовой долей 10%.

Кислота уксусная по ГОСТ 61, х. ч., ледяная.

Крахмал растворимый по ГОСТ 10163, раствор с массовой долей 1%.

Натрий серноватистокислый (тиосульфат натрия) 5-водный по ГОСТ 27068, раствор концентрации с (ГОСТ 10157-79 Аргон газообразный и жидкий. Технические условия (с Изменениями N 1, 2, 3)) = 0,05 моль/дмЧисло.

Медь (II) сернокислая 5-водная по ГОСТ 4165, раствор концентрации с (1/2 ГОСТ 10157-79 Аргон газообразный и жидкий. Технические условия (с Изменениями N 1, 2, 3)) = 0,05 моль/дмЧисло.

Медь однохлористая по ГОСТ 4164.

Проволока медная круглая электротехническая типа ММ, диаметром 0,8-2,5 мм, в виде спирали.

Смазка для кранов.

Раствор однохлористой меди аммиачный (поглотительный раствор); готовят из расчета 12 г однохлористой меди, 36 г хлористого аммония, 145 смЧисло раствора аммиака с массовой долей 25% на 1 дмЧисло воды. Раствор готовят в бутыли, заполненной спиралями из медной проволоки. В бутыль наливают воду и раствор аммиака, затем вносят навески хлористого аммония и однохлористой меди. Раствор продувают аргоном до полного растворения солей и обесцвечивания раствора, после чего защищают от доступа воздуха.

Раствор сернокислой меди концентрации с (1/2 ГОСТ 10157-79 Аргон газообразный и жидкий. Технические условия (с Изменениями N 1, 2, 3)) = 0,05 моль/дмЧисло готовят следующим образом: 12,484 г свежеперекристаллизованной сернокислой меди растворяют в воде в колбе вместимостью 1 дмЧисло. Титр раствора определяют йодометрическим методом.

Йод, выделившийся при добавлении к 25 смЧисло анализируемого раствора 10 смЧисло раствора йодистого калия и 2-3 смЧисло уксусной кислоты, титруют раствором тиосульфата натрия в присутствии крахмала до обесцвечивания раствора. Поправочный коэффициент (Число) для раствора сернокислой меди вычисляют как частное от деления на 25 объема раствора серноватистокислого натрия, израсходованного на титрование.

Образцовые растворы готовят в пробирках для колориметрирования, в каждую из которых наливают раствор сернокислой меди в количествах, указанных в табл.3, и затем доводят объем раствора до 25 смЧисло раствором аммиака с массовой долей 4%.

Срок годности образцовых растворов - 6 мес.

Таблица 3

Номер образцового раствора

Объем раствора сернокислой меди концентрации точно 0,05 моль/дмЧисло, смЧисло

Объем кислорода в пробе, соответствующий окраске раствора, смЧисло

1

0,05

0,015

2

0,10

0,030

3

0,15

0,045

4

0,20

0,060

5

0,25

0,075

6

0,30

0,090

7

0,35

0,105

8

0,40

0,120

9

0,45

0,135

10

0,50

0,150


Примечание. Объем кислорода, эквивалентный 1 смЧисло раствора сернокислой меди концентрации 0,05 моль/дмЧисло, равен

ГОСТ 10157-79 Аргон газообразный и жидкий. Технические условия (с Изменениями N 1, 2, 3) смЧисло при 20 °С и 101,3 кПа (760 мм рт. ст.). Если концентрация раствора сернокислой меди не точно 0,05 моль/дмЧисло, то значения, приведенные в графе 3, умножают на коэффициент Число.


(Измененная редакция, Изм. N 1, 2, 3).

4.3.2. Проведение анализа

Перед проведением анализа сосуд промывают хромовой смесью, затем водой и высушивают в токе азота.

Открывают краны 1 и 2 и присоединяют сосуд для анализа к месту отбора пробы. Продувают сосуд не менее чем десятикратным объемом анализируемого газа. Уменьшив поток газа, закрывают кран 1, затем кран 2 и отсоединяют прибор от места отбора пробы. Давление газа в приборе выравнивают с атмосферным быстрым поворотом крана 2, кончик которого предварительно погружают в воду. Отмечают барометрическое давление и температуру окружающей среды.

Заполняют объем Б через кран 1 поглотительным раствором, предварительно сливая из сифона первую порцию раствора.

Кран 1 закрывают и подбирают образцовый раствор, совпадающий по окраске с раствором в объеме Б.

Открыв кран 2 (при закрытом кране 1) переливают поглотительный раствор в объеме А и энергично встряхивают сосуд до полного поглощения раствором кислорода из анализируемого газа.

Возвращают раствор в объем Б и подбирают образцовый раствор, совпадающий по окраске с раствором в объеме Б.

4.3.3. Обработка результатов

Объемную долю кислорода (Число) в процентах вычисляют по формуле

ГОСТ 10157-79 Аргон газообразный и жидкий. Технические условия (с Изменениями N 1, 2, 3),


где Число - объем пробы газа, равный вместимости объема А, смЧисло;

Число - объем кислорода, соответствующий выбранному образцовому раствору до поглощения кислорода, смЧисло;

Число - объем кислорода, соответствующий выбранному образцовому раствору после поглощения кислорода, смЧисло;

Число - коэффициент для приведения объема сухого газа к 20 °С и 101,3 кПа (760 мм рт. ст.) определяют по таблице, приведенной в справочном приложении 2.

За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, относительное расхождение между которыми не превышает допускаемое расхождение, равное 15%.

Объемную долю кислорода допускается определять многошкальными приборами с гальванической ячейкой с твердым электролитом (при этом объемная доля водорода и горючих примесей не должна превышать 1% от измеряемой объемной доли кислорода), а также из наполнительного трубопровода промышленными автоматическими газоанализаторами непрерывного действия по ГОСТ 13320 с относительной погрешностью не более 10%, например, типа ГЛ.

При разногласиях в оценке объемной доли кислорода анализ проводят колориметрическим методом с применением раствора хлористой меди по п.4.3.2.

Допускаемая относительная суммарная погрешность результата анализа ±30% при доверительной вероятности Р = 0,95.

(Измененная редакция, Изм. N 2, 3).


4.4. Определение объемной доли азота

4.4.1. Аппаратура

Спектральные газоанализаторы различных типов ("Свет" и др.) с относительной погрешностью не выше 15%.

Смеси газовые поверочные с объемной долей азота в аргоне 5 млнЧисло - ГСО N 3992-87, 10 млнЧисло - ГСО N 3994-87, 20 млнЧисло - ГСО N 3995-87, 50 млнЧисло - ГСО N 3997 -87, 90 млнЧисло - ГСО N 3994-87 по Госреестру.

4.4.2. Проведение анализа

Принцип работы газоанализатора основан на измерении интенсивности излучения молекулярной полосы азота, возбуждаемого электрическим разрядом в анализируемом газе.

Подготовка к анализу и его проведение выполняются согласно инструкции по эксплуатации прибора.

4.4 - 4.4.2. (Измененная редакция, Изм. N 2).

4.4.3. Обработка результатов

Объемную долю азота (Число) в процентах определяют в соответствии с установившимися показаниями прибора.

Объемную долю азота допускается определять газоадсорбционным хроматографическим методом с применением хроматографа с высокочувствительным детектором по теплопроводности с пороговой чувствительностью по азоту не выше 5 млнЧисло.

Объемную долю азота в аргоне допускается определять и другими приборами с относительной погрешностью не выше 15%.

При разногласиях в оценке объемной доли азота анализ проводят спектральным методом.

(Измененная редакция, Изм. N 2, 3).

4.4.4. (Исключен, Изм. N 2).

4.5. Определение объемной доли водяных паров

4.5.1. Аппаратура

Влагомеры газов кулонометрические, рассчитанные на измерение микроконцентраций водяных паров, с относительной погрешностью измерения не выше 10% при концентрациях от 0 до 20 млнЧисло (ppm) и не выше 5% при более высоких концентрациях.

4.5.2. Проведение анализа

Кулонометрический метод основан на непрерывном количественном извлечении водяных паров из испытуемого газа гигроскопичным веществом и одновременном электролитическом разложении извлекаемой воды на водород и кислород, при этом ток электролиза является мерой концентрации водяных паров.

Прибор соединяют с местом отбора пробы трубкой из нержавеющей стали. Расход газа устанавливают (50±1) смЧисло/мин. Переключатель диапазонов измерения устанавливают так, чтобы показания прибора были в пределах второй трети измерительной шкалы, градуированной в миллионных долях (ppm). Ток электролиза измеряют микроамперметром.

Температура баллона с анализируемым газом должна быть не ниже 15 °С. Анализ проводят по инструкции, прилагаемой к прибору.

4.5.3. Обработка результатов

Объемную долю водяных паров (Число) в млнЧисло определяют в соответствии с установившимися показаниями прибора.

Допускается определять объемную долю водяных паров конденсационным методом, приведенным в приложении 4.

При разногласиях в оценке объемной доли водяных паров анализ проводят кулонометрическим методом.

4.5-4.5.3. (Измененная редакция, Изм. N 3).

4.6. Определение объемной доли суммы углесодержащих соединений в пересчете на СОЧисло

4.6.1. Аппаратура, реактивы и растворы

Установка для анализа (черт.4), состоит из электрической печи, рассчитанной для нагревания до 900 °С, кварцевой трубки внутренним диаметром от 25 до 30 мм, заполненной окисью меди, абсорбера (черт.5) и газового барабанного счетчика с жидкостным затвором типа РГ-700.

Черт.4. Установка для анализа

ГОСТ 10157-79 Аргон газообразный и жидкий. Технические условия (с Изменениями N 1, 2, 3)

1 - электрическая печь; 2 - кварцевая трубка; 3 - окись меди; 4 - абсорбер; 5 - счетчик барабанный газовый

Черт.4*

_______________
* Черт.3. (Исключен, Изм. N 2).


Черт.5. Абсорбер

ГОСТ 10157-79 Аргон газообразный и жидкий. Технические условия (с Изменениями N 1, 2, 3)


1 - пять полных витков трубки диаметром (6±1) мм; 2 - стеклянная перемычка; 3 - место впая газопроводящей линии

Черт.5



Бюретки вместимостью 25 и 50 смЧисло с ценой деления 0,1 смЧисло.

Пипетки вместимостью 20 смЧисло.

Колба типа П или Кн по ГОСТ 25336 вместимостью 1000 смЧисло.

Весы лабораторные общего назначения 2-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 200 г.

Секундомер механический.

Аргон газообразный, очищенный дополнительно от двуокиси углерода, с помощью щелочного поглотителя любого типа или низкотемпературной адсорбцией до остаточной объемной доли не более 5·10Число%.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709, свежепрокипяченная.

Барий хлористый по ГОСТ 4108.

Кислота соляная, раствор концентрации с (НСl) = 0,01 моль/дмЧисло (0,01 н); готовят из фиксанала соляной кислоты.

Меди (II) окись по ГОСТ 16539.

Спирт этиловый ректификованный технический, высший сорт, по ГОСТ 18300, раствор с массовой долей 60%.

Фенолфталеин, спиртовой раствор с массовой долей 0,1%.

Бария гидроокись 8-водная по ГОСТ 4107, раствор концентрации с (1/2 ГОСТ 10157-79 Аргон газообразный и жидкий. Технические условия (с Изменениями N 1, 2, 3)) = 0,01 моль/дмЧисло (0,01 н); готовят следующим образом: 1,8 г ГОСТ 10157-79 Аргон газообразный и жидкий. Технические условия (с Изменениями N 1, 2, 3) и 0,35 г ГОСТ 10157-79 Аргон газообразный и жидкий. Технические условия (с Изменениями N 1, 2, 3) растворяют в 200-300 смЧисло горячей воды в мерной колбе вместимостью 1 дмЧисло, охлажденный раствор доводят водой до метки и фильтруют в токе аргона. Раствор при хранении и использовании должен быть защищен от атмосферного воздуха.

(Измененная редакция, Изм. N 1,

2, 3).

4.6.2. Проведение анализа

Определяют концентрацию раствора гидроокиси бария (контрольная проба). Для этого отбирают в абсорбер 20 смЧисло раствора и титруют в токе аргона, очищенного от двуокиси углерода, раствором соляной кислоты в присутствии 2-3 капель раствора фенолфталеина.

Анализируемый аргон пропускают через трубку с окисью меди, нагретую до температуры 800-850 °С, в течение 10 мин со скоростью около 5 дмЧисло/ч и выбрасывают в атмосферу. Затем присоединяют к трубке абсорбер, в который вливают 20 смЧисло раствора гидроокиси бария и пропускают через установку 20 дмЧисло анализируемого аргона, поддерживая скорость газа около 10 дмЧисло/ч. После этого раствор в абсорбере титруют в токе аргона, очищенного от двуокиси углерода, соляной кислотой в присутствии 2-3 капель раствора фенолфталеина, до обесцвечивания раствора.

4.6.3. Обработка результатов

Объемную долю суммы углеродсодержащих соединений в пересчете на ГОСТ 10157-79 Аргон газообразный и жидкий. Технические условия (с Изменениями N 1, 2, 3) в процентах вычисляют по формуле

ГОСТ 10157-79 Аргон газообразный и жидкий. Технические условия (с Изменениями N 1, 2, 3),


где Число - объем раствора соляной кислоты, израсходованный на титрование контрольной пробы, смЧисло;

Число - объем раствора соляной кислоты, израсходованный на титрование раствора после поглощения двуокиси углерода, смЧисло;

0,12 - коэффициент, учитывающий эквивалентные соотношения раствора гидроокиси бария концентрации с (1/2ГОСТ 10157-79 Аргон газообразный и жидкий. Технические условия (с Изменениями N 1, 2, 3)) = 0,01 моль/дмЧисло и двуокиси углерода;

Число - объем газа, взятый для анализа, приведенный к нормальным условиям, смЧисло.

За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, относительное расхождение между которыми не превышает допускаемое расхождение, равное 10%.

Допускается определять объемную долю суммы углеродсодержащих соединений в пересчете на СОЧисло газохроматографическими методами, приведенными в рекомендуемом приложении 5.

При разногласиях в оценке объемной доли суммы углеродсодержащих соединений в пересчете на СОЧисло анализ проводят титрометрическим методом.

Допускаемая относительная суммарная погрешность результата анализа ±25% при доверительной вероятности Р = 0,95.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2,

3).

4.7. Объемные доли кислорода и суммы углеродсодержащих соединений в пересчете на СОЧисло допускается определять газоадсорбционным хроматографическим методом с применением хроматографа с высокочувствительным аргоновым разрядным детектором с пороговой чувствительностью не выше 0,5 млнЧисло по каждой определяемой примеси.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

      Система тестирования для предприятий