sh-t0303-92 添加剂中硫含量测定法.pdf

中华人民共和国石油化工行业标准添加剂中硫含量测定法 【电量法)S H/T 0 3 0 3-9 2 (2 0(“年确认)代替 S Y 2 6 8 8-8 31 主题内容与适用范围 本标准规定了用电量法测定添加剂中硫含量的方法。本标准适用于硫含量在0.5%-5 0%(m/m)范围内的非挥发性润滑油添加剂。添加剂中所含磷、氯、氮、锌及钙、钡等元素对测定结果无干扰。2 方法概要 本标准系用库仑法测定添加剂的总硫含量。试样在1 0 0 0 高温下、在氧气流中燃烧分解，其中 硫燃烧生成S 0 2 和S 0 3:S+0 2-S 仇+503 S 0 2 随燃烧气流进人电解池，和电解液中的1 3发生反应:S 0 2+I g+2 H 2 0 S O q 一+3 1 一+4 H 使电 解液中I 3浓度 变化。此时电解阳极发生反应:3 1 一 2。-1 3 电解阴极发生反应:2 H +2 e 一 珑t 滴定终点由双铂片电极指示和控制。达到终点后，电解停止，微库仑计记录所消耗的电量。在测定试样硫含量前，需先用二硫化二节标准试剂对仪器进行标定，测出其硫的回 收率，燃后再进行添加剂试样硫含量的测定，并根据所消耗的电量和硫的回收率计算试样的硫含量。3 仪器与材料3.1仪器3.1.1 微库仑计:Y S 一2 A型微库仑计或其他同类型的微库仑计。微库仑计应具有与双铂片指示电极配用并具有0 一 I 0 1 c A 可调电流的给定桥路;能提供 1 一 1 0 1 A电解电流;测量与电 解相互隔离;电流一时间积分误差不超过 11%o3.1.2 电解池:如图 1 所示。电解池为 0 6 0 m m,高7 0 m m的玻璃圆筒，上部有一个 1 9号标准磨口插孔、两个 1 4号标准磨口插孔和一个通气管插孔，供安装电极和通气管用。1 9 号阴磨口下接有一个直径约 1 8 m m的阴极舱，舱内放一阴极室。阴极室为 们2 m m x 4 0 m=的圆筒，底部装有用磨砂玻璃或离子交换膜作成的半透膜，用以防止碘扩散人阴极室而只让 H+通过。电解阴极为铂丝电极。电解阳极为7 m m x 1 0，铂片电极。指示电极为双铂片电极，其面积都为7 m m x 1 O m m，间距为 4 一 7 n mm。两电极间应绝缘 良好。通气管下部应拉成 0 1-2.的毛细管，以便燃烧气体能成细小气泡状分散在电解液 内。中国石油化工总公司 1 9 9 2-0 5-2 0 批准1 9 9 2-0 5-2 0实施9 5 9S H/T 0 3 0 3-9 2 图 1电解 池 1 一双铂片指示电极;2 一通气管;3 一电解阳极;4 一电解阴极;5 一阴极舱;6-阴极室;7-搅拌棒;8 一电解阳极插孔;9-一 电解阴极插孔;1 0 一指示电极插孔;1 1 一通气管插孔;3.1.3 磁力搅拌器。3.1.4 高温炉:炉膛直径为4 0 40 40，长5 5 0 一 6 0 0 40 40。炉内温度分布均匀，在保证燃烧段温度为1 0 0 0 时，炉内最高温度不得超过 1 1 5 0 C o燃烧段热电偶安放孔应直通炉膛，距炉 口1 5 0 40 40.3.1.5 温度控制器。3，6石革管:如图 2所示。燃烧斗右六 卒十个 归-2-的啼射孔 _外 40 1 8外 40 3 5-3 7外40 8刁0 0-05 0 图2 石英管3.1.7 石英进样舟:如图3 所示。3.1.8 石英样杯:尺寸为$6 40 40 x 6 m m的平底石英杯。3.1.9 气体流量控制器或调节阀。3.1.1 0 转子流量计:量程为0 一5 0 0 m 1./m in.3.，.1 1 半微量分析天平:感量为0.0 1 m g o3.2材料3.2.1 磁铁。9 6 0S H/T 0 3 0 3-9 23.22普氧m.WO带 8图3 石英进样舟4试剂4.1 二硫化二节:标准物质。4.2 碘化钾:分析纯。4.3 冰乙酸:分析纯。4.4 迭氮化钠:化学纯。4.5 五氧化二钒:化学纯。4.6 石 肖 酸:化学纯，按体积比配成 1:1 的硝酸溶液。4.7 盐酸:化学纯，按体积比配成 1:1 的盐酸溶液。5 准备工作5.1 配制电解液:称取 l o g 碘化钾，5 g 迭氮化钠，量取 I O M L 冰乙酸，溶于I L 去离子水或蒸馏水中，贮存在棕色瓶中备用。5.2 将两对电极放在 1:1 硝酸中浸泡 1 一 2 m in，然后用蒸馏水冲洗干净，插人电解池相应位置中。5.3 在电解池中加人4 0-5 0 m L电解液，其用量应能浸没各对电极、但不超过阴极室上口。阴极室内应注满电解液。5.4 按图4组装好仪器，接好氧气通路及高温炉与温度控制器、各对电极与微库仑计间接线。5.5打开温度控制器 开关，将高温炉升温并恒温 至 l o 0 0 C 1 1 0 9 0 0 图4 仪器组装示意图1 一氧气瓶;2 一气体流量控制器;3 一流量计;4 橡皮塞;5 一石英管;6-高温炉;7 一热电偶;8-温度控制器;性卜 一 电解池;1 o-一 磁力搅拌器;1 1 一微库仑计S H/T 0 3 0 3-9 25.6 接通氧气，调节氧气流速为 1 5 0 m Um i n 士l O m Um i n o5.7 打开微库仑计开关，将“工作一 延时”选择放在“工作”上，“自 动一 手动”选择放在“自 动”上，“时间选择”放在“2 5 s 上，“增益”旋至最大，“补偿”旋至“扩，给定放在“4 注:此处系以Y S-2 A型微库仑计为例，其他类型微库仑计按说明书要求使用。5.8 开动磁力搅拌器(注意调节搅拌速度与位置，使气泡能散布在电解池中，切勿直接逸出)。按下“启动”按键，电解电流档置于“1 A，平衡电解池。电解池应充分平衡至微库仑计平均每分钟计数不超过0.2 m C，且表头指针不得朝过碘方向漂移。否则，应检查各对电极，或用酒精灯小心灼烧指示电极、或清洗电解池、更换电解液。然后重新平衡电解池至合乎要求为止。6 试验步骤6.1 用半微量天平称取试样于石英样杯中，称精确至。O l m g。按下述称取试样以 便与电解电流档配合。试样硫含量，%(m/m)0.5 一1 1 一5 5 一 3 0 3 0以上 试样量，m g 4 一 2 7 一 2 3 一 1 1 电解电流档位，m A 1 5 1 0 1 06.2 打开石英管管口的像胶塞，将称好试样的石英样杯放在石英进样舟中，再一起放人石英管内，塞好橡胶塞，用磁铁小 亡 将进样舟送到燃烧部位。6.3 进样完毕，立即按下“启动”按键，2 5，后开始计数(注意按上述选择电解电流档位，使电解时间不少于 l m in)o 注:测定正式开始前，应先燃烧二至四个不含金属的含硫试样，以使石英管的吸附达到平衡。在每次改变电解电流档位后，也需先燃烧一至二个不含金属的含硫试样，使电解池重新建立平衡，以免 因过碘现象不同而得出错误的结果。6.4 计数停止，“测量”，表头指针回到平衡位置后，记录电量数。然后打 开橡胶塞，用磁铁取出石英进样舟，再塞好橡胶塞。6.5 测定完毕，关好温度控制器和微库仑计开关，继续通氧气吹扫石英管 1 0 m i n，关好流量控制器和氧气瓶。6.6 关好磁力搅拌器开关。将电解池中的电解液倒掉，用蒸馏水仔细冲洗电解池和电极，然后装人蒸馏水并将电极浸泡在蒸馏水中。6.7 将石英样杯放在烧杯中，加人 1:1 盐酸溶液，煮沸 5 一l O m i n，冷却后用自来水和蒸馏水仔细冲洗干净，烘千后备用。6.8 按6.2 一 6.4 条作三至五个二硫化二节标准物质，分别记下电量数 Q o，计算其硫的回收率 T,取其算术平均值作为仪器的 平均 硫的回收率 T a6.9 按6.2 一 6.4 条进行添加剂中 硫含量的测定，记下电量数 Q，计算其硫含量。若试样中含有钙、钡等碱土金属时，需在试样上覆盖重量为试样量 1 一 2 倍的五氧化二钒。注:在使用五氧化二钒的最初一段时间内，硫的回收率迅速下降，然后趋于平稳。这时在测定含钙、钡试样硫 含量时应在测定过程中不时插人二硫化二节标准物质以校正硫的回收率。7 计算7.1 硫的回收率 T(%)按式(1)计算:T二 口01 5.6 2 m,式中:仇微库仑计电量 计数，m C;m,二硫化二节质量，m g;9 6 2S H/T 0 3 0 3-9 2 1 5.6 2 转换系数，m C/m g o7.2 试样硫含量 S%(m/m)按式(2)计算:。_一卫 一.M1口一_ _二二、，以I m2.7式中:Q 微库仑计电量计数，m C;m 2 试样质量，-g;6 0转换系数，m C/m g;7 一平均硫的转化率，%。8 精密度 用下述规定判断试验结果的可靠性(9 5%置信水平)。8.1 重复性:同一操作者重复测定两个结果之差不应超过下列数值。硫含量，%(m/m)重复性，%(m/m)0.5 一5算术平均值的6%5 一 5 0算术平均值的4%8.2 再现性:由两个实验室提出的两个结果之差，不应超过下列数值。硫含量，%(m/m)再现性，%(m/m)0.5 一 5算术平均值的 8%5 一 5 0算术平均值的 6%注:本标准的精密度于1 9 8 2年由五个实验室，十个试样开展统计实验，并对实验结果进行数据处理和分析得 来 的9 报告取 重复测定两个结果 的算 术平 均值作为试样 的硫含量。附加说明:本标准由石油化工科学研究院技术归口。本标准由石油化工科学研究院负责起草。本标准主要起草人吴续源。