DE3001239A1 - Verfahren zur bestimmung der wasserstoffmenge in anorganischen materialien - Google Patents

Verfahren zur bestimmung der wasserstoffmenge in anorganischen materialien

Info

Publication number
DE3001239A1
DE3001239A1 DE19803001239 DE3001239A DE3001239A1 DE 3001239 A1 DE3001239 A1 DE 3001239A1 DE 19803001239 DE19803001239 DE 19803001239 DE 3001239 A DE3001239 A DE 3001239A DE 3001239 A1 DE3001239 A1 DE 3001239A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
hydrogen
sample
melting
furnace
amount
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19803001239
Other languages
English (en)
Inventor
Lev Borisovič Moskva Kuznecov
Igor Aleksandrovič Lvov
Valentina Petrovna Moskva Romanova
Valentin Vladimirovič Strelkov
Anatolij Viktorovič Iševsk Zaicev
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Moskovsky Institut Stali I Splavov
Original Assignee
Moskovsky Institut Stali I Splavov
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 Moskovsky Institut Stali I Splavov filed Critical Moskovsky Institut Stali I Splavov
Priority to DE19803001239 priority Critical patent/DE3001239A1/de
Publication of DE3001239A1 publication Critical patent/DE3001239A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/20Metals
    • G01N33/202Constituents thereof
    • G01N33/2022Non-metallic constituents
    • G01N33/2025Gaseous constituents

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Description

  • Beschreibung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Hüttenwesen, und insbesondere auf ein Verfahren zur Bestimmung der Menge von Wasserstoff in anorganischen Materialien, beispielsweise in bei der metallurgischen Produktion anfallenden Schlacken.
  • bie Erfindung kann im Stahlschmelz-, und Hochofenbetrieb bei der Bestimmung der Bsdingungen für die Durchführung der genannten Prozesse Anwendung finden.
  • Gegenwärtig ist bekannt ein chemisches Verfahren zur Bestimmung von Wasserstoff1 beispielsweise in der Hochofenschlacke, das auf der Ermittlung der Menge von Eohlendioxid beruht, das bei der Reduktion von Wasser, das in Schlacken enthalten ist, bei folgenden Reaktionen entsteht: 2H2O + 2C = 200 + 2H2 2H2 + 2CuO = 2H20 + 2Cu 2H20 + CaC2 = Ca (OH)2 + C2H2 OH 2 2 + 5CuO = 2C02 + H20 + 5Cu Dieses Verfahren ist jedoch nicht universell anwendbar: Es eignet sich lediglich £ur Hochofenschlacken, ist arbeitsintensiv und weist eine lange Dauer von 4-6 Stunden auf.
  • Große Schwierigkeiten sind bei der Bestimmung von Wasserstoff in fluorhaltigen Schlacken zu verzeichnen, aus denen der Wasserstoff bei der Erwärmung als H2, H20 und HF ausscheiden kann. Zur Vermeinung von Verlusten ist es erforderlich, den ganzen gebundenen Wasserstoff in freien Wasserstoff zu venmandeln. Äußerst komplizierte Umwandlungen werden bei der Analyse von fluorhaltigen Schlacken in einem Sauerstoffstrom bei einer Temperatur von 12000C angewandt, die nicht nur die Analyse komplizieren, sondern auch Fehlerquellen schaffen.
  • Es ist außerdem ein weiteres Verfahren zur Bestimmung von Wasserstoff in Oxidschmelsen bekannt, das das Schmelzen einer Probe bei einer Temperatur von 16000C in einem Inertgasstrom einschließt. Das mit dem Gasstrom abzuführende Wasser, das aus einer Schlacke ausgeschieden ist, wird beispielsweise einem Quarzrohr zugeführt, das mit Ferromolyb dän gefüllt ist, worin es zu Wasserstoff und zu Eohwenoxid reduziert wird. Die Menge des Wasserstoffs wird in einem bekannten Verfahren, beispielsweise im chromatographischen Verfahren ermittelt. Dieses Verfahren ist in seiner Ausuhrung kompliziert und arbeitsintensiv, es nimmt 1-2 Stunden in Anspruch.
  • Bekannt ist ebenfalls ein Verfahren zur Bestimmung der Wasserstoffmege in Metallen, bestehend im Schmelzen einer Metaliprobe in einem Graphittiegel, der in einem Impuls-Elektrodenofen untergebracht wird, bei einer Temperatur von 1800-3000 0C. Das Schmelzen der Metaliprobe erfolgt in einem Trägergas-Strom, der für das Transportieren des ausgeschiedenen Wasserstoffs zu einem Gerät für seine quantitative Registrierung, beispielsweise zu einer Warmeleitfabig keitszelle ,gedscht ist.
  • Bei der Anwendung dieses Verfahrens zur Bestimmung der Menge des Wasserstoffs in Schlacken erfolgt, da Wasserstoff in den Schlacken in Form von Wasser vorliegt, eine unvollständige Reduktion von Wasser zu Wasserstoff infolge einer ständigen Abführung von Wasserdämpfen aus der Reaktionszone und als Folge dessen der Erhalt von zu niedrigen Ergebnissen bei der Bestimmung von Wasserstoff.
  • Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Beseitigung der genannten Nachteile.
  • Der vorliegenden Erfindung wurde die Aufgabe zugrundegelegt, ein solches Verfahren zur Bestimmung der Wasserstoffmenge in anor ,anischen Materialien, beispielsweise in Schlakken, zu entwickeln, bei dem eine besonders vollständige Reduktion von wasser zu Wasserstoff erfolgte, was wiederum ermöglicht, dieMenge von Wasserstoff in den zu analysierenden Materialien präziser und schneller zu bestimmen.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass bei der Bestimmung der Xasserstoffmenge in anorganischen Materialien in einem Verfahren,- das das Schmelzen einer Probe in einem Ofen in einem Graphittiegel bei einer Temperatur von 1600-2500°C in einem Inertmedium sowie das Transportieren des beim Schmelzen ausscheidenden Wasserstoffs mit e inem Inertgasstrom an die Stelle seiner quantitativen Registrierung einschliesst, erfindungsgema3s das Schmelzen der Probe in einem hermetisch abgeschlossenen Ofen während einer Zeit erfolgt ii zum vollständigen Entfernen von Wasserstoffhaltigen Verbindungen aus der Probe ausreicht, wonach man den ausscheidenden Wasserstoff bei der genannten Temperatur aus dem Ofen abführt.
  • Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht es, in 5-10 Minuten die Menge von Wasserstoff in anorganischen Materialien beispielsweise in Schlacken, mit einer Genauigkeit von Masse% asse zu bestimmten. Das erfindungsgemässe Verfahren lässt sich ausserdem leicht automatisieren.
  • Weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung des Verfahrens zur Bestimmung der Wasserstoffmenge in anorganischen Materialien und der Beispiele seiner Durchführung ersichtlich.
  • Das in der vorliegenden Erfindung vorgeschlagene Verfahren ist für die Bestimmung der Wasserstoffmenge in Schlacken (Hochofen- und Stahlschmelzschlacken), in Flussmitteln, Kristallwasserhydraten und in anderen anorganischen Materialien, die Wasserstoff sowohl in freiem Zustand als auch in Wasserform-nthalten, geeignet.
  • Für die Durchfahrung des erfindungsgemässen Verfahrens werden beispielsweise Impuls-Elektrodenöfen oder Induktionsöfen herkömmlicher Konstruktion mit einem Graphittiegel eingesetzt.
  • Die zu analysierende Probo, beispielsweise eine Schlackenprobe, -wird in einem vorher bei 2000-30000C im Inertgasstrom entgasten Graphittiegel untergebracht. Danach wird der Tiegel mit der darin untergebrachten Probe wiederholt mit Inertgas während 5-10-Sekunden durchgebissen.
  • Gemäss der vorlieÕenden Erfindung wird vorgeschlagen, vor dem Schmelzen der zu analysierenden Probe den gesamten Rauminhalt des genannten Ofens hermetisch zu verschliessen, um Bedingungen für einen vollständigeren Verlauf der Reaktion der Reduktion von Wasser zum Wasserstoff schaffen zu können.
  • Die Temperatur, bei der die Reduktion des in der jeweiligen Probe enthaltenen Wassers zum Wasserstoff erfolgt, beträgt 1600-2500°C in Abhängigkeit von dem zu analysierenden Material; so beträgt die Temperatur des Prozesses beispielsweise bei der Bestimmung der Wasserstoffmenge in Borax Na2O2B2O3.
  • .101120 - 2200-24000C.
  • Es wurde gefunden, dass für den vollständigen Verlauf des Verfahrens 3-15 Sekunden ausreichen, (diese Zeit kann sich jedoch je nach der !terialart ändern), das heisst, dass in dieser Zeit die vollständige Entfernung von Wasserstoffhaltigen Yerbindungen aus der Probe erfuigt. Dann wird der Ofen ohne Abschaltung der Erhitzung enthermetisiert und der ausgeschiedene Wasserstoff wird mit einem Trägergasstrom, beispielsweise Argon, einem Analysator, beispielsweise einem Chromatographen, zugeführt.
  • Dadurch, dass man den ausgeschiedenen Wasserstoff aus dem Ofen abführt, wobei die Erhitzung des Ofens bei einer Temperatur von 1600-25000C fortgesetzt wird, wurde es möglich, die aus der zu analysierenden Probe ausgeschiedenen Wasserdampfe, die sich in der Reaktionszone befinden (an Wandungen eines ReaktiDnsbehälters und in Poren der Ofenelemente), voLlständiger zu reduzieren.
  • Das erfindungsgemässe Verfahren erlaubt es, die Wasserstoffmenge in einem zu analysiert:nden anorganischen Nfaterial mit einer Genauigkeit von 2.10-3 Masse% zu bestimmten.
  • Beispiel Es wird die Menge von Wasserstoff in einer Boraxprobe Na202B203 . GOH20 in einer Anlage mit einer Impulserhitzung und einem Chromatographen bestimmt.
  • Eine Probe von 0,02 g wird in einer Beschickungsvorrichtung untergebracht und der Graphittiegel mit einer Zinneinwaage (0,05 g) in einen Ofen gestellt. Zinn dient fur die Verhinderung der AuSnahme von Wasserstoff durch Graphitsublimate.
  • Der Graphitt-iegel wird bei einer Temperatur von 30000C mittels Durchlassens eines Stromimpulses während 6 Sekunden mit Durchblasen des Ofenrauminhalts mit gereinigtem Argon zwecks Beseitigung von Gasen über Dach entgast. Dann wird die Erhitzung des Ofens abgeschaltet, die Borasprobe mit HilSe der Beschickungsvorrichtung in den Graphittiegel untergebracht, der Ofen während 10 Sekunden mit Argon durchgeblasen, der rauminhalt des Ofens hermetisch verschlossen, die Erhitzung des Ofens eingeschaltet und man führt das Schmelzen der Probe bei einer Temperatur von 23000C während 4 Sekunden durch. Hinterher wird der Ofen, ohne dabei seine Erhitzung abzuschalten, enthermetisiert und das Produkt der Reaktion wird mit einem Argonstrom dem Chromatographen zugeführt.
  • Die Ergebnisse der Bestimmung der Wasserstoffmenge in der Boraxporbe sind, erfindungsgemäß und gemäß der bekannten Methodik in Tabelle angeführt.
  • Tabelle anzahl der Menge des Analyse- T°C Bestimmun- ausgeschiedeverfahren gen nen Wasserstoffs Mit Durchblasen des Rauminhalts des Ofens mit Inertgas während des Schmelzens einer Probe 2300 20 55418 Mit Verschließen des Xauminhalts des Ofens l 2 3 4 während der Erhitzung und des Schmelzens der jeweiligen Probe 2300 20 96+ 8 Hierdurch erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren, die Be-Bestimmung von Wasserstoff in anorganischen Materialien mit hoher Genauigkeit und Impfindlichkeit durchzuführen.
  • Die Anwendung des Verfahrens, beispielaweise in der Hu'ttenindustrie, ermöglicht es, zuverlässige Angaben über den Gehalt an Wasserstoff in Schlacken zu erhalten, was eine wichtige Voraussetzung für die Herstellung von hochwertigem Metall darstellt

Claims (1)

  1. VERFAHREN ZUR BESTIMMUNG DER 'WASSERSTOFFMENGE IN ANORGA-NISCHEN MATERIALIEN Patentanspruch Verfahren zur Bestimmung der Wasserstoffmenge in ano.rgani schen Materialien, wobei eine Probe im Ofen in einem Graphittiegel bei einer Temperatur von 1600 bis 2500°C im Medium eines Inertgases geschmolzen und der beim Schmelzen ausgeschiedene Wasserstoff mit dem Inertgas zur Stelle seiner quantitativen Registrierung gebracht wird, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß man das Schmelzen der Probe in einem dicht verschlossenen Ofen während einer Zeit durchführt, die zum vollständigen Entfernen von wasserstoffhaltigen Verbindungen aus der Probe ausreicht, wonach man den ausgeschiedenen Wasserstoff aus m Ofen bei der genannten Temperatur abführt.
DE19803001239 1980-01-15 1980-01-15 Verfahren zur bestimmung der wasserstoffmenge in anorganischen materialien Withdrawn DE3001239A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19803001239 DE3001239A1 (de) 1980-01-15 1980-01-15 Verfahren zur bestimmung der wasserstoffmenge in anorganischen materialien

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19803001239 DE3001239A1 (de) 1980-01-15 1980-01-15 Verfahren zur bestimmung der wasserstoffmenge in anorganischen materialien

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3001239A1 true DE3001239A1 (de) 1981-07-30

Family

ID=6092081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19803001239 Withdrawn DE3001239A1 (de) 1980-01-15 1980-01-15 Verfahren zur bestimmung der wasserstoffmenge in anorganischen materialien

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3001239A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020529007A (ja) * 2018-01-19 2020-10-01 エルジー・ケム・リミテッド 多孔性シリカ内の水素の定量分析方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3619839A (en) * 1970-02-04 1971-11-16 Balzers Patent Beteilig Ag Electrically heatable cylindrical sample container
US3636229A (en) * 1970-10-26 1972-01-18 Lab Equipment Corp Electrically resistive crucible
DE2743973A1 (de) * 1976-10-02 1978-04-06 Kobe Steel Ltd Verfahren und vorrichtung zum extrahieren und analysieren von gasen

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3619839A (en) * 1970-02-04 1971-11-16 Balzers Patent Beteilig Ag Electrically heatable cylindrical sample container
US3636229A (en) * 1970-10-26 1972-01-18 Lab Equipment Corp Electrically resistive crucible
DE2743973A1 (de) * 1976-10-02 1978-04-06 Kobe Steel Ltd Verfahren und vorrichtung zum extrahieren und analysieren von gasen

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020529007A (ja) * 2018-01-19 2020-10-01 エルジー・ケム・リミテッド 多孔性シリカ内の水素の定量分析方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Berger et al. On smelting cassiterite in geological and archaeological samples: Preparation and implications for provenance studies on metal artefacts with tin isotopes
DE3938656A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von sauerstofffreiem kupfer
DE1912526A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bildung gasfoermiger Analyseprodukte durch Erhitzung des Probematerials
DE3001239A1 (de) Verfahren zur bestimmung der wasserstoffmenge in anorganischen materialien
Albrecht et al. Critical Factors in Determination of Oxygen in Titanium by Vacuum-Fusion Method
Han et al. Equilibria between rare earth elements and sulfur in molten iron
DE3205580C2 (de)
US4329868A (en) Method for the determination of hydrogen content in inorganic materials
Guldner The determination of oxygen, hydrogen, nitrogen and carbon in metals: A review
Paulik et al. An investigation of barium oxalate by combined derivatographic and thermo-gas analysis
DE3050264T1 (de) Verfahren zum Herstellen von Werkzeugen aus Werkzeugstahlpulvern
Coen et al. 70 Chemical reactivity of Li17Pb83 with nitrogen and oxygen, and its compatibility with AISI 316L under known partial pressure of these gases
EP0673670B1 (de) Verfahren zur Aufbereitung und Verwertung metallhaltiger Abscheidungen aus der Gasreinigung bei der thermischen Abfallbehandlung
DE2100921C3 (de) Verfahren zur Gewinnung von Beryllium
DE1798119A1 (de) Vorrichtung zur Bestimmung von Wasserstoff in festen Stoffen
Bandi et al. Identification and determination of titanium sulphide and carbosulphide compounds in steel
DE3122414C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur quantitativen Bestimmung von Glanzkohlenstoff, insbesondere in Gießereiformstoffen
DE2103255B2 (de) Carbotherrmsches Verfahren zur Reduktion eines Oxids aus einem reak tionsfahigen Metall
AT86569B (de) Verfahren und Vorrichtung zur Darstellung von wasserfreiem Magnesiumchlorid.
DE19842646A1 (de) Verfahren zur Gewinnung von H¶2¶S für eine isotopische Analyse
DE900096C (de) Verfahren zur Herstellung von Zirkon- und Titantetrajodid
SU1479247A1 (ru) Способ имитации процессов, происход щих в сварочной ванне при сварке плавлением
DE1498852A1 (de) Verfahren und Einrichtung zur Feststellung des Gehaltes an Stickstoff in Metallen und Legierungen
Updegrove et al. Wet chemical oxidation method for carbon determination in ferrous alloys
Clayton Lead isotopes in cassiterite and tin metal: further data and experimental results applied to the provenance of tin in antiquity.

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8110 Request for examination paragraph 44
8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: VON FUENER, A., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT. EBBINGHAUS

8130 Withdrawal