CS259302B1 - A method for determining the content of peroxide and sodium hyperoxide in a system with sodium hydroxide and sodium carbonate - Google Patents

A method for determining the content of peroxide and sodium hyperoxide in a system with sodium hydroxide and sodium carbonate Download PDF

Info

Publication number
CS259302B1
CS259302B1 CS857134A CS713485A CS259302B1 CS 259302 B1 CS259302 B1 CS 259302B1 CS 857134 A CS857134 A CS 857134A CS 713485 A CS713485 A CS 713485A CS 259302 B1 CS259302 B1 CS 259302B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
oxygen
inert gas
sodium
concentration
sample
Prior art date
Application number
CS857134A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS713485A1 (en
Inventor
Pavel Vana
Milan Stanek
Ales Koller
Original Assignee
Pavel Vana
Milan Stanek
Ales Koller
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pavel Vana, Milan Stanek, Ales Koller filed Critical Pavel Vana
Priority to CS857134A priority Critical patent/CS259302B1/en
Publication of CS713485A1 publication Critical patent/CS713485A1/en
Publication of CS259302B1 publication Critical patent/CS259302B1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)

Abstract

Způsob, umožňujíc! stanovení oxidu sodného (pod 0,3 hm.») v taveninové soustavě NaH-Na2O-NaOH-Na2CO3, používané k odokujování oceli. Odebraný vzorek taveniny je oxidován sušeným vzduchem (kyslí­ kem) za vzniku soustavy Νβ2θ2 (NaO2>- -NaOH-Na2CO3· Metoda podle vynálezu umož­ ňuje stanovit podmínky oxidace, kvalitativně rozlišit a kvantitativně stanovit vzniklé peroxidy. Množství vzniklých peroxidů je úměrné koncentraci původně obsa­ ženého oxidu sodného. Podstata metody spočívá v tom, že sušený inertní plyn se stálým průtokem a konstantním množstvím kyslíku je veden v ohřívané reakční nádobce nad kelímkem se vzorkem a dále přes průtočné, kyslíkové čidlo (například ze stab. ZrO2*-, které registruje změnu koncentrace kyslíku v inertním plynu úměrnou koncentraci složky vzorku, schopné zvyšovat koncentraci kyslíku v inertním plynu.Method enabling the determination of sodium oxide (below 0.3 wt.) in the melt system NaH-Na2O-NaOH-Na2CO3, used for steel descaling. The taken melt sample is oxidized with dried air (oxygen) to form the system Νβ2θ2 (NaO2>- -NaOH-Na2CO3· The method according to the invention enables the determination of oxidation conditions, qualitative differentiation and quantitative determination of the formed peroxides. The amount of formed peroxides is proportional to the concentration of the originally contained sodium oxide. The essence of the method lies in the fact that dried inert gas with a constant flow rate and a constant amount of oxygen is passed in a heated reaction vessel above the crucible with the sample and further through a flow-through oxygen sensor (for example, made of stable ZrO2*-), which registers the change in the oxygen concentration in the inert gas proportional to the concentration of the sample component capable of increasing the oxygen concentration in the inert gas.

Description

Vynález se týká metody stanovení obsahu peroxidu a hyperoxidu sodného v soustavě s hydroxidem a uhličitanem sodným, použitelné zejména pro regulaci režimu v odokujovací lázni.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for determining the content of sodium peroxide and sodium hyperoxide in a sodium hydroxide and carbonate system, particularly useful for regulating the descaling bath regime.

K odstraňování okují, vznikajících při tepelném zpracování plechů, pásů, drátů a jiných výrobků, především z ušlechtilých ocelí, se v hutním a strojírenském průmyslu používá redukční taveninová soustava NaH-Na2O-NaOH-Na2CO3. Účinnými komponentami jsou hydrid a oxid sodný, jejichž koncentrace a vhodně zvolený vzájemný poměr, zaručují dostatečnou odokujovací funkci lázně a ovlivňují její tepelnou a chemickou stálost. Během procesu dochází občas k porušení stability lázně, zvýšenému rozpouštění kovů a snížení odokujovací schopnosti taveniny.In the metallurgical and mechanical engineering industry, a reduction melt system NaH-Na 2 O-NaOH-Na 2 CO 3 is used for the removal of scale formed during the heat treatment of sheets, strips, wires and other products, especially of stainless steel. Effective components are sodium hydride and sodium oxide, the concentrations of which and the suitably selected relative ratio guarantee a sufficient descaling function of the bath and affect its thermal and chemical stability. During the process, the stability of the bath is occasionally impaired, metal dissolution is increased and the descaling ability of the melt is reduced.

Chování je způsobeno růstem koncentrace oxidu sodného, kterou (pod 2 hm. %) nebylo možné doposud stanovit.The behavior is caused by an increase in the concentration of sodium oxide, which (below 2% by weight) could not be determined yet.

Pro odokujovací systém NaH-Na2O-NaOH-Na2CO3 se jeví nejperspektivnější oxidační metoda, založená na oxidaci uvedené soustavy za vzniku Na2O2 (NaOj)-NaOH-Na2CO3 s následným stanovením vzniklého peroxidu. Nekontrolovatelný stupeň oxidace oxidu sodného je významným zdrojem chyb.For the descaling system NaH-Na 2 O-NaOH-Na 2 CO 3 , the most promising oxidation method appears, based on the oxidation of the system to form Na 2 O 2 (NaO 3) -NaOH-Na 2 CO 3 followed by determination of the peroxide formed. The uncontrolled degree of oxidation of sodium oxide is a significant source of errors.

Uvedené nedostatky odstraňuje metoda dle vynálezu, aplikovaná na zařízení (obr. 1), jejíž podstata spočívá v tom, že sušený inertní plyn se stálým průtokem a konstantním množstvím kyslíku je veden do ohřívané reakční nádobky 6., v ní zaváděn nad kelímek se vzorkem 8, postupuje přes otvor v zábrusovém víčku 2 ůo měřicího, průtočného čidla 11, např. ZrO2 (stab.) které registruje změnu koncentrace kyslíku v inertním plynu, úměrnou koncentraci složky, schopné za daných podmínek zvyšovat tenzi kyslíku v inertním plynu.The method according to the invention, applied to the apparatus (Fig. 1), removes these drawbacks by the fact that the dried inert gas with a constant flow and a constant amount of oxygen is fed into the heated reaction vessel 6 and introduced over the sample crucible 8. , proceeds through an opening in the ground-glass cap 2 o of a measuring flow sensor 11, e.g. ZrO 2 (stab.) which registers a change in the oxygen concentration in the inert gas, proportional to the concentration of the component capable of increasing the oxygen tension in the inert gas.

Metoda umožňuje stanovení obsahu kyslíku, odpovídající původnímu obsahu oxidu sodného v tavenině pod 0,3 hm.%, jehož koncentraci je třeba znát k regulaci režimu odokujovací taveniny. Zvolená varianta nepřímého měření tenze kyslíku vychází z poznatku, že uvedená taveninová soustava narušuje prakticky veškeré oxidy a iontová vodivost kyslíkového pevného elektrolytu je, za teplot využívání taveniny, asi 400 °C nedostatečná. Experimentální uspořádání dovoluje navíc posoudit chování taveniny v širokém teplotním rozmezí. Metoda poskytuje opakovaně u jednotlivých měřených vzorků čistých látek a jejich kombinací reprodukovatelné výsledky. Plochy pod myšlenou přímkou konstantního elektromotorického napětí kyslíku inertní- f ho plynu jsou pro stejné vzorky úměrné množství vyloučeného kyslíku.The method makes it possible to determine the oxygen content corresponding to the initial sodium oxide content of the melt below 0.3% by weight, the concentration of which must be known to regulate the descaling melt mode. The chosen variant of indirect measurement of oxygen tension is based on the finding that said melt system disrupts practically all oxides and the ionic conductivity of the oxygen solid electrolyte is insufficient at the melt utilization temperatures of about 400 ° C. In addition, the experimental arrangement allows the melt behavior to be assessed over a wide temperature range. The method provides reproducible results repeatedly for individual measured samples of pure substances and combinations thereof. The areas below the imaginary line of the constant electromotive voltage of the inert gas for the same samples are proportional to the amount of oxygen excreted.

Na obr. 1 je pro větší názornost uvedeno schéma experimentálního uspořádání aparatury.Fig. 1 shows a schematic diagram of the experimental arrangement of the apparatus.

Vztahové značky představují:The reference marks represent:

- tlaková láhev s inertním plynem- cylinder with inert gas

- redukční ventil ·- reducing valve ·

- průtokoměr- flowmeter

4, 5 - sušicí kolony4, 5 - drying columns

- reakční nádobka- reaction vessel

- pec k ohřevu vzorků- sample oven

- kelímek se vzorkem- crucible with sample

- otvor v zábrusovém víčku- opening in the ground-glass cap

- čištění plynu od mech. úletu- gas cleaning from moss. drift

- měřicí průtočné čidlo- measuring flow sensor

- pec s konstantní tep' otou- a constant temperature furnace

- promývačka- washer

- hydraulický uzávěr- hydraulic closure

PřikladlHe did

Byl proměřen vzorek Na202 o hmotnosti 0,009 6 g v teplotním rozsahu 20 až 720 °C.A Na 2 O 2 sample weighing 0.009 6 g was measured over a temperature range of 20 to 720 ° C.

Na obr. č. 2 je uveden graf změřené závislosti. Na levé straně y-ové souřadnice je vynesena hodnota elektromotorického napětí (E, v mV, na pravé straně hodnota parciálního tlaku kyslíku (Pa), přepočtená k teplotě čidla. Minima E odpovídající max. množství vylučovaného kyslíku, odpovídají pro 160 °C rozkladu hydroxidu sodného, část křivky od 160 °C do 400 °C rozkladu hyperoxidu sodného za vzniku tuhých roztoků typu Na2°2+x a od 400 °c rozkla<Ju Na2°2*Fig. 2 shows a graph of measured dependence. On the left side of the y-coordinate is the value of the electromotive voltage (E, in mV, on the right side the value of oxygen partial pressure (Pa), recalculated to the sensor temperature. sodium, part of the curve from 160 ° C to 400 ° C decomposition of sodium hyperoxide to form solid solutions of type N and 2 ° 2 + x and from 400 ° c decomposition <Ju Na 2 ° 2 *

Příklad 2Example 2

Byl proměřen vzorek NaOH-Na2O o hmotnosti 0,184 2 g obsahující 0,007 4 g Na^O v tepelném rozsahu 20 až 660 °C. Pro přípravu vzorku byl použit NaOB předem žíhaný do 500 °C. Obr. č. 3 uvádí změřenou závislost. Při teplotách mezi 280 až 505 °C dochází k reakci připravené směsi s kyslíkem inertního plynu, přičemž maximum E leží okolo 390 °C.A sample of 0.184 2 g NaOH-Na 2 O containing 0.007 4 g Na 2 O in a temperature range of 20 to 660 ° C was measured. NaOB pre-annealed to 500 ° C was used for sample preparation. Giant. 3 shows the measured dependence. At temperatures between 280 and 505 ° C, the prepared mixture is reacted with oxygen of an inert gas, the maximum E being about 390 ° C.

Příklad 3Example 3

Byl proměřen vzorek oxidované směsi NaOH-Na2O o hmotnosti 0,148 4 g s původním obsahem 0,011 2 g Na2O v tepelném rozsahu 20 až 660 °C. Vzorek byl po promícháni složek předem oxidován suchým vzduchem při 400 °C po dobu 30 minut. Obr. č. 4 uvádí změřenou závislost.A sample of oxidized NaOH-Na 2 O weighing 0.148 4 g was measured with an initial content of 0.011 2 g Na 2 O over a temperature range of 20 to 660 ° C. The sample was pre-oxidized with dry air at 400 ° C for 30 minutes after mixing the ingredients. Giant. 4 shows the measured dependence.

V dané směsi dochází za uvedených podmínek ke vzniku hyperoxidu sodného, jehož rozklad probíhá v teplotním rozmezí 70 až 240 °C a rozkladu peroxidu sodného nad teplotu 340 °C.Sodium hyperoxide is formed in the mixture under these conditions, which decomposes in the temperature range of 70 to 240 ° C and decomposes sodium peroxide above 340 ° C.

Příklad 4Example 4

Byly proměřeny vzorky čistého NaOH o hmotnostech 0,099 1 g, resp. 0,157 5 g, žíhaných při teplotách 700 °C, resp. 500 °C po dobu 45 minut. Obr. č. 5 uvádí získané závislosti.Samples of pure NaOH weighing 0.099 1 g and 0.1 g were measured. 0.157 5 g, calcined at 700 ° C and 70 ° C, respectively. 500 ° C for 45 minutes. Giant. No. 5 shows the obtained dependencies.

U hydroxidu sodného žíhaného do 500 °C dochází v oblastech 270 až 550 °C k reakci s kyslíkem inertního plynu, naproti tomu u vzorku žíhaného na vyšší teplotu dochází ke vzniku peroxidu, jehož rozklad probíhá v tepel, rozmezí 330 až 400 °C.Sodium hydroxide annealed up to 500 ° C reacts with the oxygen of an inert gas in the regions of 270 to 550 ° C, while a higher temperature annealed sample produces a peroxide which decomposes in the heat range of 330 to 400 ° C.

Metoda dle vynálezu může být uplatněna ke stanovení koncentrace oxidu sodného v provozní odokujovací lázni, u čistých látek a směsi určí rozmezí teplot, kdy dochází k uvolňování kyslíku.The method of the invention can be used to determine the concentration of sodium oxide in an operating descaling bath, for pure substances and mixtures, to determine the temperature range at which oxygen is released.

Claims (1)

PftEDMÉT VYNALEZUPftEASE OF THE INVENTION Způsob stanovení obsahu peroxidu a hyperoxidu sodného v soustavě s hydroxidem a uhličitanem sodným vyznačená tím, že sušený inertní plyn se stálým průtokem a konstantním množstvím kyslíku se vede do ohřívané reakční nádobky, v ní se zavádí nad kelímkem se vzorkem, dále postupuje přes otvor v zábrusovém víčku do měřicího, průtočného čidla, které plynule registruje změny koncentrace kyslíku v inertním plynu, úměrné koncentraci složky vzorku, schopné za daných podmínek zvyšovat tenzi kyslíku v inertním plynu.Method for determining the content of sodium peroxide and hyperoxide in a system with sodium hydroxide and carbonate, characterized in that the dried inert gas with constant flow and constant amount of oxygen is fed into a heated reaction vessel, introduced in it above the sample crucible, a cap into a measuring flow sensor which continuously registers changes in the oxygen concentration in the inert gas, proportional to the concentration of the sample component capable of increasing the oxygen tension in the inert gas under the given conditions.
CS857134A 1985-10-04 1985-10-04 A method for determining the content of peroxide and sodium hyperoxide in a system with sodium hydroxide and sodium carbonate CS259302B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS857134A CS259302B1 (en) 1985-10-04 1985-10-04 A method for determining the content of peroxide and sodium hyperoxide in a system with sodium hydroxide and sodium carbonate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS857134A CS259302B1 (en) 1985-10-04 1985-10-04 A method for determining the content of peroxide and sodium hyperoxide in a system with sodium hydroxide and sodium carbonate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS713485A1 CS713485A1 (en) 1987-12-17
CS259302B1 true CS259302B1 (en) 1988-10-14

Family

ID=5419909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS857134A CS259302B1 (en) 1985-10-04 1985-10-04 A method for determining the content of peroxide and sodium hyperoxide in a system with sodium hydroxide and sodium carbonate

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS259302B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS713485A1 (en) 1987-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Fray The use of solid electrolytes as sensors for applications in molten metals
DE3562677D1 (en) Process and device for determining and controlling the concentration of hydrogen peroxide in liquid reaction media
CS259302B1 (en) A method for determining the content of peroxide and sodium hyperoxide in a system with sodium hydroxide and sodium carbonate
Salzano et al. Sulfur trioxide, oxygen, platinum electrode in a fused sulfate
Mitchell et al. The reduction of SnO2 and Fe2O3 by solid carbon
JPH0417387B2 (en)
CA1276432C (en) Solid state arsenic probe for use in pyrometallurgical processes
EP0018113B1 (en) Device and method for detecting and measuring a gaseous anhydride
Yamaguchi et al. Activity Measurements of Na2O in Na2O–Fe2O3 System by EMF Method Using Sodium Beta Alumina as a Solid Electrolyte
Kurayasu et al. Determination of oxide ions in aluminum chloride-alkali chloride melts by Karl Fischer titration
DK59589A (en) METHODS OF ANALYSIS AND PREPARATIONS AND EQUIPMENT FOR USE THEREOF
FR2404849A1 (en) CONCENTRATION STACK AND MEASUREMENT METHOD FOR MONITORING A CONSTITUENT IN A FLUID MIXTURE
Hayashi et al. Electrochemical studies on molten sodium hydroxide
Forteza et al. Kinetic enthalpimetric determination of vanadium (V) by its catalytic effect on the oxidation rate of Pyrogallol Red by potassium bromate
Koller et al. Thermal decomposition of silver oxide
Langová et al. Electrochemical measurement of oxygen in liquid Fe O S/CaO Al2O3 Fe2O3 CaS system
Takada et al. Determination of trace amounts of sulfur in high-purity iron by infrared absorption after combustion: removal of sulfur blank
JPS55149039A (en) Measuring method for unreacted ozone concentration in exhaust gas of ozone treating apparatus
Malanchuk Thermal analysis of sodium metabisulfite
Kharenko et al. Determining the Carbon Content of the Steel During the Progress of a Heat in an Arc Furnace
JPS6345062B2 (en)
Zhang et al. Solubility of-Fe O, in Fused Na SO, at 1200 K
Grushanin et al. Kinetics of Pearlite Steel Dissolution and Oxidation in Weakly Acid Nitrate Solutions
JP2001255299A (en) Device and method for analyzing nonstoichiometric compound
Sandhage et al. Indirect Dissolution of(Al, Cr) sub 2 O sub 3 in CaO--MgO--Al sub 2 O sub 3--SiO sub 2(CMAS) Melts