Приложение III. Технические требования в отношении простых удобрений с высоким содержанием азота на основе нитрата аммония

Приложение III

Технические требования
в отношении простых удобрений с высоким содержанием азота на основе нитрата аммония

1. Характеристики и ограничения в отношении удобрений с высоким содержанием азота на основе нитрата аммония

1.1. Пористость (способность удерживать масло).

Способность удерживать масло удобрения, предварительно прошедшего два термических цикла при температуре от 25 до 50 °C, которое соответствует требованиям части 2 раздела 3 настоящего Приложения, не должна превышать 4% по массе.

1.2. Горючие компоненты.

Процентное отношение к массе горючего вещества, приравненного к углероду, не должно превышать 0,2% для удобрений, содержание азота в которых не менее 31,5% от массы, и не должно превышать 0,4% для удобрений, содержание азота в которых не менее 28%, но не более 31,5% от массы.

1.3. pH

Раствор 10 г удобрения в 100 мл воды должен иметь pH не ниже 4.5.

1.4. Размер частиц.

Не более 5% от массы удобрения должно быть способно пройти сквозь сито с размером ячейки 1 мм, и не более 3% от массы - сквозь сито с размером ячейки 0,5 мм.

1.5. Хлор

Максимально содержание хлора - 0,02% от массы.

1.6. Тяжелые металлы.

Не следует добавлять тяжелые металлы преднамеренно, и в случае обнаружения случайно проявившихся в процессе производства следов, содержание не должно превышать установленный Комитетом предел.

Содержание меди не должно быть больше 10 мг/кг.

Специальные ограничения в отношении иных тяжелых металлов не установлены.

2. Описание методики проведения испытаний на устойчивость к детонации удобрений с высоким содержанием азота на основе нитрата аммония

Испытание должно проводиться на опытном образце удобрения.

До проведения испытания на устойчивость к детонации вся масса образца должна пятикратно пройти термический цикл, в соответствии с требованиями части 3 раздела 3 настоящего Приложения.

Испытание на устойчивость к детонации удобрения должно проводиться в горизонтальной стальной трубке согласно следующим условиям:

- бесшовная стальная трубка;

- длина трубки: не менее 1 000 мм;

- номинальный внешний диаметр: не менее 114 мм;

- номинальная толщина стенок: не менее 5 мм;

- бустер: вид и количество бустера определяется в соответствии с целью довести до максимума детонационное давление на образец, что позволит выявить восприимчивость образца к передаче детонации;

- температура при проведении испытания: 15 - 25 °C;

- свинцовые цилиндры-свидетели для определения детонации: диаметр - 50 мм; высота - 100 мм;

- расположены на расстоянии 150 мм друг от друга, поддерживают трубку в горизонтальном положении.

Испытание должно проводиться дважды. Испытание считается завершенным, если в ходе первого и второго раза один или более поддерживающих свинцовых цилиндров были повреждены менее чем на 5% .

3. Методы проверки на соответствие нормам, установленным в Приложениях III-1 и III-2

Метод 1

Способы применения термических циклов

1. Задачи и сфера применения

Настоящий документ определяет процедуру применения термического цикла, предшествующую проверке определения способности удерживать масло простыми удобрениями с высоким содержанием азота на основе нитрата аммония и проведению испытаний на устойчивость к детонации как простых, так и составных удобрений на основе нитрата аммония с высоким содержанием азота.

Методы замкнутого термического цикла, описанные в настоящем разделе, считаются в достаточной степени моделирующими условия, которые необходимо принимать во внимание согласно задачам, установленным разделом II главы IV Приложения. Однако гарантия полного воспроизведения всех условий, которые могут возникнуть в процессе хранения и транспортировки, в ходе применения данных методов отсутствует.

2. Термические циклы в Приложении III-1

2.1. Сфера применения.

Настоящая процедура циклического температурного воздействия предшествует определению способности удобрения удерживать масло.

2.2. Сущность и описание.

В колбе Эрленмейера нагрейте образец с температуры окружающей среды до 50 °C, поддерживайте данную температуру в течение двух часов (фаза при 50 °C). Далее охладите образец до температуры 25 °C и поддерживайте данную температуру в течение двух часов (фаза при 25 °C). Сочетание последовательных фаз при 50 °C и 25 °C составляет один термический цикл. После того как образец был подвергнут двум термическим циклам, для определения способности удерживать масло следует содержать образец при температуре от 20 3 °C.

2.3. Оборудование.

Стандартный лабораторный инструментарий, в частности:

- водяные бани, температура в которых составляет 25 ( 1) и 50 ( 1) °C соответственно;

- колбы Эрленмейера, каждая вместимостью 150 мл.

2.4. Процедура.

Поместите каждый тестовый образец (70 (5) грамм) в колбу Эрленмейера, запечатайте колбу пробкой.

Через каждые 2 часа переставляйте колбу из 50 °C термостата в 25 °C термостат, и наоборот.

Поддерживайте постоянную температуру воды в каждом термостате и поддерживайте движение путем быстрого помешивания для того, чтобы убедиться в том, что уровень воды выше, чем уровень образца в колбе. Защитите пробку от конденсации при помощи колпачка из вспененной резины.

3. Термические циклы в Приложении III-2

3.1. Сфера применения.

Настоящая процедура циклического температурного воздействия предшествует проведению тестов на детонацию.

3.2. Сущность и описание метода.

Нагрейте образец в водонепроницаемой емкости с температуры окружающей среды до 50 °C и поддерживайте данную температуру в течение одного часа (фаза при 50 °C). Далее охладите образец до температуры 25 °C и поддерживайте данную температуру в течение одного часа (фаза при 25 °C). Сочетание последовательных фаз при 50 °C и 25 °C составляет один термический цикл. После того как образец был подвергнут двум термическим циклам, по проведения теста на детонацию образец следует содержать при температуре 20 3 °C.

3.3. Оборудование:

- водяная баня, с настроенным диапазоном температур от 20 до 51 °C, минимальная шкала прогрева и охлаждения которой составляет 10 °C/ч, или две водяные бани, температура одной из которых равна 20 °C, а другой - 51 °C. Вода в бане(ях) постоянно помешивается; объем бани должен позволять обеспечить достаточную циркуляцию воды;

- емкость из нержавеющей стали, полностью водонепроницаемая, в центре снабженная термопарой. Внешняя ширина емкости составляет 45 ( 2) мм, толщина стенок - 1,5 мм (смотри Рисунок 1). Высота и длина емкости определяются в соответствии с размерами водяной бани, например длина 600 мм, высота 400 мм.

3.4. Процедура.

Поместите в емкость достаточное для однократной детонации количество удобрения, закройте крышку. Поместите емкость в водяную баню. Нагрейте воду до 51 °C и измерьте температуру внутри удобрения (в центре). Спустя один час после того, как температура в центре достигла 50 °C, охладите воду. Спустя час после того, как температура в центре достигла 25°C, подогрейте воду, начав второй цикл. Если используются 2 водяные бани, переместите емкость из одной бани в другую после каждой фазы нагрева/охлаждения.

Рисунок 1

Cover - крышка;

Wing nut - крыльчатая гайка;

Bolt - болт;

Box - емкость;

O-ring - уплотнительное кольцо.

Метод 2

Определение способности удерживать масло

1. Задачи и сфера применения.

Настоящий документ закрепляет способ определения способности удерживать масло простых удобрений на основе нитрата аммония с высоким содержанием азота.

Метод применим к гранулированным удобрениям, не содержащим компонентов, растворимых в масле.

2. Определение.

Способность удобрения удерживать масло: количество масла, удержанного удобрением, установленное в специальных условиях, выраженное в процентном отношении к массе.

3. Сущность метода.

Общее погружение испытуемого образца в газойль на определенный период времени с последующим впитыванием избытка масла. Измерение увеличения массы испытуемого образца.

4. Реактивы.

Газойль

Вязкость max.: 5 МПа/с при 40 °C

Плотность: от 0,8 до 0,85 г/мл при 20 °C

Содержание серы: 1,0% (м/м)

Зола: 0,1% (м/м)

5. Оборудование.

Стандартное лабораторное оборудование и:

5.1. Весы лабораторные с точностью измерения до 0,01г.

5.2. Стакан, вместимостью 500 мл.

5.3. Воронка из пластмассы, имеющая цилиндрические стенки верхней части диаметром примерно 200 мм.

5.4. Лабораторное сито диаметром отверстий 0,5 мм, прикрепляется к воронке (5.3).

Примечание: Размеры воронки и сита должны позволять лишь незначительному количеству гранул ложиться поверх других частиц, таким образом, масло будет свободно просачиваться.

5.5. Бумага фильтровальная с высокой скоростью фильтрации, креповая, мягкая, массой 150 .

5.6. Впитывающая материя (лабораторного стандарта).

6. Процедура.

6.1. Быстро последовательно проводятся два измерения отдельных частей, взятых из одного и того же тестового образца.

6.2. Удалите частицы менее 0,5 мм, используя лабораторное сито (5.4). Взвесьте с точностью до 0,01 грамма примерно 50 грамм тестового образца в стакане (5.2). Добавьте к нему достаточное количество газойля (раздел 4), так чтобы полностью закрыть частицы или гранулы, осторожно перемешать, чтобы убедиться, что поверхность гранул полностью покрыта газойлем или все частицы полностью смочены. Накрыть стакан часовым стеклом и отставить на 1 час при температуре 25 ( 2) °C.

6.3. Отфильтруйте все содержимое стакана через воронку (5.3) с присоединенным к ней ситом (5.4). Дайте содержимому, распределенному на сите стечь в течение одного часа, для того чтобы удалить излишки газойля.

6.4. Уложите два листа фильтровальной бумаги (5.5) (размером примерно 500 X 500 мм) один на другой гладкой поверхностью; загните 4 края обоих листов вверх на ширину примерно 40 мм, для того чтобы предотвратить потерю гранул. Поместите два слоя впитывающей материи (5.6) в центр фильтровальной бумаги. Поместите все содержимое сита (5.4) на впитывающую материю и осторожно распределите при помощи мягкой плоской кисти гранулы. По истечении 2 минут поднимите одну сторону впитывающей материи, для того чтобы переместить гранулы на фильтровальную бумагу, распределите гранулы при помощи мягкой плоской кисти. Положите лист фильтровальной бумаги с таким же образом отогнутыми краями на образец и прокатайте гранулы между листами фильтровальной бумаги круговыми движениями, создавая небольшое давление. Сделайте паузу после 8 круговых движений, для того чтобы поднять противоположные края фильтровальной бумаги и вернуть в центр распределившиеся по периметру гранулы. Продолжайте процедуру: сделайте завершающие 4 круговых движения, сначала по часовой, затем против часовой стрелки. Затем закатите гранулы обратно в центр, как написано выше. Данную процедуру следует повторить 3 раза (24 круговых движения, дважды поднять края). Осторожно вставьте новый лист фильтровальной бумаги между нижним и верхним листом, позвольте гранулам перекатиться на новый лист, подняв края верхнего листа. Накройте гранулы новым листом фильтровальной бумаги и повторите процедуру, описанную выше. Сразу же после прокатывания, ссыпьте гранулы в тару и произведите повторное взвешивание с точностью до 0,01 грамм, чтобы определить количество впитанного газойля.

6.5. Повторное прокатывание и перевешивание.

Если количество удержанного газойля более 2 грамм, поместите порцию на свежий комплект фильтровальной бумаги и повторите процедуру прокатывания, поднимая уголки, в соответствии с описанием раздела 6.4 (дважды восемь круговых движений, одно поднятие). Затем перевесьте порцию.

7. Обработка результатов.

7.1. Метод расчета и формула.

Количество удержанного масла после каждого измерения (6.1) выражается в процентном отношении к массе порции отсеянного тестового образца. Расчет производится следующим образом:

где:

m1 - масса порции отсеянного тестового образца (в граммах) в соответствии в разделом 6.2;

m2 - масса порции тестового образца согласно разделам 6.4 или 6.5 соответственно по результатам последнего взвешивания.

За результат принимают среднее арифметическое двух раздельных наблюдений.

Метод 3

Определение горючих компонентов

1. Задачи и сфера применения.

Настоящий документ устанавливает процедуру для определения горючего содержания простых удобрений на основе нитрата аммония с высоким содержанием азота.

2. Сущность метода.

Углекислый газ, который образуют неорганические наполнители, заранее удаляется при помощи кислоты. Органические составляющие окисляются при помощи смеси хромовой кислоты/серной кислоты. Выделяющийся углекислый газ поглощается раствором гидроксида бария и измеряется обратным титрованием с раствором гидроксида натрия.

3. Реактивы

3.1. Хром (VI) триоксид Cr2O3 (чистый для анализа);

3.2. Серная кислота, 60% по объему: налейте 360 мл воды в литровый стакан и осторожно добавьте 640 мл серной кислоты (плотность при 20°C = 1.83 г/мл).

3.3. Нитрат серебра: 0,1 моль/л раствор.

3.4. Гидроксид бария.

Отвесить 15 грамм гидроксида бария [Ba(OH)2. 8H2O], и полностью растворить в горячей воде. Дать остыть и перелить в литровую колбу. Заполнить до отметки и перемешать. Отфильтровать через гофрированную фильтровальную бумагу.

3.5. Соляная кислота: 0,1 моль/л, стандартный раствор.

3.6. Гидроксид натрия: 0,1 моль/л, стандартный раствор.

3.7. Бромфенол синий: раствор 0,4 грамм на 1 литр воды.

3.8. Фенолфталеин: раствор 2 грамм на литр 60%-ного этанола.

3.9. Натровая известь: размер частиц от 1,0 до 1,5 мм.

3.10. Деминерализованная вода, свежекипяченая для удаления углекислого газа.

4. Оборудование.

4.1. Стандартное лабораторное оборудование, в частности:

- тигель с пластинкой из закаленного стекла, вместимостью 15 мл; диаметр пластинки - 20 мм; общая высота - 50 мм; пористость 4 (диаметр пор от 5 до 15 m);

- 600-мл стакан.

4.2. Запас сжатого азота.

4.3. Агрегат сделан из указанных ниже частей и собран путем сферических притертых соединений, если возможно (смотри Рисунок 2).

4.3.1. Поглощательная труба A примерно 200 мм в длину и 30 мм в диаметре, заполненная натровой известью (3.9), закупоренная пробками из стекловолокна.

4.3.2. 500-мл реактивная склянка B с боковым входом и круглым дном.

4.3.3. Фракционная колонна Вигро около 150 мм в длину (C').

4.3.4. Двухконтурный холодильник C, 200 мм в длину.

4.3.5. Склянка Дрекселя (D), удерживающая избыточную кислоту в процессе перегонки.

4.3.6. Ледяная баня E для охлаждения склянки Дрекселя.

4.3.7. Два поглотительных сосуда F1 и F2, от 32 до 35 мм в диаметре, газораспределитель которых содержит 10-мм диск из малопористого закаленного стекла.

4.3.8. Всасывающий насос и устройство для регулировки всасывания G, состоящее их Т-образной стеклянной детали, вставленной в окружность, свободный конец которой соединен с тонкой капиллярной трубкой короткой резиновой трубкой при помощи винтового зажима.

Осторожно: Использование кипящего раствора хромовой кислоты в агрегате при пониженном давлении - опасная операция, требующая принятия соответствующих мер предосторожности.

5. Процедура.

5.1. Тестовый образец

Отвесьте примерно 10 грамм нитрата аммония с точностью до 0,001 грамма.

5.2. Удаление карбонатов.

Поместите тестовый образец в реактивную склянку B. Добавьте 100 мл H2SO4 (3.2). Растворяйте в течение 10 минут частицы или гранулы при комнатной температуре. Соберите агрегат согласно схеме: соедините один конец поглощательной трубы (A) с источником азота (4.2) через устройство, обеспечивающее ток только в одном направлении (посредством обратного клапана), давление в котором от 667 до 800 Па; другой конец трубы - с подающей трубкой, которая заходит в реактивную склянку. Установите фракционную колонну Вигро (C') и холодильник (C) с поступающей охлаждающей водой. Отрегулируйте прохождение азота через раствор умеренным потоком, доведите раствор до точки кипения и нагревайте 2 минуты. По окончании этого времени бурное выделение пузырьков газа должно закончиться. Если бурное выделение пузырьков газа продолжается, продолжайте нагревать еще 30 минут. Дайте раствору охладиться не менее 20 минут проходящим через него азотом. Завершите сборку агрегата согласно схеме, присоединив конденсаторную трубку к склянке Дрекселя (D) и склянку к поглотительным сосудам F1 и F2. Во время сборки агрегата азот должен продолжать проходить через раствор. Быстро добавьте 50 мл раствора гидроксида бария (3.4) в каждый поглотительный сосуд (F1 и F2). Пропустите сквозь пузырьки поток азота на протяжении 10 минут. Раствор должен оставаться чистым в поглотителях. Если этого не произошло, повторите процесс удаления карбонатов.

5.3. Окисление и поглощение.

После отвода подающей азот трубки, быстро добавьте 20 грамм триоксида хрома (3.1) и 6 мл раствора нитрата серебра (3.3) через боковой вход реакционной склянки (B). Присоедините агрегат к всасывающему насосу и пропустите через поток азота таким образом, чтобы устойчивый поток газовых пузырьков проходил через поглотительные сосуды из закаленного стекла F1 и F2.

Нагрейте реакционную склянку (В) до кипения жидкости и продолжайте кипятить полтора часа*(30). Может возникнуть необходимость в настройке клапана - регулятора всасывания (G), для того чтобы отрегулировать поступление азота, так как существует вероятность того, что карбонат бария, выпавший в осадок в ходе испытания, может заблокировать диски из закаленного стекла. Операция проходит удовлетворительно, если раствор гидроксида бария в поглотительном сосуде F2 остается прозрачным. В противном случае повторите испытание. Остановите нагревание и разберите агрегат. Вымойте каждый распределитель (3.10) внутри и снаружи, чтобы удалить гидроксид бария, и соберите обмывки в соответствующем поглотительном сосуде. Поместите распределители один за другим в 600-мл стакан, который будет в дальнейшем использоваться для определения.

Быстро отфильтруйте в вакууме сначала содержимое поглотительного сосуда F2, затем сосуда F1, используя тигель из закаленного стекла. Соберите осадок, сполоснув поглотительные сосуды водой (3.10) и вымойте тигель 50 мл такой же воды. Поместите тигель в 600-мл стакан и добавьте примерно 100 мл кипяченой воды (3.10). Поместите 50 мл кипяченой воды в каждый поглотительный сосуд и пропустите азот через распределители в течение 5 минут. Смешайте воду с водой в стакане. Повторите процедуру еще раз, для того чтобы убедиться, что распределители промыты.

5.4. Измерение карбонатов, производных из органического материала.

Добавьте 5 капель фенолфталеина (3.8) к содержимому стакана. Раствор окрасится в красный цвет. Добавьте соляную кислоту (3.5) капля за каплей до того момента, как исчезнет розовый оттенок. Хорошо перемешайте раствор в тигиле, чтобы проверить не проявится ли розовый цвет вновь. Добавьте 5 капель синего бромфенола (3.7) и титрируйте соляной кислотой (3.5) до того, как раствор окрасится в желтый. Добавьте еще 10 мл соляной кислоты. Доведите раствор до точки кипения и продолжайте кипятить в течение 1 минуты (максимум). Осторожно проверьте, не осталось ли осадка в жидкости. Дайте остыть и обратно титруйте раствором гидроксида натрия (3.6).

6. Контрольный опыт

Проведите контрольный опыт по той же процедуре, используя те же количества всех реактивов.

7. Обработка результатов.

Содержание горючих компонентов (C), выраженных в углерод, в процентном отношении в массе тестового образца, рассчитывается по формуле:

где:

E = масса в граммах тестового образца,

V1 = общий объем в мл от 0,1 моль/л соляной кислоты добавленной после изменения цвета,

V2 = общий объем в мл от 0,1 моль/л раствора гидроксида натрия, использованного для обратного титрования.

Подписи к Рисунку 2:

A - Поглощательная труба, заполненная натровой известью;

B - Реактивная склянка;

C' - Фракционная колонна Вигро 150 мм в длину;

С - Двухконтурный холодильник 200 мм в длину;

D - Склянка Дрекселя;

E - Ледяная баня;

F1 и F2 - Поглотительных сосуда от 32 до 35 мм в диаметре, соединенные путем сферических притертых соединений, газораспределитель которых содержит 10-мм диск из малопористого закаленного стекла;

G - Устройство для регулировки всасывания.

Метод 4

Определение уровня pH

1. Задачи и сфера применения.

Настоящий документ устанавливает процедуру определения уровня pH в растворе простых удобрений на основе нитрата аммония с высоким содержанием азота.

2. Сущность метода.

Измерение pH раствора нитрата аммония при помощи pH-метра.

3. Реактивы.

Дистиллированная или деминерализованная вода, свободная от углекислого газа.

3.1. Буферный раствор, pH 6,88 при 20 °C.

Растворите 3,40 0,01 грамм дигидроортофосфата калия () в приблизительно 400 мл воды. Затем растворите 3,55 0,01 грамм гидроортофосфата натрия () в приблизительно 400 мл воды. Переместите без потери два раствора в 1000-мл мерную колбу, дополните до отметки и перемешайте. Храните раствор в герметичном сосуде.

3.2. Буферный раствор, pH 4,00 при 20°C.

Растворите 10,21 0,01 грамм гидрофталат калия () в воде, переместите без потери в 1000-мл мерную колбу, дополните до отметки и перемешайте. Храните раствор в герметичном сосуде.

3.3. Могут применяться доступные в продаже стандартные растворы для определения pH.

4.Оборудование.

pH-метр, оснащенный стеклянным и каломельным электродами или эквивалентными, чувствительностью 0,05 pH единиц.

5. Процедура.

5.1. Калибровка pH-метра.

Калибруйте pH-метр (4) при температуре 20 ( 1) °C, используя буферные растворы (3.1), (3.2) или (3.3). Пустите медленной струйкой азот на поверхность раствора, поддерживайте это на протяжении всего испытания.

5.2. Определение.

Налейте 100,0 мл воды на 10 ( 0,01) грамм тестового образца в 250 мл стакан. Удалите не растворившиеся частицы путем фильтрации, декантированием или с помощью обработки жидкости в центрифуге. Измерьте уровень pH чистого раствора при температуре 20 ( 1) °C таким же образом как при калибровке pH-метра.

6. Обработка результатов.

Отразите результат в pH единицах, с точностью до одного знака после десятичной точки, укажите температуру при измерении.

Метод 5

Определение размера частиц

1. Задачи и сфера применения.

Настоящий документ устанавливает процедуру испытания по просеиванию простых удобрений на основе нитрата аммония с высоким содержанием азота.

2. Сущность метода.

Тестовый образец просеивается через набор из трех контрольных сит вручную или с помощью механических приспособлений. Масса, оставшаяся на каждом сите, фиксируется и высчитывается процент материала, прошедшего через соответствующие сита.

3. Оборудование.

3.1. 200-мм-диаметра тестовые сита из тканой проволочной сетки с отверстиями 2,0 мм,

1,0 мм и 0,5 мм соответственно стандартного диапазона. Одна крышка и один приемник для сит.

3.2. Весы лабораторные с точностью измерения до 0,1 грамма.

3.3. Механический встряхиватель для сит (при наличии), способный передавать как вертикальное, так и горизонтальное движение тестовому образцу.

4. Процедура.

4.1. Разделить образец характерно на порции примерно по 100 грамм.

4.2. Взвесить одну из порций с точностью до 0,1 грамма.

4.3. Составьте набор из контрольных сит по возрастанию: приемник, 0,5 мм, 1 мм, 2 мм, - и поместите отвешенную порцию образца на верхнее сито. Закройте крышкой верхнее из набора сит.

4.4. Трясите вручную или при помощи устройства, как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении. Если трясете вручную, время от времени легко постукивайте. Продолжайте процедуру в течение 10 минут или до того момента, как через каждое сито в минуту станет проходить менее 0,1 грамма образца.

4.5. Снимите сита из набора по очереди и соберите оставшийся материал, осторожно очистите обратную сторону сита мягкой кистью в случае необходимости.

4.6. Взвесьте материал, оставшийся в каждом сите и в приемнике с точностью до 0,1 грамма.

5. Обработка результатов.

5.1. Переведите массы получившихся фракций в процентное отношение к сумме всех масс фракций (но не к первоначальной массе загрузки).

Рассчитайте процент в приемнике (то есть < 0,5 мм): A%;

Рассчитайте процент, удержанный в 0,5 мм сите: B%;

Рассчитайте процент, прошедший через 1,0 мм, то есть (A + B)%.

Сумма масс фракций должна быть в пределах 2% от изначально взятой массы.

5.2. Следует провести не менее 2 отдельных опыта, и результаты А по каждому из отдельных опытов не должны отличаться друг от друга более чем на 1% абсолютно, а результаты В - не более 1,5% абсолютно. Если данное условие не было исполнено, повторите тест.

6. Выражение результатов.

Зафиксируйте два значения, полученных для A с одной стороны, и для A + B с другой.

Метод 6 Определение содержания хлора (в виде иона хлорида)

1. Задачи и сфера применения.

Настоящий документ устанавливает процедуру определения содержания хлора (в виде иона хлорида) в простых удобрениях на основе нитрата аммония с высоким содержанием азота.

2. Сущность метода.

Ионы хлорида, растворенные в воде, определяются путем потенциометрического титрования с нитратом серебра в кислотной среде.

3. Реактивы.

Дистиллированная или деминерализованная вода, очищенная от ионов хлорида.

3.1. Ацетон AR.

3.2. Концентрированная азотная кислота (плотность при 20 °C = 1,40 г/мл)

3.3. Стандартный раствор нитрата серебра 0,1 моль/л. Хранить в коричневой стеклянной бутылке.

3.4. Стандартный раствор нитрата серебра 0,004 моль/л - приготовить непосредственно перед использованием.

3.5. Стандартный контрольный раствор хлорида калия 0,1 моль/л. Взвесить с точностью до 0,1 мг 3,7276 г хлорида калия (чистый для анализа), предварительно просушенного один час в духовке при температуре 130 °C и охлажденного в сушильном шкафу до комнатной температуры. Растворить в небольшом количестве воды, перелить раствор без потерь в 500-мл стандартную склянку, разбавить до отметки и перемешать.

3.6. Стандартный контрольный раствор хлорида калия 0,004 моль/л - приготовить непосредственно перед использованием.

4. Оборудование.

4.1. Потенциометр с серебряным индикаторным электродом и с каломельным электродом сравнения, чувствительность 2 мВ, включает диапазон от - 500 до + 500 мВ.

4.2. Мостик, содержащий раствор нитрата калия, подсоединенный к каломельному электроду (4.1), снабженный на концах пористыми пробками.

4.3. Магнитная мешалка со стержнем с тефлоновым покрытием.

4.4. Микробюретка с четко нанесенной шкалой, градуированная делением 0,01 мл.

5. Процедура.

5.1. Стандартизация раствора нитрата серебра

Возьмите 5,00 мл и 10,00 мл стандартного контрольного раствора хлорида калия (3.6) и поместите в два низких химических стакана подходящей вместимости (например, 250 мл). Проведите следующее титрование содержимого каждого стакана.

Добавьте 5 мл раствора азотной кислоты (3.2), 120 мл ацетона (3.1) и количество воды, достаточное, чтобы довести объем до 150 мл. Поместите стержень от магнитной мешалки (4.3) в стакан и приведите мешалку в движение. Опустите серебряный электрод (4.1) и свободный конец мостика (4.2) в раствор. Присоедините электрода к потенциометру (4.1) и, после проверки ноля на аппарате, отметьте значение начального потенциала.

Титруйте, используя микробюретку (4.4), добавляя сначала 4 или 9 мл раствора нитрата серебра в соответствии с использованным стандартным контрольным раствором хлорида калия. Продолжайте добавлять дозами по 0,1 мл в 0,004 моль/л раствор и по 0,05 мл в 0,1моль/л раствор. После каждого добавления дождитесь стабилизации потенциала.

Запишите добавленные объемы и соответствующие им значения потенциала в первых двух столбцах таблицы.

В третьем столбце таблицы запишите последующее возрастание (1E) потенциала Е.В четвертом столбце зафиксируйте разницу (2E), положительную или отрицательную, между возрастающими значениями потенциала (1E).

Титрование оканчивается при добавлении 0,1 или 0,05 мл порции (V1) раствора нитрата серебра, что дает максимальное значение 1E.

Для расчета точного объема () раствора нитрата серебра, соответствующего окончанию реакции, используйте формулу:

где:

V0 - общий объем в мл раствора нитрата серебра, который непосредственно ниже чем объем, дающий максимальное увеличение 1E;

V1 - объем в мл последней добавленной дозы раствора нитрата серебра (0,1 или 0,05 мл);

b - положительное значение 2E;

B - сумма абсолютных значений последнего положительного значения 2E и первого отрицательного значения 2E (смотри пример в Таблице 1).

5.2. Контрольный опыт.

Проведите контрольный опыт и учтите их при расчетах окончательных результатов.

Результат V4 контрольного опыта в мл рассчитывается формулой:

где:

V2 - значение в мл точного объема () раствора нитрата серебра, соответствующее титрованию 10 мл использованного стандартного контрольного раствора хлорида калия;

V3 - значение в мл точного объема () раствора нитрата серебра, соответствующее титрованию 5 мл использованного стандартного контрольного раствора хлорида калия.

5.3. Контрольная проверка

Контрольный опыт может одновременно служить проверкой, что оборудование функционирует удовлетворительно и что процедура опыта осуществляется правильно

5.4. Определение.

Возьмите порцию тестового образца в пределах от 10 до 20 грамм, взвесьте с точностью до 0,01 грамм. Переместите количественно в 250-мл стакан. Добавьте 20 мл воды, 5 мл раствора азотной кислоты (3.2), 120 мл ацетона (3.1) и воду в объеме достаточном для доведения общего объема до150 мл.

Поместите стержень от магнитной мешалки (4.3) в стакан, поставьте стакан на мешалку и приведите мешалку в движение. Опустите серебряный электрод (4.1) и свободный конец мостика (4.2) в раствор, подсоедините электроды к потенциометру (4.1), после проверки ноля на аппарате, отметьте значение начального потенциала.

Титруйте раствором нитрата серебра добавлением из микробюретки (4.4) с увеличением на 0,1 мл. После каждого добавления дождитесь стабилизации потенциала.

Продолжайте титровать в соответствии с указаниями пункта 5.1, начиная с 4 абзаца: "Запишите добавленные объемы и соответствующие им значения потенциала в первых двух столбцах таблицы_"

6. Выражение результатов.

Отобразите результаты испытаний в процентном содержании хлора в образце по данным испытания. Рассчитайте процентное содержание хлора (Cl) в образце по формуле:

где:

T - концентрация использованного раствора нитрата серебра, в моль/л;

V4 - результат контрольного опыта, в мл (5.2);

V5 - значение в мл , соответствующее определению (5.4);

m - масса в граммах тестового образца.

Таблица 1: Пример

Объем раствора нитрата серебра V (ml)	Потенциал E (mV)	1E	2E
4,80	176
4,90	211	35	+37
5,00	283	72	-49
5,10	306	23	-10
5,20	319	13

Метод 7

Определение меди

1. Задачи и сфера применения.

Настоящий документ устанавливает процедуру определения содержания меди в простых удобрениях на основе нитрата аммония с высоким содержанием азота.

2. Сущность метода.

Образец растворяется в разведенной соляной кислоте, и медь определяется при помощи атомной абсорбционной спектрофотометрии.

3. Реактивы.

3.1. Соляная кислота (плотность при 20 °C = 1,18 г/мл).

3.2. Раствор соляной кислоты 6 моль/л.

3.3. Раствор соляной кислоты 0,5 моль/л.

3.4. Нитрат аммония.

3.5. Перекись водорода 30% (w/v).

3.6. Раствор меди*(31) (базовый): отвесьте с точностью до 0,001 грамма 1 грамм чистой меди, растворите в 25 мл раствора соляной кислоты 6 моль/л (3.2), добавьте 5 мл перекиси водорода (3.5) частями и разбавьте до 1 литра водой. 1 мл этого раствора содержит 1 000 г меди (Cu).

3.6.1. Раствор меди (разбавленный): разбавить 10 мл готового раствора (3.6) до 100 мл водой и затем разбавить 10 мл получившегося раствора до 100 мл водой, 1 мл окончательного раствора содержит 10 меди (Cu).

Готовить этот раствор непосредственно перед использованием.

4. Оборудование.

Атомный абсорбционный спектрофотометр с медной лампой (324,8 нм).

5. Процедура.

5.1. Приготовление раствора для анализа.

Весить с точностью до 0,001 грамма 25 грамм образца, поместить в 400-мл лабораторный стакан, осторожно добавить 20 мл соляной кислоты (3.1) (в связи с образованием углекислого газа может быть бурная реакция). Добавить больше соляной кислоты, если необходимо. Когда бурная реакция прекратится, на паровой бане выпарить до сухого вещества, помешивая время от времени стеклянной палочкой. Добавить 15 мл раствора соляной кислоты 6 моль/л (3.2) и 120 мл воды. Размешать стеклянной палочкой, которую надо оставить в лабораторном стакане, и накрыть стакан часовым стеклом. Вскипятить раствор осторожно, до тех пор, пока растворение не завершится, затем остудить.

Перенесите раствор по количеству в 250-мл градуированную колбу, промыв химический стакан 5 мл 6моль/л соляной кислоты (3.2) и дважды 5 мл кипящей воды, доведя до отметки 0,5 моль/л соляной кислоты (3.3) и смешать осторожно.

Профильтровать через безмедную фильтровальную бумагу*(32), отбросив первые 50 мл.

5.2. Контрольный раствор.

Подготовьте тестовый раствор без образца и учтите это при расчете конечных результатов.

5.3. Определение

5.3.1. Приготовление образцового и тестового растворов

Разбавить раствор образца (5.1) и контрольный раствор (5.2) раствором соляной кислоты 0,5 моль/л (3.3) до концентрации меди в нем в рамках оптимального диапазона измерений спектрофотометра. Обычно разбавление не требуется.

5.3.2. Приготовление калибровочных растворов.

Путем добавления в стандартный раствор (3.6.1) раствора соляной кислоты 0,5 моль/л (3.3), приготовить не менее пяти стандартных растворов, соответствующих оптимальному диапазону измерений спектрофотометра (0-5,0 мг/л Cu). Перед доведением до отметки добавить в каждый раствор нитрат аммония (3.4) до его концентрации 100 мг на мл.

5.4. Измерение.

Установить спектрофотометр (4) на длину волны 324,8 нм. Использовать окислительное воздушно-ацетиленовое пламя. Распылить последовательно трижды калибровочный раствор (5.3.2), раствор образца и контрольный раствор (5.3.1), промыв инструмент в дистиллированной воде между каждым распылением. Составить калибровочную кривую, используя средние плотности каждого использованного уровня как ординаты и соответствующие концентрации меди в мг/мл как абсциссы.

Определить концентрацию меди в окончательном растворе образца и контрольном растворе путем соотнесения с калибровочной кривой.

6. Выражение результатов

Рассчитать содержание меди в образце, принимая во внимание массу тестового образца, произведенные разбавления в течение анализа и объем заготовки. Выразить результаты в мг Cu/кг.

4. Определение устойчивости к детонации

4.1. Задачи и сфера применения.

Настоящий документ определяет процедуру определения или устойчивости к детонации удобрений на основе нитрата аммония с высоким содержанием азота.

4.2. Сущность метода.

Тестовый образец заключают в стальную трубку и подвергаются детонационному удару от заряда взрывного активатора. Распространение детонации определяется исходя из степени повреждения свинцовых цилиндров, на которых горизонтально размещается стальная трубка во время теста.

4.3. Материалы.

4.3.1. Пластичное взрывчатое вещество, содержащее 83 - 86% пентрита:

Плотность: 1 500 - 1 600 ;

Скорость детонации: 7 300 - 7 700 м/с;

Масса: 500 ( 1) грамм.

4.3.2. Семь длин гибкого детонационного шнура в неметаллической обмотке:

Масса наполнителя: 11 - 13 г/м;

Длина каждого шнура: 400 ( 2) мм.

4.3.3. Прессованные гранулы вторичного взрывчатого вещества, с углублением для размещения детонатора.

Взрывчатое вещество: гексоген/воск 95/5, или тетрил, или другое сходное вторичное взрывчатое вещество, с добавлением графита или без него.

Плотность: 1 500 - 1 600 ;

Диаметр: 19 - 21 мм;

Высота: 19 - 23 мм;

Центральное углубление для размещения детонатора: диаметр 7 - 7,3 мм, глубина 12 мм.

4.3.4. Бесшовная стальная трубка согласно ISO 65 - 1981 - Тяжелая серия с номинальными размерами DN 100 (4'').

Внешний диаметр: 113,1 - 115,0 мм;

Толщина стенок: 5,0 - 6,5 мм;

Длина: 1 005 ( 2) мм.

4.3.5. Основание.

Материал: сталь, хорошо поддающаяся сварке;

Размеры: 160 Ч 160 мм;

Толщина: 5 - 6 мм.

4.3.6. Шесть свинцовых цилиндров:

Диаметр: 50 ( 1) мм;

Высота: 100 - 101 мм;

Материалы: мягкий свинец чистоты не менее 99,5%.

4.3.7. Стальной брус:

Длина: не менее 1 000 мм;

Ширина: не менее 150 мм;

Высота: не менее 150 мм;

Масса: не менее 300 кг если нет жесткой основы для стального бруса.

4.3.8. Пластиковый или картонный цилиндр для ускоряющего заряда:

Толщина стенки: 1,5 - 2,5 мм;

Диаметр: 92 - 96 мм;

Высота: 64 - 67 мм.

4.3.9. Детонатор (электрический или неэлектрический) силой инициирования 8 - 10.

4.3.10. Деревянный диск:

Диаметр: 92 - 96 мм. Диаметр должен совпадать с внутренним диаметром пластикового или картонного цилиндра (4.3.8);

Толщина: 20 мм.

4.3.11. Деревянный прут тех же размеров, что и детонатор (4.3.9).

4.3.12. Швейные булавки (максимальная длина 20 мм).

4.4. Процедура.

4.4.1. Подготовка ускоряющего заряда для вставки в стальную трубку.

Существует два метода подсоединения взрывчатого вещества к ускоряющему заряду, в зависимости от располагаемого оборудования.

4.4.1.1. Семиточечное единовременное инициирование.

Ускоряющий заряд, подготовленный для использования, согласно Рисунку 1.

4.4.1.1.1. Просверлить отверстия в деревянном диске (4.3.10) параллельно по оси диска через центр и шесть точек, симметрично расположенных вокруг концентрической окружности 55 мм в диаметре. Диаметр отверстий должен быть 6 - 7 мм (см Разделы А-В на Рисунке 1) в зависимости от диаметра используемого детонационного шнура (4.3.2).

4.4.1.1.2. Отрезать семь отрезков гибкого детонационного шнура (4.3.2), каждый по 400 мм, избегая потерь взрывчатого вещества и сразу же запечатать конец адгезивом. Протянуть все семь отрезков через семь отверстий в деревянном диске (4.3.10), чтобы их концы выступали на несколько сантиметров с другой стороны диска. Затем вставить небольшую швейную булавку (4.3.12) перпендикулярно в текстильную обмотку каждого отрезка шнура на 5-6 мм от конца и использовать адгезив вокруг внешней стороны отрезков шнура полоской шириной 2 см, прилегающей к булавке. После вытянуть длинный кусок каждого шнура, чтобы привести булавку в соприкосновение с деревянным диском.

4.4.1.1.3. Придать пластическому взрывчатому веществу (4.3.1) форму цилиндра диаметром 92-96 мм, в зависимости от диаметра цилиндра (4.3.8). Установить этот цилиндр вертикально на поверхности по уровню и вставить взрывчатое вещество в форме цилиндра. Затем вставить деревянный диск*(33) с семью отрезками детонационного шнура на вершину цилиндра и вдавить его во взрывчатое вещество. Выровнять высоту цилиндра (64 - 67 мм) так, чтобы его верхний край не выходил за уровень дерева. В заключение прикрепить цилиндр к деревянному диску, например, при помощи скобок или маленьких гвоздей, по всей его окружности.

4.4.1.1.4. Собрать свободные концы семи отрезком детонационного шнура по окружности деревянного прута (4.3.11) таким образом, чтобы концы уравнялись в плоскости, перпендикулярной пруту. Закрепить их пучком вокруг прута посредством липкой ленты*(34).

4.4.1.2. Центральное инициирование при помощи прессованной гранулы.

Ускоряющий заряд, подготовленный к использованию, согласно Рисунку 2.

4.4.1.2.1. Подготовка прессованной гранулы.

Предпринимая все меры предосторожности, поместить 10 грамм вторичного взрывчатого вещества (4.3.3) в форму с внутренним диаметром 19 - 21 мм и сжать до получения нужной формы и плотности.

(Соотношение с диаметром: высота должна быть приблизительно 1:1).

В центре дна формы находится колышек, высотой 12 мм и 7,0 - 7,3 мм в диаметре (в зависимости от диаметра используемого детонатора), который образует цилиндрическое углубление в прессованном патроне для последующей вставки детонатора.

4.4.1.2.2. Подготовка ускоряющего заряда.

Поместить взрывчатое вещество (4.3.1) в цилиндр (4.3.8), стоящий вертикально на поверхности по уровню, затем придавить вещество деревянным штампом для придания взрывчатому веществу цилиндрической формы с углублением в центре. Ввести спрессованную гранулу в это углубление. Накрыть взрывчатое вещество цилиндрической формы, содержащее прессованную гранулу, деревянным диском (4.3.10), имеющим центральное отверстие 7,0 - 7,3 мм в диаметре для вставки детонатора. Зафиксировать деревянный диск и цилиндр вместе крестообразно липкой лентой. Убедиться, что отверстие, просверленное в диске, и углубление в спрессованной грануле коаксиальны путем вставки деревянного прута (4.3.11).

4.4.2. Подготовка стальных трубок для детонационных тестов.

На одном конце стальной трубки (4.3.4) просверлить два диаметрально противоположных отверстия 4 мм в диаметре перпендикулярно в боковой стенке на расстоянии 4 мм от края.

Приварить швом встык нижнюю часть к противоположному концу трубки, полностью заполняя правый угол между частью основания и стенкой трубки при помощи металла сварного шва по все окружности трубки.

4.4.3. Заполнение и заряд стальной трубки

Смотрите Рисунок 1 и Рисунок 2.

4.4.3.1. Тестовый образец, стальная трубка и ускорительный заряд должны храниться при температуре 20 ( 5) °C. Для двух детонационных тестов потребуется 16-18 кг тестового образца.

4.4.3.2. Поместить трубку вертикально квадратной частью основания на твердую плоскую поверхность, желательно бетонную. На одну треть высоты заполнить трубку тестовым образцом и с высоты 10 см пятикратно бросить на пол, чтобы гранулы или частицы уплотнились насколько это возможно в трубке. Чтобы ускорить уплотнение, потрясти трубку, постучав по ее боковой стенке 750-1000 граммовым молотком между бросаниями на пол, всего 10 раз.

Повторить этот метод с другой порцией тестового образца. В завершение дальнейшее добавление должно быть произведено так, что после уплотнения путем поднимания и бросания трубки 10 раз, перемежающихся с 20 ударами молотком, заряд заполнит трубку до расстояния 70 мм от ее отверстия.

Высота заполнения образца должна быть отрегулирована в стальной трубке таким образом, чтобы ускоряющий заряд (4.4.1.1 или 4.4.1.2), который будет помещаться затем, приводился в тесный контакт с образцом по всей своей поверхности.

4.4.3.3. Поместить ускоряющий заряд в трубку таким образом, чтобы он вступал в контакт с образцом; верхняя поверхность деревянного диска должна находиться на 6 мм ниже конца трубки. Обеспечить непосредственный контакт между взрывчатым веществом и тестовым образцом путем добавления или удаления небольших количеств образца.

Как показано на Рисунках 1 и 2, шплинты должны вставляться в отверстия возле открытого конца трубки, и их ножки раскрываться наружу трубки.

4.4.4. Размещение стальной трубки и свинцовых цилиндров (см. Рисунок 3).

4.4.4.1. Пронумеровать основания свинцовых цилиндров (4.3.6) от 1 до 6. Сделать шесть отметок на расстоянии 150 мм от центра стального блока (4.3.7), лежащего на горизонтальной основе, причем первую отметку поставить как минимум на расстоянии 75 мм от края блока. Поставить свинцовый цилиндр вертикально на каждую из этих отметок, центр основания каждого цилиндра расположить на отметке.

4.4.4.2. Положить стальную трубку согласно пункту 4.4.3 горизонтально на свинцовые цилиндры таким образом, чтобы ось трубки была параллельна центральной линии стального блока, и запаянный конец трубки продолжался на 50 мм за пределы свинцового цилиндра N 6. Чтобы предотвратить скатывание трубки, вставить небольшие деревянные клинья между вершинами свинцовых цилиндров и стенку трубки (один под каждую сторону) или разместить их деревянный крест между трубкой и стальным блоком.

Примечание: Необходимо убедиться в том, что трубка вступает в контакт со всеми шестью свинцовыми цилиндрами; небольшая неровность поверхности трубки может компенсироваться вращением по долевой оси; если какой-то из цилиндров слишком высок, постучать по такому цилиндру аккуратно молотком, пока он не приобретет необходимую высоту.

4.4.5. Подготовка к детонации.

4.4.5.1. Установить аппаратуру согласно пункту 4.4.4 в бункере или специально подготовленном подземном помещении (например, шахте или тоннеле). Обеспечить температуру стальной трубки на уровне 20 ( 5) °C перед детонацией.

Примечание: В случае если такие помещения для взывания недоступны, работа может в случае необходимости проводиться в одетой бетоном яме, покрытой сверху деревянными балками. Детонация может спровоцировать выброс стальных осколков с высокой кинетической энергией, следовательно, взрыв дожжен производиться на значительном расстоянии от жилья людей и путей сообщения.

4.4.5.2. Если будет использоваться ускоряющий заряд с семиточечным инициированием, обеспечить, чтобы детонационные шнуры были вытянуты, как показано в сноске к 4.4.1.1.4, и расположены максимально горизонтально.

4.4.5.3. В заключении убрать деревянный прут и заменить его детонатором. Не производить взрыв, пока не была произведена эвакуация из опасной зоны, и персонал, производящий тест не займет укрытие.

4.4.5.4. Детонировать взрывчатое вещество.

4.4.6. Подождать, пока дым (газообразные и иногда токсичные продукты декомпозиции, как например, азотистые газы) рассеется, затем собрать свинцовые цилиндры и измерить их высоту штангенциркулем.

Записать данные по каждому помеченному цилиндру о степени повреждения, выраженной в процентном соотношении от изначальной высоты в 100 мм. Если цилиндры повреждены под углом, записать наивысшее и наименьшее значения и подсчитать среднее значение.

4.4.7. Возможно использование зонда для непрерывного измерения скорости детонации; зонд должен быть помещен вдоль оси трубки или вдоль боковой стенки.

4.4.8. Должны быть проведены два детонационных теста на один образец.

4.5. Отчет по тесту.

Значения следующих параметров должны быть отражены в отчете о тесте по каждому детонационному тесту:

- значения фактических измерений внешнего диаметра стальной трубки и толщины стенок;

- твердость стальной трубки по шкале Бринелля;

- температура трубки и образца незадолго до взрыва;

- плотность заполнения () стальной трубки образцом;

- высота каждого свинцового цилиндра после взрыва, с уточнением на соответствующий номер цилиндра;

- метод инициирования, примененный к ускорителю заряда.

4.5.1. Оценка результатов теста.

Если при каждом произведении взрыва повреждение как минимум одного свинцового цилиндра составляет менее 5%, тест должен быть признан убедительным, и образец соответствующим требованиям Приложения III.2.

Рисунок 1:

1. Стальная трубка	6. Тестовый образец
2. Деревянный диск с семью отверстиями	7. 4-мм в диаметре отверстия для доступа к шплинтам
3. Пластиковый или картонный цилиндр	8. Шплинт
4. Детонационные шнуры	9. Деревянный прут в окружении 4.
5. Взрывчатое вещество	10. Липкая лента для изоляции 4. вокруг 9.

Рисунок 2.

1. Стальная трубка	6. Прессованные гранулы
2. Деревянный диск	7. Тестовый образец
3. Пластиковый или картонный цилиндр	8. 4-мм в диаметре отверстия для доступа к шплинтам 9.
4. Деревянный прут	9. Шплинты
5. Взрывчатое вещество	10. Деревянный штамп

Рисунок 3.

1. Стальная трубка

2. Свинцовые цилиндры

3. Стальной брус

4. Положение днища

5. Ускорительный заряд

Positioning of the steel tube on the firing site - Положение стальной трубки при детонации.

Dimensions in mm - размеры в мм.

Numbers of the lead cylinders - номера свинцовых цилиндров.

Рисунок 3