GB12022-89 工业六氟化硫

中华人民共和国国家标准

工业六氟化硫

GB12022一89

Sulphurhexafluorideforindustrialuse

本标准参照采用国际标准IEC376(1971)《新六氟化硫的规范和验收》，IEC376A(1973)((新

六氟化硫的规范和脸收第一次补充)),IEC376B(1974)((新六氟化硫的规范和验收第二次补充)))o

1主题内容与适用范围

木标准规定了}业六氟化硫的技术要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输和贮存。

木标准适用于硫与氟激烈反应生成并经过精制的工业六氟化硫。该产品主要用于电力_1:业、冶金

!_业和气象部门等。

分子式:SF。

分子址:146.05(按1985年国际原子量)

2引用标准

GB601化学试剂标准溶液制备方法

CB603化学试剂制剂及制品制备方法

GB3723工业用化学产品采样安全通则

GB5832.1气体中微量水分的测定电解法

GB5832.2气体中微量水分的测定露点法

GB6680液体化工产品采样通则

3技术要求

工业六氟化硫应符合表1要求。

表1

指标名称

指标

尹‘氟化硫(SF,),%(m/m)-

空气，咤。(阴/附)‘

四锹化碳((一1',),“。(mJm)/

水分(H,O),pp.(m/m)

酸度(以IIF计)，ppm(。/。)若

可水解撇化物(以HF汁)，ppm(m/m)‘

矿物油，PP.(。，。)了

毒性

99.8

0.05

0，05

8

0.3

1.0

10

生物试验无毒

4试验方法

本标准所用试剂和水，在未注明其他要求时，均指分析纯试剂和蒸馏水或相应纯度的水。

国家技术监督局1989一12-2，批准

1990一12一01实施

GB12022一89

4.1

式II

试验中所需标准溶液、制剂及制品，在未注明其他规定时，均按GB601,GB603之规定制备。

检脸样品应液相取样，取样时将样品气瓶倒置或倾斜，使气瓶出口处于最低点。

六氟化硫含a%的计算

六氟化硫的百分含41-按式(1)计算:

X=loo一(X+凡+

X3十X4+XS+X6

10'

)······，·······，·，·一(1)

:一:.

X—六氟化硫的百分含社;

X,—空气的百分含量;

Xr—四氯化碳的百分含量;

X3—水的含设，PPM;

X:,酸度。PPM;

X5—可水解氟化物，PPM;

X6-矿物油，PPM。

空气和四氟化碳含址的测定

1原理

六JfA化硫试样通过色tilo,柱，使待侧定的诸组分分离，由热导检测器检测并由记录系统记录色谱图。

根据标准样品的保留值定性，用归一化法计算有关组分的含量。

4.2.2主要材料及试剂

4.2.2.1载气氢气或氮气，纯度大于99.90/ae

4.2.2.2固定相硅胶(30-50目)，癸二酸二异辛醋，或者高分介多孔微球(40-60目或60-80目)，

(如401有机担体，GDX一105，或者国外porapak一Q等)。

4.2.2.3标准样品六氟化硫、四氟化碳、空气等。

4.2.3仪器

备有热导检侧器和适当衰减装置的气相色谱仪。

4.2.3.1色语柱

色Lii-柱应符合以卜要求:

fl.色潜柱竹:不锈钢，长度2m，内径3一4mm,根据所用仪器情况，

b.固定相:涂有癸二酸二异辛oil,的硅胶。癸二酸二异辛F713与硅胶的比为3:

甲烷作溶剂。或用高分子多孔微球。

c.色潜柱的老化:硅胶柱在120'C老化4h以上，

流速与分PTO品时相同。

42.3.2检测器

热导检测器。

4.2.3.3记录系统

柱管可适当改变。

97(m;m)，用三氯

401有机担体柱在200℃老化4h以上。载气及

记录仪、积分仪或微处理机等。用记录仪时，满敏程为1MVo

4,2-4样品与进样

4.2.4.1样品

瓶装六氟化硫液化气。

4.2.4.2进样

进样器使用只有定带管的六通阀。

进样前用待测户〔体将连接7's内气体置换千净。用六通阀进样，待定量杆中

衡!〕寸，方能进人色l:柱。进样最小于2mL。

气体压力与大气压力平

42.5侧定步骤

4.2.5.1色潜仪操作条件

GB12022-89

4.2.5.1.1色潜仪启动后，进行必要的调节，以达到下述分析条件。

柱箱温度:室温至45'C;

检测器温度:室温至45C;

桥电流:150mA以上;

载气流速:氢气，40mL,min或由使用者选择能得到合适分离的载气流速。

4.2.5.1.2色谱仪各部分在达到上述色语分析条件并稳定之后，即得到一条稳定的基线。

4.2.5.2NAU定

42.5.2.1定性

根据标准样品的相对保留值定性，各组分峰的顺序是:空气，CF，co,和S1`so

4.2.5.2.2定量

注人样品，进行色潜分析。记录色谱图，测试各组分的峰面积。

4.2.6色L图

典型色lak图，见图1。

一-二-一一---一一J‘一」----月_1_

432I0

时间(min)

图1六氟化硫典型色谱图

1一空气.2一CF4;3-CO2;4一SF,

4.2.了结果的计算

空气、四氟化碳含量用峰面积归一化法，

X;(%)

式中:X，—组分i的百分含量;

fi—组分i的校正因子;

A—组分i的峰面积。

按式(2)计算:

f;A

2(iiA)

x100

(2)

GB12022-89

用氢气做载气时，采用下述重量校正因子:

f5F6

二1.0

f空气二0.3

fCF.二0.7

两次平行测定结果之差不应大于:空气，0.005%tCF4,0.005%。取其算术平均值为测定结果。

4.3水分的测定

4.3.1重量法(仲裁法)

4.3.1.1原理

六氟化硫试样通过已知重U-的无水高氯酸镁水分吸收管，由管的增重值计算水分含量。

4.3.1.2试剂和材料

4.3.1.2.1无水高氯酸镁

4.3.1.2.2尤油卜燥空气由压缩空气通过装有几层碱石棉和高氯酸镁的于燥塔制得。

4.3.1.3仪器和设备

一般实验室用仪器和以下仪器:

4.3.1.3.1水分吸收管玻璃或不锈钢U型管，高约100cm，内径13mm，内装两份高氯酸镁和一份

玻璃粉(20-40目)的完个混合物。装人混合物后立即塞上玻璃棉，盖上氯丁橡胶盖r。三只吸收管

出连，两端装有Y}i塞，见图2。

放空

SF,气休

图2重量法侧定水分吸收装置

1一多孔玻璃过滤器，2一活塞;3-A管;4-A2管‘5-A3管，

6一保护管;7一湿式气体流里计

4.3.1.3.2保护管同4.3.1.3.1,

4.3.1.3.3过滤器多孔玻璃过滤器，2号孔度(40一80目)。

4.3.1.4测定步骤

试验吸收装置如图2所示。三只吸收管用氯丁橡胶管连接。吸收管连入吸收系统之前，用热空气

卜燥吸收系统的人口端、过滤器和所有隔离活塞。

打)于2舌塞，让}几燥空气(4.3.1.2.2)以250mL/min的速度通入吸收系统15mino关闭活塞，拆

下Ai若、AZ管和A3管，用氯丁橡胶盖子盖住所有管的出人n,

用软布或鹿皮仔细擦拭吸收管，然后放在天平中，20min后称量(准确到。.0001g),称量时从吸

收若臂上取下橡胶盖了。

重复上述操作，直到每个吸收管恒重为止(连续两次重量之差小于。.0002g)。然后以热空气、六

氟化硫试样气冲洗取样管路。重新将吸收管连入吸收系统。以250mL/min的速度通人试样气体50一

LOOL,再通人卜燥空气以排除吸收系统中残存的试样气体。称量吸收管，求出增重值。

4.3.1.5试验要求

GB12022-89

本试验要求在温度和湿度基本恒定的环境中进行。

试验应由技术熟练的操作人员进行。

在每一次单独测定中，A3管的增重值比A,管的大1mg或大10%时，则A,管和A2管应予更换，如

果A3管的增重值能被检测出来，则A,管和A:管也应予更换。

4.8.1.6结果的计算

试样体积按式(3)计算

V,(V2一匕)······。··一(3)

101.3〔273.(t,+t2)〕

式中:V<1—换算为20"C,101.3kPa下的试样体积，L;

尸，，尸2—流量计始态与终态的大气压力，kPat

t,,t2—流量计始态与终态的温度，℃，

V,,V2—流量计始态与终态的读数，L。

水分含量按式(4)计算:

X31=

水1+爪2

6.08犷。.

x1000

(4)

式中:X31—水分含量，PPM(二/二)，

，，，。2—分别为两只吸收管的增重值，mgr

Vii-20`C,101.3kPa下试样的体积，L;

6.08-201C,101.3kPa时六氟化硫的密度，g/L。

两次平行测定结果之差不应大于1ppm。取其算术平均值为测定结果。

4.3.2电解法

按GB5832.1之规定进行。

水分含量(X33)以ppm(m/m)表示。

4.3.3露点法

按GB5832.2之规定进行。

水分含量(X33)以ppm(m/二)表示。

4.4酸度的测定

4.4.1原理

试样中的酸和酸性物质与过量的氢氧化钠标准溶液发生中和反应，以甲基红一澳甲酚绿为指示剂，

用硫酸标准溶液滴定过量的碱，从而测定出试样的酸度。

4.4.2

4.4.2.1

制取。

4.4.2.2

4.4.2.3

4.4.2.4

4.4.2.5

4.4.2.6

试剂和溶液

氢氧化钠(GB629)c(NaOH)约为O.Olmol/L标准溶液。由O.lmol/L标准溶液稀释

硫酸(GB625)‘(合H,SO,)约为O.Olmol/L标准溶液。由。.lmol/L标准溶液稀释制取。

甲基红(HG3-958)2g/L乙醇溶液。

嗅甲酚绿(HGB3386)2g/L乙醇溶液。

95%乙醉(GB679).

甲基红一澳甲酚绿混合指示剂甲基红乙醇溶液(4.4.2.3)与澳甲酚绿乙醇溶液((4.4.2.4)

按1:3体积比混合。

4.43仪器和设备

一般实验室用仪器和以下仪器:

4.4.3.1微ai滴定管5ML，分度值为0.02或0.01mL。

GB12022一r;9

4.4.3.22号孔度多孔气体分布管。

4.4.3.3湿式气体流缝计。

4.‘.测定步骤

六氟化硫酸度侧定的吸收装置如图3所示。缓冲瓶、吸收瓶均为300mL锥形瓶，吸收瓶内分别装

人l00mL新煮沸过的蒸馏水，4mL氢氧化钠标准溶液(4.4.2.1)。气体分布管口距瓶底8mm，试样

气体流速500mL/min,通气U30L，由湿式气体流量计计量。通气完毕，从系统中取下吸收瓶，分

别加人4一5滴混合指不剂((4.4.2.6)，用硫酸标准溶液(4.4.2.2)滴定，溶液由蓝绿色变为红色

为终点。

放空

.-，-峭..

SF,气体

图3酸度吸收装置

I一缓冲瓶，2，3一吸收瓶，

5一多孔气体分布管;

4一湿式气体流ht计;

6一开口气体分布n

‘4.5结果的计算

试样体积按式(5)计算:

一

厂c2

合(P,+P2)·293.‘

101.3〔273.1+告(，】+‘2)〕

(V2一V,)

式中

式巾

V12—换算为20C,101.3kPa时试样体积，L;

尸!，尸2—流母计始态与终态的大气压力，kPa;

t!，t2-流里计始态与终态的温度，℃:

卜!，V2—流最计始态与终态的读数，L。

酸度按式(6)计算:

一

X4=

酸度(以HF计)，

200〔(B一x)+(B一Y)〕

6.08厂c2

火;—

13—

1,r—

ppm(m/m)=

空白试验消耗硫酸标准溶液(4.4.2.2)的体积，mL，

分别为滴定两个吸收瓶溶液消耗的硫酸标准溶液(4.4.2.2)的体积。川L;

1}Z200C，101.3kPa时试样体积，L;

6.08-20C,101.3kPa时六氟化硫的密度，g,Lo

::

两次平行侧定结果之差不应大于0.05ppm。取其算术平均值为测定结果。

可水解氟化物i4!9定

t原PI'

746

GB12022一!,9

夕、氟化硫样品在密封容器中‘歹碱液共同振荡水解。水解生成的氟化物离子，用铡一茜素络合剂显

色，用比色法测定。

45.2试剂和溶液

4.5.2.1氨水(GB631)254、一2800。

4.5.2.2乙酸钱((;B1293)204"。(m/V)溶液。

4.5.2.3茜素络合指示剂分子式为C19HISNOeo

4.5-2.4无水乙酸钠(GB694)a

4.5.2.5内酮(GB686)。

4.5.2.6氧化斓98%。

4.5.2.7氟化钠(HGB316)优级纯。

4.5.2.8氢氧化钠((;B629)4giL溶液。

4.5.2.9盐酸(GB622)(1+119)溶液。

4.5.2.10盐酸(GB622)(2+10)溶液。

4.5.2.11冰乙酸(GB676)(6+194)溶液。

4.5.3仪器和设备

分光光度计和一般实验室用仪器。

4.5.4分析步骤

4.5.4.1显色剂的配制

于l00mL烧杯I'M!人5mL水、0.13mL氨水(4.5.2.1)、1mL乙酸铱溶液(4.5.2.2),再加

人准确称展的0.048g素络合指示剂。于250mL棕色容U%ill加人8.2g无水乙酸钠，用l00mL乙酸

溶液((4.5.2.11)溶解。将烧杯，I:的溶液滤人此容4瓶中，用少u水洗涤滤纸，再加人100mLIrmflo

l另烧杯‘11加人准确称I的。.0418氧化斓和2.5.L盐酸溶液(4.5.2.10),微热溶解。冷却后并人

容Id瓶II，

4.5.4.2

用水稀释至刻度。此显色剂保存于低温暗处，使用期为一个月。

氟离子标准贮备液的制备

准确称取105'C下烘2h的2.210g氟化钠，置于烧杯中用50mL水和1mL氢氧化钠溶液(4.5.2.8)

.溶解，转移至1OOOmL容录瓶中，用水稀释至刻度。此溶液为标准贮备液，含1mg;mL氟离子，贮于

塑料瓶中。

准确吸取ImL卜述氟离子标准贮备液，置于100.L容u瓶III,用水稀释至刻度。此溶液含10[ig/mL

氟离子，使用前临时配制。

4.5.4.3氟离子含址一吸光度关系曲线的绘制

于5个l00mL烧杯11!各)MI人IO.L氢氧化钠溶液(4.5.2.8)，分别))JI队0,0.5,1.0,1.5,2,OmL

含10jig,m1氟离子的溶液。借助酸度计，用盐酸溶液(4.5.2.9)和氢氧化钠溶液((4.5.2.8)调节各

溶液的酸度为pH5。，再分别转移到100mL容4瓶中，加人10mL锢一茜素络合显色剂，用水稀释1-1

刻度，士二暗处显色30min。在分光光度计上，使用2cm比色皿，于波长600nm处，用氟离子空白液调

节零点，测定各溶液的吸光度。绘制氟离子含W-一吸光度关系曲线。

4.54.4样品分析

取样装置如图4所示。将1000.L取样瓶抽空，使样品经针形阀缓缓进人取样瓶中，待U形管压

力计平衡后，再重复抽空3次。当取样瓶最后一次充满样品气体时，用注射器注人10ML氢氧化钠溶

液(4.5.2.8)，关闭取样瓶活塞。将取样瓶与针形阀及真空系统断开，握在手中振荡。每隔5min振荡

1min,操作1h。倾出瓶中溶液，按4.5.4.3调节溶液酸度、显色和测定吸光度。

GB12022-89

.~，，明..

SF,气体

图4可水解氟化物测定取样装置

1一取样瓶，2，3一真空三通活塞。4一U形管压力训

4.5.4.5结果的计算

氟离子含最按式(7)计算:

犯=

20000n

尸

iyn”·。5厂不而万不一’

293.1

(7)

273.1+t

式中:长—氟离子含量(以1{F计)，ppm(m/m)a

。—在氟离子含量一吸光度曲线上查得的氟离子含量，w9+

V取样瓶容积，ml;

1,—大气压力，kPa,

i—环境温度，℃。

6.08—六氟化硫在101.3kPa,20℃时的密度，以L。

两次平行侧定结果之差不应大110.3ppm。取其算术平均值为测定结果。

4.6矿物油测定

4.6.1原理

六氟化硫试样气体通过含有四氯化碳的吸收瓶，其中的矿物油被四氯化碳吸收，用红外光谱法测

定该溶液在2930cm-’波长下相当于石蜡烃中甲基、次甲敖吸收峰的吸光度，利用工作曲线计算矿物由

含最o

4.6.2试齐U不t!材料

4.6.2.1四氯化碳(GR688),

4.6.2.2压缩机油工业品，30号。

4.6.3仪器和没备

‘般实验室用仪器和以F仪器:

4.6.3.1红外光语仪。

4.6.3.23mm或20mm/y.氯化钠池窗液体吸收池或矛，英池。

4.6.3.3吸收瓶如图7所示。

GB12022-89

图5吸收瓶

I一2号孔度多孔气体分布管

4.6.4测定步骤(试验条件适合于20mm厚吸收池)

4.6.4.1S:作曲线的绘制

用压缩机油配制下述浓度的矿物油四抓化碳标准溶液:10,20,50,100,200mg/L，压缩机油

的称垦准确至0.0002g,

将标准溶液分别注人吸收池中，将四氯化碳放人另一同样规格的吸收池中作参比，在2930cm-

处ik9定吸光度，以净吸光度对浓度绘制工作曲线。

4.6.4.2矿物油吸收和测定

矿物油吸收装置如图6所示。吸收瓶内分别装有70mL四抓化碳，用冰水浴冷却。试样气体流速

170mLimin,通气193oL，由湿式气体流量计计量。通气完毕，将吸收瓶中的溶液合并于烧杯中，

用40mL四氯化碳多次洗涤吸收瓶，洗涤液并人烧杯中。

在通风丰I.内将烧杯中的溶液小心蒸发至15.L左右，转移至25mL容量瓶中，在恒温20℃下，用

四氯化碳稀释至刻度。

GB12022-89

放空

图6

t一转子流鼠计，

矿物油吸收装置

2一吸收瓶，3-湿式气体流uiii

用180mL四氯化碳按上述浓缩步骤做空白试验。

按4.6.4.1条操作步骤测定样品及空白试验溶液的净吸光度，在工作曲线上查出相应的矿物油浓

度。

4.6.5结果的计算

试样体积按式(8)计算:

合(P,+P2)x293.‘

厂=一

101.3〔273.

1·合(，】+，2)〕

(h2一价)···················⋯⋯(8)

式。}:L}—换算为200C,101.3kPa时试样体积，L;

P),P2—AL`w`.计始态与终态的大气压力，kPa,

t,，

Y'，

t:—流量计始态与终态的温度，℃。

Ill—流量计始态与终态的读数，L。

矿物油含U.按式(9)计算:

X

(a一6)厂f

6.08V

。·····。···。··················。。··⋯⋯(9)

式11:Xfi—矿物油含41,ppm(二/。);

a—试样溶液的矿物油浓度，mg/L;

6—空白试验溶液的矿物油浓度，mg/L;

U—容u瓶容积，mL;

6.08-200C,101.3kPa时六氟化硫的密度，g,L。

两次平行测定结果之差不应大于1ppm。取其算术平均值为测定结果。

4.了毒性试验

4.7.1原f9!

模拟空气中氧气和氮气含最,配制79

使小白鼠连续染毒24h,观察72h,检验小

1,(VV)六氟化硫气体和21%(V/V)氧气的试验气体。

白鼠有无中毒症状。

4.7.2仪器、设备和材料

般实验室用仪器。

氧气纯度99‘)。以卜。

4.7.3

4.7.3.1

试验步骤

准备工作

试!S^(I通风柜内进行，按图7组装试验装置。

GB12022-89

选购15一20只体重约20g的雌性小白鼠，饲养在笼子中。试验前，一般应进行3一5d的观察，确

认小白鼠健康。

图7毒性试验装置

1一捻压费;2一流缺计;3一气体混合器，4一染毒缸，

5一饮水瓶;s一食物;了一小白h1

4.7.3.2试验操作

4.7.3.2.1打开六氟化硫样品气瓶和氧气钢瓶，调节到所要求的比例，

缸容积的合。流址稳定8一16min之后，将5只小白鼠放人染毒缸内，

每分钟气体流量不得小干染毒

供应饮水和食物，观察24h。每

小时记录次，内容为小白鼠的饮食活动、异常表现及室温等。

4.7.3.2.2试验完毕后，将小白鼠放回笼子中继续观察72h。按4.7.3.2.1要求记录。

4.7.4结果判断与处理

4.7.4.1小白以无异常