ГОСТ 2184-77* «Кислота серная техническая. Технические условия»

Настоящий стандарт распространяется на техническую серную кислоту следующих видов: контактную (улучшенную и техническую); олеум (улучшенный и технический); башенную и регенерированную. Техническая серная кислота предназначается для производства удобрений, искусственного волокна, капролактама, двуокиси титана, этилового спирта, анилиновых красителей и целого ряда других производств.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

КИСЛОТА СЕРНАЯ ТЕХНИЧЕСКАЯ

Технические условия

ГОСТ 2184-77

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

КИСЛОТА СЕРНАЯ ТЕХНИЧЕСКАЯ

Технические условия

Sulphuric acid for industrial use. Specifications

Дата введения 01.07.78

Настоящий стандарт распространяется на техническую сернуюкислоту следующих видов: контактную (улучшенную и техническую); олеум(улучшенный и технический); башенную и регенерированную.

Техническая сернаякислота предназначается для производства удобрений, искусственного волокна,капролактама, двуокиси титана, этилового спирта, анилиновых красителей и целогоряда других производств.

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Серная кислота должна быть изготовлена в соответствии стребованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденномув установленном порядке.

1.2. По физико-химическим показателям серная кислота должнасоответствовать нормам, указанным в табл. 1.

1. Исключен (Изм. № 3).

2. Массовая доля моногидрата ( H 2 SO 4 ), %

3. Массовая доля свободного серного ангидрида ( SO 3 ), %, не менее

4. Массовая доля железа ( Fe ), %, не более

5. Массовая доля остатка после прокаливания, %, не более

6. Массовая доля окислов азота ( N 2 O 3 ), %, не более

7. Массовая доля нитросоединений, %, не более

8. Массовая доля мышьяка ( As ), %, не более

9. Массовая доля хлористых соединений ( Cl ), %, не более

10. Массовая доля свинца ( Pb ), %, не более

Прозрачная без разбавления

12. Цвет, см 3 раствора сравнения, не более

Не но рмируется

Примечания:

1. (Исключено, Изм. № 1).

2. В период с 1ноября по 15 апреля предприятия-изготовители, не снабжающие юг Украины, Крым, Молдавию,Кавказ, республики Средней Азии, кроме Казахстана, и другие аналогичные поклиматическим условиям районы, должны поставлять контактную техническую сернуюкислоту с массовой долей моногидрата не более 94,0 %, башенную серную кислоту смассовой долей моногидрата 74,5-75,5 %.

3. В период с 15 апреля по 1ноября разрешается поставлять контактную техническую и регенерированную серныекислоты, производимые способом мокрого катализа, с массовой долей моногидратане менее 90 %.

4. По согласованию с потребителемразрешается поставлять улучшенную и техническую серные кислоты с массовой долеймоногидрата до 98 %.

5. По требованиюпотребителей улучшенный олеум, предназначенный для производства капролактама,должен поставляться с массовой долей свободного серного ангидрида не менее 19%.

6. Серная кислота,предназначенная для медицинской промышленности, должна выдерживать испытание поп. 3.15 намассовую долю нитратного азота ( N 2 O 5 ).

7. По требованию потребителей в серной кислотенормируется массовая доля меди и селена, норма для меди не должна быть более0,0005%, для селена - устанавливается по согласованию с потребителем.

8. По согласованию спотребителем допускается изготовлять улучшенную серную кислоту с массовой долейокислов азота не более 0,0005 %. Данное примечание не распространяетсяна предприятия по производству химических волокон.

9. По согласованию спотребителем в период с 15 апреля по 1 ноября допускается в улучшенной сернойкислоте массовая доля железа не более 0,007 %.

10. Допускается в контактнойтехнической серной кислоте 1-го сорта, вырабатываемой на установках, в которыхв качестве сырья используются кислые гудроны комплекса «Парекс», цвет, имеющийоттенок от розового до фиолетового.

(Измененная редакция» Изм. № 1, 3, 4) .

1.3. Коды ОКП технической серной кислоты приведены в табл.1а.

2. ПРАВИЛА ПРИЕМКИ

2.1. Серная кислота принимается партиями. Партией считаютколичество продукта, однородного по своим качественным показателям,сопровождаемого одним документом о качестве. При отгрузке продукции в цистернахили контейнерах за партию принимают не более 10 цистерн или контейнеров, а дляконтактной улучшенной кислоты и улучшенного олеума - не более одной цистерныили одного контейнера. Размер партии при отгрузке продукции в бочках - не более20 т. При транспортировании серной кислоты по трубопроводу партией считаютсменную выработку.

Документ о качестве должен содержать:

наименование предприятия-изготовителя и (или) его товарныйзнак;

наименование продукта, его вид, марку и сорт;

обозначение настоящего стандарта;

номер цистерны, контейнера;

результаты анализа или подтверждение о соответствии качествапродукта требованиям настоящего стандарта;

подпись или штамп технического контроля.

Допускается готовой продукцией считать серную кислоту, залитуюв емкости на складе и принятую в установленном порядке техническим контролемпредприятия-изготовителя и госприемкой.

Допускаетсярезультаты анализа качества серной кислоты, находящейся в емкости на складеизготовителя, распространять на все формируемые из нее партии.

2.2. Для контроля качества серной кислоты пробу отбирают откаждой цистерны, контейнера, резервуара или 5 % бочек, но не менее трехпри партиях менее 60 бочек.

2.1, 2.2. (Измененная редакция, Изм. № 1, 3).

2.3. При получении неудовлетворительных результатов анализахотя бы по одному из показателей проводят повторный анализ на удвоенномколичестве проб, взятых от той же партии (для цистерн, контейнеров ирезервуаров) или на удвоенной выборке (для бочек). Результаты повторногоанализа распространяются на всю партию.

2.4. Определение свинца изготовитель проводит по требованиюпотребителя, определение хлора, окислов азота и нитросоединений - не режеодного раза в квартал.

(Измененная редакция, Изм. № 2, 3) .

2.5. На предприятиях-изготовителях,работающих на природной и газовой сере по ГОСТ 127.1 - ГОСТ 127.5 и сероводороде, содержание мышьяка, хлористых соединений, селена и меди неопределяется.

3. МЕТОДЫ АНАЛИЗА

3.1. Отбор проб

Точечные пробы из каждой цистерны, контейнера или резервуараотбирают пробоотборником из нержавеющей стали 10Х17Н13М2Т (черт. 1) или другого кислотостойкого материала, неухудшающего качество отбираемой серной кислоты, прикрепленным к цепи илитросику, изготовленным из кислотостойкой стали, медленно погружая его до дна.

Точечные пробыиз бочек отбирают стеклянной трубкой (с резиновой грушей), достигающей до днабочки.

Отбор проб олеума у потребителя должен производиться послеразогрева цистерны при температуре воздуха ниже 0°С для технического олеума иниже +10 °С - для улучшенного олеума.

Объем точечной пробы - не менее 0,5 дм 3 .

При транспортировании олеума по трубопроводу пробу отбираютне реже одного раза в смену во время перекачки в стеклянную сухую банку спритертой пробкой из точки, смонтированной на нагнетательном трубопроводе.

Отобранные точечные пробы сливают в герметическизакрывающуюся емкость из нержавеющей стали или другого кислотостойкогоматериала, не ухудшающего качество серной кислоты. Полученную пробу тщательноперемешивают стеклянной палочкой и отбирают среднюю пробу объемом не менее 0,5дм 3 в стеклянную чистую сухую склянку вместимостью 0,5 - 1,0 дм 3 с притертой стеклянной пробкой.

На склянкунаклеивают этикетку с обозначением: наименования продукта, номера партии и датыотбора пробы; допускается нанесение их непосредственно на склянку.

(Измененная редакция, Изм. № 3) .

3.2. Общие требования

Реактивы квалификации не ниже ч.д.а.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709 ,нейтрализованная по метиловому красному.

Вода дистиллированная, не содержащая углекислоты; готовят поГОСТ4517.

Посуда и оборудование лабораторные стеклянные по ГОСТ25336.

Цилиндры, мензурки, колбы мерные 2-го класса точности по ГОСТ1770 .

Бюретки, пипетки 2-го класса точности; допускаетсяиспользование стеклянных мер аналогичного типа.

Весы лабораторные общего назначения по ГОСТ24104 2-го и 4-го классов точности.

Набор гирь по ГОСТ 7328 .

Бумагафильтровальная по ГОСТ 12026 или аналогичная.

Бумага универсальная индикаторная для определения рНраствора.

(Измененнаяредакция, Изм. № 3, 4) .

3.3. (Исключен,Изм. № 4).

3.4. Определениемассовой доли моногидрата

Метод основан на титровании пробы серной кислоты растворомгидроокиси натрия в присутствии индикатора метилового красного.

(Введен дополнительно, Изм. № 3) .

Кислотаянтарная по ГОСТ6341.

Кислотащавелевая по ГОСТ22180.

Фенолфталеин, раствор с массовой долей 1 %; готовят по ГОСТ4919.1.

Метиловый красный (индикатор); готовят по ГОСТ4919.1.

Поглотитель химический известковый ХП-И по ГОСТ 6755.

Аскарит или другой поглотитель, обеспечивающий защиту отдвуокиси углерода.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, растворконцентрации с ( NaOH )= 0,5 моль/дм 3 (0,5 н.); готовят следующим образом: по ГОСТ25794.1 готовят раствор с массовой долей гидроокиси натрия 50 %. Прозрачныйраствор сливают сифоном и определяют его концентрацию с помощью ареометра.Затем вычисляют необходимое количество полученного раствора для приготовления0,5 н. раствора. Концентрированный раствор гидроокиси натрия в количестве,найденном расчетом, медленно, по стенкам, во избежание сильного разбрызгивания,наливают в колбу из термостойкого стекла, в которую предварительно налита вода,прокипяченная в течение 15 мин. Колбу закрывают пробкой, снабженной трубкой,заполненной известковым химическим поглотителем, и охлаждают.

Бюретка 4-2-50 или 3-2-50-0,1 должна быть поверена по ГОСТ8.234 с интервалом 5 см 3 .

Ареометр АОН-1 1480-1540 по ГОСТ 18481или аналогичный.

Видоизмененная пипетка Лунге-Рея, стаканчик для взвешиванияили стеклянная ампула вместимостью 2-3 см 3 с длинным капилляром.

Воронка Бюхнера по ГОСТ9147 .

Колба с тубусом.

Сушильный электрический шкаф типа СНОЛ-2,5 2,5 2,5/2,5 илианалогичный.

Газовая горелка для запаивания ампул.

(Измененная редакция, Изм. № 3) .

Перекристаллизацию янтарной кислоты проводят следующим образом:100 г янтарной кислоты взвешивают с точностью до первого десятичного знака ирастворяют при кипячении в 170 см 3 воды. Горячий раствор быстрофильтруют на воронке с обрезанным носиком через фильтровальную бумагу иохлаждают при непрерывном перемешивании. Выделившиеся кристаллы отфильтровываютна воронке Бюхнера и повторно перекристаллизовывают, растворяя при кипячении в140 см 3 воды. Полученные кристаллы янтарной кислоты высушивают всушильном шкафу при температуре (100,0 ± 2,5) ° С до постоянноймассы. Перекристаллизацию щавелевой кислоты проводят следующим образом: 50 гщавелевой кислоты взвешивают с точностью до первого десятичного знака ирастворяют при кипячении в 85 см 3 воды. Горячий раствор быстрофильтруют на воронке с обрезанным носиком через фильтровальную бумагу иохлаждают, непрерывно перемешивая. Выделившиеся кристаллы отфильтровывают наворонке Бюхнера и повторно перекристаллизовывают, растворяя при кипячении в 70см 3 воды. Затем раствор охлаждают, непрерывно перемешивая.Выделившиеся кристаллы отфильтровывают на воронке Бюхнера, отжимают междулистами фильтровальной бумаги и высушивают на воздухе в течение 30 мин(кристаллы не должны прилипать к стеклянной палочке). Кристаллы щавелевойкислоты переносят, рассыпая тонким слоем, в чашку Петри, помещают в сушильныйшкаф и выдерживают при температуре (100,0 ± 2,5) ° С в течение 3ч, периодически перемешивая. Далее чашку Петри с кристаллами щавелевой кислотыпомещают в эксикатор с водой, где выдерживают не менее 2 сут. Крышка эксикаторадолжна быть закрыта негерметично (между крышкой и эксикатором прокладываютфильтровальную бумагу толщиной в 2-4 сложения). Полученные кристаллы гидратащавелевой кислоты хранят в стеклянной банке с притертой пробкой. Препаратустойчив в течение месяца.

1 г янтарной или щавелевой кислоты взвешивают, результатвзвешивания записывают с точностью до четвертого десятичного знака ирастворяют, нагревая до кипения, в 50 см 3 воды, не содержащейуглекислоты.

Раствор титруют в горячем состоянии гидроокисью натрия вприсутствии фенолфталеина до неисчезающего в течение 50-60 с розовогоокрашивания.

Поправочный коэффициент (К) 0,5 моль/дм 3 раствора гидроокиси натрия вычисляют по формуле:

где m - масса навески установочного вещества, г;

V - объем раствора гидроокиси натрия, израсходованного на титрование, см 3 ;

a - масса установочного вещества, соответствующая 1 см 3 точно 0,5моль/дм 3 раствора гидроокиси натрия, г.

Для янтарной кислоты a = 0,02952 г, щавелевой a = 0,03152 г.

За результатанализа принимают среднее арифметическое трех параллельных определений,допускаемые расхождения между которыми не должны превышать 0,0010 %.

Поправочный коэффициент рассчитывают как среднееарифметическое результатов трех параллельных определений, допускаемоерасхождение между которыми при доверительной вероятности P = 0,95 не должно превышать 0,0010.

В случаевозникновения разногласий при определении массовой доли моногидрата определениепоправочного коэффициента гидроокиси натрия проводят по щавелевой кислоте.

(Измененная редакция, Изм. № 3) .

Навеску пробы серной кислоты массой 0,7-1,0 г взвешивают ввидоизмененной пипетке Лунге-Рея, в бюксе, ампуле или в стаканчике, результатвзвешивания в граммах записывают с точностью до четвертого десятичного знака,переносят в коническую колбу вместимостью 250 см 3 , в которуюпредварительно налито 50 см 3 воды, нейтрализованной по метиловомукрасному, и титруют раствором гидроокиси натрия в присутствии метиловогокрасного до перехода красной окраски раствора в желтую.

(Измененная редакция, Изм. № 3) .

3.4.4. Массовую долю моногидрата ( X ) впроцентах вычисляют по формуле:

где V - объем 0,5 моль/дм 3 раствора гидроокиси натрия, израсходованный натитрование, см 3 ;

0,02452 - масса серной кислоты, соответствующая 1 см 3 точно 0,5 моль/дм 3 раствора гидроокиси натрия, г;

K - коэффициент поправки 0,5 моль/дм 3 растворагидроокиси натрия;

m - масса навески анализируемой кислоты, г.

За результатанализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельныхопределений, допускаемое расхождение между которыми при доверительнойвероятности P =0,95 не должно превышать 0,4 %.

3.4.1-3.4.4. (Измененная редакция, Изм. № 2, 3).

3.5. Определениемассовой доли свободного серного ангидрида

Методоснован на титровании пробы олеума раствором гидроокиси натрия в присутствиииндикатора метилового красного.

(Введен дополнительно, Изм. № 3) .

3.5.1. Реактивы и растворы - по п. 3.4.1.

Стеклянную ампулу вместимостью 2-3 см 3 с длиннымкапилляром взвешивают и результат взвешивания в граммах записывают с точностьюдо четвертого десятичного знака. Шарик ампулы слегка нагревают и конецкапилляра быстро погружают в олеум. Набрав около 1 г олеума, наружнуюповерхность капилляра тщательно вытирают и капилляр запаивают. После охлажденияв эксикаторе ампулу с олеумом взвешивают.

В стеклянную банку или толстостенную термостойкую коническуюколбу вместимостью 250-500 см 3 наливают около 150 см 3 воды, помещают в нее несколько стеклянных бусин, опускают взвешенную ампулу солеумом и плотно закрывают банку пробкой. Энергичным встряхиванием банки разбиваютампулу и встряхивают банку до полного поглощения тумана водой. Кусочкикапилляра и ампулы раздавливают стеклянной палочкой. Пробку, горло банки истеклянную палочку ополаскивают водой в ту же банку. Содержимое банки титруютраствором гидроокиси натрия в присутствии метилового красного до переходакрасной окраски раствора в желтую.

(Измененная редакция, Изм. № 3) .

Массовую долю общего серного ангидрида ( X 1 ) в процентах вычисляют по формуле:

где V - объем 0,5 моль/дм 3 раствора гидроокиси натрия,израсходованный на титрование, см 3 ;

0,02001 - масса серного ангидрида, соответствующая 1 см 3 0,5 моль/дм 3 раствора гидроокиси натрия, г;

m - масса навески анализируемого олеума, г;

K - коэффициент поправки 0,5 моль/дм 3 раствора гидроокиси натрия.Массовую долю свободного серного ангидрида ( X 2 ) в процентах вычисляют по формуле:

где X 1 - массовая доля общего серного ангидрида, %;

98,08 - молекулярная масса серной кислоты;

18,02 - молекулярная масса воды.

Допускается определение массовой доли свободного серногоангидрида по таблице (приложение).

За результат анализа принимают среднее арифметическоерезультатов двух параллельных определений, допускаемое расхождение между которымипри доверительной вероятности Р = 0,95 не должно превышать 0,5 %.

(Измененная редакция, Изм. № 3) .

3.6. Определениемассовой доли железа

Метод основан на образовании ионами железа II и III в аммиачной среде с сульфосалициловой кислотойкомплексов, окрашенных в желтый цвет и имеющих одинаковый коэффициентпоглощения.

(Введен дополнительно, Изм. № 3) .

Кислота сульфосалициловая по ГОСТ 4478,раствор с массовой долей 30 %.

Кислота серная по ГОСТ 4204 и растворконцентрации c (½ H 2 SO 4 )= 0,1 моль/дм 3 (0,1 н.).

Кислота соляная по ГОСТ 3118, раствор1:1.

Аммиак водный по ГОСТ 3760, растворы с массовойдолей 10 % и 25 %.

Раствор железа, содержащий 1 мг F е 3+ в 1 см 3 раствора, готовят по ГОСТ4212 (раствор А).

25 см 3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью500 см 3 , доводят объем раствора до метки раствором серной кислотыконцентрации c (½ H 2 SO 4 )= 0,1 моль/дм 3 и перемешивают (раствор Б); 1 см 3 раствораБ содержит 0,05 мг F е 3+ (раствор готовят в день его применения).

Фотоэлектроколориметр типа ФЭК-56 или ФЭК-М или аналогичныйприбор.

(Измененная редакция, Изм. № 3, 4) .

3.6.2.1. В мерные колбы вместимостью 100 см 3 каждая наливают с помощью микробюретки 1; 2; 3; 4 и 5 см 3 раствора Б,что соответствует содержанию в них 0,05; 0,10; 0,15; 0,20 и 0,25 мг железа. Вколбы приливают по 2 см 3 раствора сульфосалициловой кислоты и 15 см 3 раствора аммиака с массовой долей 10 %. Раствор доливают до метки водой,перемешивают и измеряют оптическую плотность на фотоэлектроколориметре в кюветес толщиной поглощающего свет слоя 20 мм при синем светофильтре, используя вкачестве раствора сравнения раствор, содержащий все реактивы, кроме железа.

По полученным данным строят градуировочный график, откладываяна оси абсцисс содержание железа в миллиграммах, а на оси ординат - оптическуюплотность.

Припереходе к работе с новыми реактивами градуировочный график необходимопроверить.

(Измененная редакция, Изм. № 2, 3) .

Анализ проводят в соответствии с табл. 2.

Пробу серной кислоты отбирают пипеткой. Пробу олеума готовятследующим образом: в стакан наливают 8 см 3 концентрированной сернойкислоты и пипеткой вносят 2 см 3 анализируемого олеума, растворперемешивают и после охлаждения количественно переносят в мерную колбувместимостью 100 см 3 , в которой налито 50 см 3 воды. Послеохлаждения объем раствора доводят водой до метки и перемешивают.

При определении железа в регенерированной серной кислотеиспользуют остаток после прокаливания, полученный, как указано в п. 3.7.1, остаток растворяют принагревании в 50 см 3 соляной кислоты. Полученный растворколичественно переносят в мерную колбу вместимостью 500 см 3 ,доливают водой до метки и перемешивают. Часть раствора фильтруют в сухую посудучерез сухой фильтр.

Аликвотную часть подготовленного раствора серной кислоты илиолеума переносят в мерную колбу вместимостью 100 см 3 , приливают 2 см 3 раствора сульфосалициловой кислоты и 15-20 см 3 раствора водногоаммиака с массовой долей 10 % в случае анализа кислоты и с массовой долей 25 %- в случае анализа олеума (аммиак должен быть в избытке, поэтому количество егоможно увеличить до появления запаха).

Раствор перемешивают, охлаждают до комнатной температуры,доливают водой до метки и перемешивают.

Измеряют оптическую плотность раствора нафотоэлектроколориметре в тех же условиях, что и для построения градуировочногографика.