| Стали легированные и высоколегированные. Методы определения углеродаГОСТ 12344-2003  Группа В39
 
 
 МКС 77.040.30
 ОКСТУ 0709
 Дата введения 2004-09-01  1 РАЗРАБОТАН Российской Федерацией, Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 145 "Методы контроля металлопродукции"
 ВНЕСЕН Госстандартом России
 
 2 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 23 от 22 мая 2003 г.). Зарегистрирован Бюро по стандартам МГС N 4451
 За принятие проголосовали:
 
 | Наименование государства
 | Наименование национального органа по стандартизации
 |  | Азербайджан  | Азстандарт 
 |  | Республика Армения 
 | Армгосстандарт  |  | Республика Беларусь  | Госстандарт Республики Беларусь 
 |  | Грузия  | Грузстандарт 
 |  | Казахстан  | Госстандарт Республики Казахстан 
 |  | Кыргызская Республика  | Кыргызстандарт 
 |  | Республика Молдова  | Молдовастандарт 
 |  | Российская Федерация  | Госстандарт России 
 |  | Республика Таджикистан  | Таджикстандарт 
 |  | Туркменистан  | Главгосслужба "Туркменстандартлары" 
 |  | Узбекистан 
 | Узстандарт  |  | Украина
 | Госстандapт Украины  | 
 
 3 Приложение А настоящего стандарта соответствует международному стандарту ИСО 9556:1989* "Сталь и чугун. Определение массовой доли общего углерода. Метод инфракрасной абсорбционной спектроскопии после сжигания пробы в индукционной печи" в части области распространения, сущности метода и отбора проб________________
 * Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым здесь и далее по тексту, можно получить, перейдя по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.
 4 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 20 января 2004 г. N 24-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 12344-2003 введен в действие непосредственно в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 сентября 2004 г.
 5 ВЗАМЕН ГОСТ 12344-88
 ПЕРЕИЗДАНИЕ (по состоянию на апрель 2008 г.)
 
 
 1 Область применения  Настоящий стандарт устанавливает кулонометрический метод определения углерода (при массовой доле углерода от 0,002% до 2,00%) и метод инфракрасной спектроскопии (при массовой доле углерода от 0,001% до 2,00%) в легированных и высоколегированных сталях.
 
 Допускается определение углерода методом инфракрасной абсорбционной спектроскопии по международному стандарту ИСО 9556:1989, приведенному в приложении А.
 
 
 2 Нормативные ссылки  В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
 
 ГОСТ 546-2001 Катоды медные. Технические условия
 
 ГОСТ 860-75 Олово. Технические условия
 
 ГОСТ 2603-79 Ацетон. Технические условия
 
 ГОСТ 4470-79 Марганца (IV) окись. Технические условия
 
 ГОСТ 5583-78 (ИСО 2046-73) Кислород газообразный технический и медицинский. Технические условия
 
 ГОСТ 9147-80 Посуда и оборудование лабораторные фарфоровые. Технические условия
 
 ГОСТ 13610-79 Железо карбонильное радиотехническое. Технические условия
 
 ГОСТ 16539-79 Меди (II) оксид. Технические условия
 
 ГОСТ 28473-90 Чугун, сталь, ферросплавы, хром, марганец металлические. Общие требования к методам анализа
 
 
 3 Общие требования  Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 28473.
 
 
 4 Кулонометрический метод определения углерода  4.1 Сущность метода
 Метод основан на сжигании навески стали в токе кислорода в присутствии плавня при температуре 1300 °С - 1400 °С, поглощении образовавшейся двуокиси углерода поглотительным раствором с определенным начальным значением рН и последующем измерении (на установке для кулонометрического титрования) количества электричества, затраченного для восстановления исходного значения рН, которое пропорционально массовой доле углерода в навеске пробы.
 
 4.2 Аппаратура
 Установка для определения массовой доли углерода кулонометрическим методом (рисунок 1).
 
 Рисунок 1 - Кулонометрическая установка
 1 - баллон с кислородом (чистотой не менее 95%) по ГОСТ 5583 (допускается использование кислорода из кислородопровода); 2, 3 - редукторы, понижающие давление кислорода; 4 - ротаметр с пневматическим регулированием подачи кислорода (от 0,2 до 2,0 дм /мин); 5 - трубка огнеупорная муллитокремнеземистая, предназначенная для сжигания навески; 6 - трубчатая печь, обеспечивающая температуру до 1400 °С; 7 - фильтр-поглотитель, заполненный ватой для очистки продуктов сгорания от твердых частиц окислов; 8 - датчик экспресс-анализатора; 9 - электродная пара рН-метра; 10 - авторегулирующее устройство кулонометрического титрования; 11 - цифровое табло; 12 - анодный отсек датчика; 13 - целлофановая перегородка между датчиками; 14 - катодный отсек датчика; 15 - трубка огнеупорная муллитокремнеземистая, предназначенная для горячей очистки кислорода (при определении углерода с массовой долей более 0,03% горячую очистку кислорода можно не применять); 16 - колонка, заполненная аскаритом для очистки кислорода от углекислого газа 
 Рисунок 1 - Кулонометрическая установка
 
 Допускается использование установок любого типа, в том числе в комплекте с автоматическими весами (корректором массы), обеспечивающими точность результатов анализа, предусмотренную настоящим стандартом.
 
 При использовании автоматических весов погрешность измерения массы навески не должна превышать ±0,001 г.
 
 Лодочки фарфоровые по ГОСТ 9147 или другому нормативному документу, предварительно прокаленные в токе кислорода при рабочей температуре.
 
 При определении углерода менее 0,05% лодочки прокаливают непосредственно перед проведением анализа, охлаждают до комнатной температуры и хранят в эксикаторе.
 
 Трубчатая печь сопротивления, обеспечивающая температуру до 1400 °С. Допускается применение индукционных печей.
 
 Крюк из жаропрочной низкоуглеродистой стали длиной 300-600 мм, диаметром 3-5 мм.
 
 4.3 Реактивы и растворы
 Поглотительный и вспомогательный растворы в соответствии с типом применяемой кулонометрической установки.
 
 Плавни: железо карбонильное радиотехническое по ГОСТ 13610, ос.ч., олово по ГОСТ 860, окись меди по ГОСТ 16539, медь металлическая по ГОСТ 546.
 
 Допускается применение других плавней.
 
 Эфиры: сернокислый (медицинский) или диэтиловый эфир.
 
 Допускается применение других летучих органических растворителей: ацетон по ГОСТ 2603, хлороформ.
 
 Марганца двуокись по ГОСТ 4470.
 
 Гидроперит.
 
 4.4 Подготовка к анализу
 Перед проведением анализа установку приводят в рабочее состояние в соответствии с инструкцией, прилагаемой к прибору.
 
 Перед началом работы, а также после замены муллитокремнеземистых трубок сжигают две-три произвольные навески стали с массовой долей углерода 1,00%.
 
 При определении углерода в материалах с высокой массовой долей серы (автоматная сталь) для устранения влияния двуокиси серы применяют двуокись марганца или гидроперит, помещенные в фильтр-поглотитель 7.
 
 Градуировку прибора проводят по стандартным образцам углеродистых сталей.
 
 4.5 Проведение анализа
 При анализе легированных сталей навеску стали массой 0,25-0,50 г (в зависимости от массовой доли углерода в стали и ее химического состава) помещают в прокаленную фарфоровую лодочку и прибавляют 0,5-1,0 г меди или железа, или другого плавня.
 
 При анализе высоколегированных сталей применяют 1,5 г смеси плавней, состоящих из олова и железа или окиси меди и железа, взятых в обоих случаях в соотношении 1:2.
 
 При массовой доле углерода в стали менее 0,20% навеску рекомендуется предварительно промывать эфиром или другим летучим органическим растворителем и высушивать на воздухе.
 
 Лодочку с навеской металла и плавня помещают в наиболее нагретую часть фарфоровой трубки, которую быстро закрывают металлическим затвором: нажимают на клавишу "сброс", при этом показания индикаторного цифрового табло устанавливают на "нуль".
 
 В процессе сжигания навески металла на цифровом табло идет непрерывный счет.
 
 Анализ считается законченным, если показание на табло не изменяется в течение одной минуты или изменяется на величину холостого счета прибора.
 
 Для внесения соответствующей поправки в результат анализа пробы проводят контрольный опыт. Для этого в прокаленную фарфоровую лодочку помещают соответствующий плавень и сжигают его при рабочей температуре в течение времени, затрачиваемого на сжигание навески анализируемого материала. Продолжительность измерения (сжигания навески металла) - 1,5-3 мин в зависимости от химического состава анализируемого материала.
 
 4.6 Обработка результатов
 4.6.1 Массовую долю углерода  , %, вычисляют по формуле 
  , (1)
 где
  - масса навески, при которой отградуирован прибор, г;
 
  - показания прибора, полученные в результате сжигания навески анализируемого материала, %; 
 
  - среднеарифметическое значение показаний прибора, полученное в результате сжигания плавня при проведении контрольного опыта, %; 
 
  - масса анализируемой навески металла, г. 
 При использовании прибора с автоматическими весами (корректором массы) массовую долю углерода
  , %, вычисляют по следующей формуле 
  . (2)
 4.6.2 Нормативы оперативного контроля сходимости, воспроизводимости и точности определения массовой доли углерода приведены в таблице 1.
 
 Таблица 1 
 В процентах  | Массовая доля углерода
 | Предельная погрешность результатов анализа  
 | Норматив оперативного контроля сходимости  
 | Норматив оперативного контролясходимости
  
 | Норматив оперативного контроля воспроизводимости  
 | Норматив оперативного контроля точности   |  | От  | 0,001  | до  | 0,002  | включ.
 | 0,0006
 | 0,0007
 | 0,0008
 | 0,0008
 | 0,0004
 |  | Св. | 0,002  | " | 0,005  | " | 0,0008
 | 0,0008
 | 0,0010
 | 0,0010
 | 0,0005
 |  | " | 0,005  | " | 0,010  | "
 | 0,0016
 | 0,0017
 | 0,0020
 | 0,0020
 | 0,0010
 |  | " | 0,010  | " | 0,020  | "
 | 0,003
 | 0,003
 | 0,004
 | 0,004
 | 0,002
 |  | " | 0,020  | " | 0,050  | "
 | 0,005
 | 0,005
 | 0,006
 | 0,006
 | 0,003
 |  | " | 0,050  | " | 0,10  | "
 | 0,008
 | 0,008
 | 0,010
 | 0,010
 | 0,005
 |  | " | 0,10  | " | 0,20  | "
 | 0,012
 | 0,012
 | 0,015
 | 0,015
 | 0,008
 |  | " | 0,20  | " | 0,50  | "
 | 0,016
 | 0,017
 | 0,020
 | 0,020
 | 0,010
 |  | " | 0,50  | " | 1,0  | "
 | 0,024
 | 0,025
 | 0,030
 | 0,030
 | 0,016
 |  | " | 1,0  | " | 2,0  | "
 | 0,04
 | 0,04
 | 0,05
 | 0,05
 | 0,03
 | 
 
 Нормативы оперативного контроля сходимости и нормативы контроля воспроизводимости рассчитаны при уровне доверительной вероятности
  . Нормативы оперативного контроля точности рассчитаны при уровне доверительной вероятности  . 
 
 5 Инфракрасно-абсорбционный метод определения углерода  5.1 Сущность метода
 Метод основан на сжигании навески стали в токе кислорода в присутствии плавня при температуре 1700 °С и определении количества образовавшейся двуокиси углерода путем измерения поглощенной ею инфракрасной радиации.
 
 5.2 Аппаратура и реактивы
 Любой тип автоматического анализатора, основанный на принципе абсорбции инфракрасной радиации и обеспечивающий точность результатов анализа, предусмотренную настоящим стандартом.
 
 Эфир сернокислый (медицинский). Допускается применение других летучих органических растворителей: ацетон, хлороформ и др.
 
 Плавень, используемый в зависимости от типа применяемого анализатора.
 
 5.3 Подготовка к анализу
 Перед проведением анализа установку приводят в рабочее состояние в соответствии с инструкцией, прилагаемой к прибору.
 
 Градуировку прибора проводят по стандартным образцам углеродистых сталей.
 
 5.4 Проведение анализа
 Анализ проводят в соответствии с инструкцией, прилагаемой к прибору.
 
 При массовой доле углерода в стали менее 0,20% навеску рекомендуется предварительно промывать эфиром или другим летучим органическим растворителем и высушивать на воздухе.
 
 Для внесения соответствующей поправки в результат анализа проводят контрольный опыт.
 
 Продолжительность измерения (сжигание навески металла) - 45 с.
 
 5.5 Обработка результатов
 5.5.1 Массовую долю углерода  , %, вычисляют по формуле 
  , (3)
 где
  - показания прибора, полученные в результате сжигания навески анализируемого материала, %; 
 
  - показания прибора, полученные в результате сжигания плавня при проведении контрольного опыта, %. 
 5.5.2 Нормативы оперативного контроля сходимости, воспроизводимости и точности определения массовой доли углерода приведены в таблице 1.
 ПРИЛОЖЕНИЕ А (обязательное). Сталь и чугун. Определение массовой доли общего углерода методом инфракрасной абсорбционной спектроскопии после сжигания пробы в индукционной печи (ИСО 9556:1989)ПРИЛОЖЕНИЕ А (обязательное)
 
 А.1 Область применения
 Настоящий стандарт устанавливает инфракрасно-абсорбционный метод определения содержания общего углерода в стали и чугуне после сжигания пробы в индукционной печи.
 
 Метод применяют при определении массовой доли углерода в диапазоне 0,003%-4,5%.
 
 А.2 Нормативные ссылки
 В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
 
 ГОСТ 1770-74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия
 
 ГОСТ 7565-81 (ИСО 377-2-89) Чугун, сталь и сплавы. Метод отбора проб для определения химического состава
 
 ГОСТ 29169-91 (ИСО 648-77) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки с одной меткой
 
 ГОСТ 29251-91 (ИСО 385-1-84) Посуда лабораторная стеклянная. Бюретки. Часть 1. Общие требования
 
 А.3 Сущность метода
 Метод основан на сжигании пробы в высокочастотной индукционной печи в токе кислорода в присутствии плавня при высокой температуре и определении количества образовавшихся оксида или смеси оксида и диоксида углерода по поглощению в инфракрасной области.
 
 А.4 Реактивы
 При проведении анализа, кроме случаев, оговоренных особо, используют реактивы известной аналитической чистоты и дистиллированную воду или воду эквивалентной чистоты.
 
 А.4.1 Вода, очищенная от диоксида углерода. Воду кипятят в течение 30 мин, охлаждают до комнатной температуры и насыщают кислородом в течение 15 мин. Готовят непосредственно перед употреблением.
 А.4.2 Кислород чистотой не менее 99,5%. Если в кислороде подозревается наличие органических соединений, то для их окисления перед фильтром очистки должна быть установлена трубка с катализатором (диоксидом меди или платиной), нагретая до температуры свыше 450 °С.
 А.4.3 Железо металлическое с массовой долей углерода менее 0,0010%.
 А.4.4 Растворитель, пригодный для промывания и сушки образцов, например ацетон.
 А.4.5 Магний хлорнокислый Mg(ClO )  размером частиц 0,7-1,2 мм. 
 А.4.6 Барий углекислый, содержание основного вещества - не менее 99,9% (масс.). Перед использованием его высушивают при температуре 105 °С - 110 °С в течение 3 ч и охлаждают в эксикаторе.
 А.4.7 Натрий углекислый, содержание основного вещества - не менее 99,9% (масс.). Перед использованием его высушивают при температуре 285 °С в течение 3 ч и охлаждают в эксикаторе.
 А.4.8 Плавни: металлическая медь, смесь вольфрама и олова или вольфрам с массовой долей углерода менее 0,0010%.
 А.4.9 Сахароза, титрованный раствор: 14,843 г сахарозы (C H  O  ), предварительно высушенной при 100 °С - 105 °С в течение 2,5 ч и охлажденной в эксикаторе, взвешивают с точностью до 1 мг, растворяют в 100 мл воды (А.4.1), переводят в мерную колбу вместимостью 250 мл, доводят до метки и перемешивают. 1 мл этого раствора содержит 25 мг углерода. 
 А.4.10 Натрий углекислый, титрованный раствор: 55,152 г углекислого натрия (А.4.7) взвешивают с точностью до 1 мг, растворяют в 200 мл воды, переводят в мерную колбу вместимостью 250 мл, доливают до метки водой и перемешивают. 1 мл этого раствора содержит 25 мг углерода.
 А.4.11 Аскарит (асбест, пропитанный гидроксидом натрия) размером частиц 0,7-1,2 мм.
 А.5 Аппаратура
 При проведении анализа, если нет других рекомендаций, используют только обычную лабораторную аппаратуру.
 
 Все стеклянные изделия должны быть класса А в соответствии с ГОСТ 1770, ГОСТ 29169 и ГОСТ 29251.
 
 Характеристики выпускаемых промышленных приборов приведены в приложении Б.
 
 А.5.1 Микропипетка вместимостью 100 мл с погрешностью измерения не более 1 мл.
 А.5.2 Капсула оловянная диаметром около 6 мм, высотой 18 мм, массой 0,3 г, объемом приблизительно 0,4 мл, с массовой долей углерода не более 0,0010%.
 А.5.3 Тигли керамические, способные выдержать температуру сжигания в индукционной печи.
 Перед использованием тигли прокаливают в электропечи на воздухе или в потоке кислорода в течение 2 ч при температуре 1100 °С и хранят в эксикаторе.
 
 Примечание - При определении массовых долей углерода менее 0,0010% рекомендуется прокаливать тигли при температуре 1350 °С в потоке кислорода.
 
 
 А.6 Отбор проб
 Отбор проб - по ГОСТ 7565 или другим нормативным документам на металлопродукцию.
 
 А.7 Методика проведения анализа
 Меры безопасности
 
 Основная опасность связана с возможностью получения ожогов при прокаливании тиглей и работе с расплавом. Следует пользоваться специальными тигельными щипцами и контейнерами для использованных тиглей.
 
 При использовании баллонов с кислородом следует соблюдать обычные для этого случая меры предосторожности. После завершения сжигания пробы необходимо немедленно удалить кислород из печи, т.к. повышенное содержание кислорода в замкнутом пространстве может привести к воспламенению и взрыву.
 
 А.7.1 Общие требования
 Для предварительной очистки кислород пропускают через трубку, заполненную аскаритом (асбестом), пропитанным раствором гидроксида натрия (А.4.11), и трубку с хлорнокислым магнием (А.4.5). Для очистки кислорода от пыли используют фильтр из стекловаты или сетку из нержавеющей стали, которые необходимо чистить или заменять по мере необходимости. Камеру сгорания, подставку под тигли и фильтры периодически очищают, удаляя осевшие окислы.
 
 Каждый блок оборудования после его включения необходимо прогреть в течение времени, указанного в инструкции к прибору.
 
 После очистки камеры сгорания, замены или очистки фильтров, а также после перерыва в работе прибора для стабилизации его работы необходимо проводить сжигание нескольких проб, состав которых аналогичен анализируемым.
 
 Через установку пропускают кислород и устанавливают контрольно-измерительные приборы на нулевые отметки. Если шкала измерительного прибора регистрирует массовую долю углерода сразу в процентах, необходимо настраивать прибор для каждой области калибровки. Для этого выбирают стандартный образец с массовой долей углерода, близкой к максимальному в калибровочном интервале, проводят его анализ (как указано в А.7.4) и устанавливают аттестованное значение массовой доли углерода на измерительной шкале прибора.
 
 Примечание - Настройку шкалы проводят перед калибровкой, указанной в А.7.4, она не заменяет и не корректирует саму калибровку.
 
 
 А.7.2 Подготовка проб
 Подготовка проб - по ГОСТ 7565 или другим нормативным документам на металлопродукцию.
 
 Анализируемую пробу обезжиривают промыванием в соответствующем растворителе и высушивают для удаления следов растворителя. Взвешивают приблизительно 1 г анализируемой пробы с точностью до 1 мг при массовых долях углерода менее 1,00% или около 0,5 г при массовых долях более 1,00%.
 
 Примечание - Масса навески может зависеть от типа используемого анализатора.
 
 
 А.7.3 Контрольный опыт
 Перед проведением анализа необходимо дважды провести описанный ниже контрольный опыт.
 
 Оловянную капсулу (А.5.2) помещают в керамический тигель (А.5.3) и слегка прижимают ее ко дну тигля. Добавляют чистое железо (А.4.3) в количестве, соответствующем навеске анализируемой пробы, и необходимое для анализа количество плавня (примечание 2 настоящего пункта) и проводят анализ, как описано в А.7.4.
 
 Полученные результаты переводят с помощью калибровочного графика (А.7.5) в массовую долю углерода и рассчитывают значение контрольного опыта, вычитая массовую долю углерода, содержащуюся в чистом железе, из найденного значения.
 
 Среднее значение контрольного опыта определяют по двум параллельным определениям.
 
 Примечания
 
 1 При получении данных для построения калибровочных графиков капсулу готовят следующим образом: с помощью микропипетки в капсулу (А.5.2) помещают 100 мл воды и высушивают при температуре 90 °С в течение 2 ч.
 2 Количество плавня зависит от индивидуальных характеристик прибора и типа анализируемого материала. Используемое количество плавня должно обеспечивать полное сгорание навески.
 3 Значение контрольного опыта и разность между значениями двух параллельных измерений контрольных опытов не должны превышать 0,01 мг по содержанию углерода. Если эти значения больше, то необходимо установить и ликвидировать причину загрязнения.
 
 А.7.4 Проведение анализа
 Оловянную капсулу (А.5.2) помещают в керамический тигель (А.5.3), слегка прижав ее ко дну, помещают в нее навеску (А.7.2) (см. примечание к А.7.2) анализируемой пробы и соответствующее количество плавня (А.4.8). Тигель с содержимым ставят на специальную подставку для тиглей, приводят прибор в режим сжигания и закрывают камеру сгорания. Согласно инструкции по эксплуатации прибора включают печь. По окончании сжигания и измерения тигель удаляют и записывают результаты анализа.
 
 А.7.5 Построение калибровочного графика
 А.7.5.1 Образцы с массовой долей углерода от 0,003% до 0,01%.
 А.7.5.1.1 Подготовка калибровочных растворов
 В пять мерных колб вместимостью 250 мл помещают различные объемы стандартного раствора сахарозы (А.4.9) или углекислого натрия (таблица А.1), доводят до метки водой и перемешивают. С помощью микропипетки вводят по 100 мл каждого из полученных растворов в оловянные капсулы, высушивают при 90 °С в течение 2 ч и охлаждают до комнатной температуры в эксикаторе.
 
 
 Таблица А.1  | Объем стандартного раствора, мл
 | Масса углерода в разбавленном растворе,мг/мл
 
 | Масса углерода, находящегося в капсуле, мг
 | Массовая доля углерода в анализируемом образце, %
 |  |  |  |  |  |  | 1,0  | 0,10  | 0,010  | 0,001 
 |  | 2,0 
 | 0,20  | 0,020  | 0,002  |  | 5,0 
 | 0,50  | 0,050  | 0,005  |  | 10,0
 | 1,00  | 0,100  | 0,010  |  | * Нулевой раствор (контрольный опыт).
 | 
 
 А.7.5.1.2 Измерения
 Оловянную капсулу, содержащую сахарозу или углекислый натрий, помещают в керамический тигель (А.5.3) и слегка прижимают ее ко дну тигля, добавляют 1,000 г железа высокой чистоты (А.4.3) и необходимое количество плавня (примечание 2 к А.7.3).
 
 Тигель с содержимым проводят через весь ход анализа, как указано в А.7.4.
 
 А.7.5.1.3 Построение калибровочного графика
 Из значений, определенных для каждого калибровочного раствора, вычитают значения, полученные для контрольного опыта. Калибровочный график строят по найденным таким образом истинным показаниям шкалы и соответствующим им содержаниям углерода в миллиграммах в каждом растворе калибровочной серии.
 
 А.7.5.2 Образцы с массовой долей углерода от 0,01% до 0,1%
 А.7.5.2.1 Подготовка растворов калибровочной серии
 В пять мерных колб вместимостью 50 мл помещают различные объемы стандартного раствора сахарозы (А.4.9) или углекислого натрия (таблица А.2), доводят до метки водой и перемешивают. С помощью микропипетки вводят по 100 мкл каждого из полученных растворов в оловянные капсулы, высушивают при 90 °С в течение 2 ч и охлаждают до комнатной температуры в эксикаторе.
 
 
 Таблица А.2  | Объем стандартного раствора, мл
 | Масса углерода в разбавленном растворе,мг/мл
 
 | Масса углерода, находящегося в капсуле, мг
 | Массовая доля углерода в анализируемом образце, %
 |  |  |  |  |  |  | 2,0  | 1,0  | 0,10  | 0,010 
 |  | 4,0 
 | 2,0  | 0,20  | 0,020  |  | 10,0 
 | 5,0  | 0,50  | 0,050  |  | 20,0
 | 10,0  | 1,00  | 0,100  |  | * Нулевой раствор (контрольный опыт). | 
 
 А.7.5.2.2 Измерение 
 Выполняют, как указано в А.7.5.1.2.
 
 А.7.5.2.3 Построение калибровочного графика 
 Выполняют, как указано в А.7.5.1.3.
 
 А.7.5.3 Образцы с массовой долей углерода от 0,1% до 1,0% 
 А.7.5.3.1 Подготовка растворов калибровочной серии
 Указанную в таблице А.3 навеску углекислого бария (А.4.6) или углекислого натрия (А.4.7) взвешивают с точностью до 0,1 мг и помещают в капсулу (А.5.2).
 
 
 Таблица А.3  | Масса стандартного вещества, мг
 | Масса углерода, содержащегося в оловянной капсуле, мг  | Массовая доля углерода в анализируемой пробе, % |  | Углекислый барий
 | Углекислый натрий
 | 
 | 
 |  |  |  |  |  |  | 16,4 
 | 8,8  | 1,0  | 0,10  |  | 32,9 
 | 17,7  | 2,0  | 0,20  |  | 82,1  | 44,1  | 5,0  | 0,50 
 |  | 164,3  | 88,2  | 10,0  | 1,00
 |  | * Нулевой раствор (контрольный опыт). | 
 
 А.7.5.3.2 Измерения
 Оловянную капсулу, содержащую углекислый барий или углекислый натрий, помещают в керамический тигель, слегка придавив ее ко дну тигля, добавляют 1,000 г железа высокой чистоты (А.4.3) и необходимое количество плавня (примечание 2 к А.7.3).
 
 Тигель с содержимым проводят через весь ход анализа, как указано в А.7.4.
 
 А.7.5.3.3 Построение калибровочного графика
 Выполняют, как указано в А.7.5.1.3.
 
 А.7.5.4 Образцы с массовой долей углерода от 1,0% до 4,5%
 А.7.5.4.1 Подготовка калибровочной серии
 Указанную в таблице А.4 навеску углекислого бария (А.4.6) или углекислого натрия (А.4.7) взвешивают с точностью до 0,1 мг и помещают в капсулу.
 
 Примечание - Если навеска углекислого натрия или углекислого бария не помещается в оловянную капсулу, ее можно положить непосредственно на дно керамического тигля.
 
 
 Таблица А.4  | Масса стандартного вещества, мг
 | Масса углерода, содержащегося в оловянной капсуле, мг  | Массовая доля углерода в анализируемой пробе, % |  | Углекислый барий
 | Углекислый натрий
 |  |  |  |  |  |  |  |  | 82,1 
 | 44,1  | 5,0  | 1,00  |  | 164,3 
 | 88,2  | 10,0  | 2,00  |  | 246,4 
 | 132,3  | 15,0  | 3,00  |  | 369,7
 | 198,6  | 22,5  | 4,5  |  | * Нулевой раствор (контрольный опыт). | 
 
 А.7.5.4.2 Измерения
 Оловянную капсулу, содержащую углекислый барий или углекислый натрий, помещают в керамический тигель (А.5.3) и слегка придавливают ее ко дну тигля, добавляют 0,5000 г железа высокой чистоты (А.4.3) и необходимое количество плавня (примечание 2 к А.7.3).
 
 Тигель с содержимым проводят через весь ход анализа, как указано в А.7.4.
 
 А.7.5.4.3 Построение калибровочного графика
 Выполняют, как указано в А.7.5.1.3.
 
 А.8 Обработка результатов 
 А.8.1 Методика расчета
 По полученным для анализируемых образцов показаниям шкалы прибора определяют по калибровочным графикам соответствующие значения содержания углерода в миллиграммах.
 
 Массовую долю углерода
  , %, вычисляют по формуле 
  , (А.1)
 где
  - масса углерода, содержащаяся в анализируемом образце, мг;
 
  - масса углерода в контрольном опыте, мг; 
 
  - масса анализируемого образца, г. 
 А.8.2 Точность метода 
 Качество измерений в данном методе характеризуется следующими метрологическими характеристиками: повторяемостью
  , внутрилабораторной воспроизводимостью  и межлабораторной воспроизводимостью  . 
 Между массовой долей углерода и величинами
  ,  и  , приведенными в таблице А.5, существует логарифмическая зависимость. 
 
 Таблица А.5  | Массовая доля углерода, %
 | Сходимость  , % 
 | Внутрилабораторный контроль воспроизводимости  , % 
 | Межлабораторный контроль воспроизводимости  , % 
 |  | 0,003
 | 0,00053
 | 0,00119
 | 0,00077
 |  | 0,005
 | 0,00069
 | 0,00160
 | 0,00102
 |  | 0,01
 | 0,00099
 | 0,00240
 | 0,00150
 |  | 0,02
 | 0,00142
 | 0,00359
 | 0,00220
 |  | 0,05
 | 0,00229
 | 0,00612
 | 0,00365
 |  |  | 0,00329
 | 0,00917
 | 0,00536
 |  |  | 0,00472
 | 0,0137
 | 0,00785
 |  |  | 0,00762
 | 0,0234
 | 0,0130
 |  |  | 0,0110
 | 0,0351
 | 0,0191
 |  |  | 0,0157
 | 0,0526
 | 0,0280
 |  |  | 0,0240
 | 0,0844
 | 0,0438
 | 
 
 A.9 Протокол испытания
 Протокол испытания должен содержать следующие сведения:
 
 - всю информацию о лаборатории и дате анализа;
 
 - использованный метод со ссылкой на настоящий стандарт;
 
 - результаты;
 
 - любые необычные особенности, отмеченные в ходе проведения анализа;
 
 - любые операции, не указанные в настоящем стандарте, или любые операции, которые могли бы повлиять на результаты анализа.
 
 
 ПРИЛОЖЕНИЕ Б (справочное). Технические особенности индукционных печей и инфракрасных анализаторов, изготовляемых для определения углеродаПРИЛОЖЕНИЕ Б (справочное)
 Б.1 Источник кислорода (баллон или кислородопровод) должен быть снабжен редукционным вентилем и манометром для регулирования давления кислорода, подаваемого в печь, при этом регулятор давления должен быть рассчитан на 28 кг/м . 
 Б.2 Устройство для очистки кислорода состоит из поглотительной трубки для поглощения диоксида углерода, наполненной асбестом, пропитанным гидроксидом натрия, и осушительной трубки с хлорнокислым магнием.
 Б.3 Измеритель газового потока (реометр), рассчитанный на измерение в диапазоне 0-4 л/мин.
 Б.4 Высокочастотная индукционная печь
 Б.4.1 Печь для сжигания состоит из индукционной катушки и высокочастотного генератора. Камера печи представляет собой кремнеземистую трубку (наружный диаметр 30-40 мм, внутренний диаметр 26-36 мм, длина трубки 200-220 мм), которая вставлена внутрь индукционной катушки. На концах трубки находятся металлические пластины, укрепленные металлическими кольцами. В пластинах есть входное и выходное отверстия для газа.
 Б.4.2 Высокочастотный генератор с помощью* 1,5-2,5 кВт может иметь различную частоту в зависимости от конкретного изготовителя: 2-6 мГц, 15 мГц или 20 мГц. Энергия от генератора подается на индукционную катушку, в которую помещена кремнеземистая трубка, охлаждаемая воздухом.___________________
 * Текст соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.
 
 Б.4.3 Тигель с образцом, флюсом и плавнем помещают на подставку, расположенную так, чтобы при ее подъеме металл в тигле оказывался непосредственно внутри индукционной катушки, что обеспечивает эффективную связь при подаче энергии.
 Б.4.4 Диаметр индукционной катушки, число витков, геометрические размеры камеры печи и мощность генератора определяет фирма-изготовитель.
 Б.4.5 Температура сжигания зависит как от факторов, указанных в Б.4.4, так и от свойств металла в тигле, формы и массы анализируемого образца.
 Б.5 Установка снабжена пылеуловителем, предназначенным для очистки тока кислорода, выходящего из печи, от пыли и окислов металлов.
 Б.6 Десульфирующая трубка состоит из нагреваемой окислительной трубки, заполненной платиновой или платинированной двуокисью кремния, и фильтра для поглощения триоксида серы, содержащего целлюлозное волокно.
 Б.7 Инфракрасный анализатор
 Б.7.1 Для большинства приборов этого типа характерно, что газообразные продукты сжигания переносятся в систему анализатора непрерывным потоком кислорода. Поток газа проходит через ячейку, где фотоэлемент регистрирует излучение, поглощенное диоксидом или смесью диоксида и оксида углерода в инфракрасной области спектра; излучение измеряют и суммируют за заданный период времени. Сигнал преобразуют в процентное содержание углерода и выводят на шкалу прибора.
 Б.7.2 В некоторых анализаторах продукты сжигания собираются в атмосфере кислорода при контролируемом давлении в заданном объеме и эту смесь анализируют на содержание окиси и/или двуокиси углерода.
 Б.7.3 Анализатор обычно снабжают электронными приспособлениями для установки шкалы прибора на нуль, компенсации холостого опыта, установки наклона калибровочной кривой и коррекции в случае ее нелинейного характера. Кроме того, анализатор имеет, как правило, устройство для ввода массы навески стандартного образца и анализируемой пробы для автоматической коррекции считываемого результата. Приборы могут быть также снабжены автоматическими весами для взвешивания тиглей, навесок испытуемых образцов и передачи значений их масс в калькулятор.
 
 
 
 |