Analiza chemiczna wyrobów węglowych zawierających węglik krzemu – oznaczanie zawartości węgla całkowitego, węgla wolnego oraz węglika krzemu

• Autorzy: Gerle A. , Stec K. , Burdyl M. , Podwórny J. , Psiuk B.

Warianty tytułu

EN

Chemical analysis of carbon products containing silicon carbide: determination of total carbon, free carbon and silicon carbide

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Do analizy chemicznej materiałów węglowych zawierających węglik krzemu mają zastosowanie metody opisane w normie PN-EN ISO 21068: 2010 „Analiza chemiczna surowców i wyrobów ogniotrwałych zawierających węglik krzemu”, części 1 – 3. Obejmuje ona swoim zakresem analizę zarówno produktów, jak i surowców ogniotrwałych formowanych i nieformowanych, zawierających w swoim składzie węgiel i/lub węglik krzemu. Norma obejmuje cały zakres materiałów od czystego węglika krzemu do materiałów tlenkowych z niską jego zawartością. Przedstawiono w niej między innymi różne metody oznaczania zawartości węgla całkowitego i wolnego oraz wyznaczania zawartości węglika krzemu. W pracy oznaczano stratę prażenia (ΔP) i węgiel całkowity (Ctotal) w próbkach suchych i po prażeniu. Na ich podstawie obliczano zawartość węgla wolnego (Cfree) oraz węglika krzemu (SiC). Analizie poddano materiały zawierające znaczne ilości węgla wolnego (> 50%) w postaci grafitu i węgla amorficznego. Analizowano próbki komercyjnie dostępnych wyrobów węglowych zawierających węglik krzemu oraz wzorcowe próbki przygotowane z materiałów o znanym składzie. Porównano wyniki uzyskane różnymi metodami dopuszczanymi przez normę. Przedstawiono zalety i wady poszczególnych metod analitycznych oraz wskazano potencjalne źródła błędów uzyskiwanych wyników.

EN

The methods described in PN-EN ISO 21068: 2010 "Chemical analysis of raw materials and refractories containing silicon carbide", Part 1 - 3, apply to the chemical analysis of carbon materials containing silicon carbide. It covers the scope of analysis of both refractory products (shaped and non-shaped) and raw materials containing carbon and/or silicon carbide in their composition. The standard covers the whole range of materials from pure silicon carbide to oxide materials with low silicon carbide content. It presents various methods of determining the total and free carbon content and determination of the content of silicon carbide. The presented work included determination of the loss of ignition (ΔP) and the total carbon (Ctotal) in dry and calcined samples. Based on the results of that determination, the contents of free carbon (Cfree) and silicon carbide (SiC) were calculated. Materials containing significant amounts of free carbon (> 50%) in the form of graphite and amorphous carbon were analyzed. Samples of commercially available carbon products containing silicon carbide and reference samples prepared from materials of the known composition were analyzed. The results were compared that obtained by various analytical methods allowed by the standard. The advantages and disadvantages of the methods were presented and potential sources of errors were reported.

Słowa kluczowe

PL

analiza chemiczna; SiC; materiały węglowe; węgiel wolny; węgiel całkowity

EN

chemical analysis; SiC; carbon materials; free carbon; total carbon

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 69, nr 3
• Strony: 221--232
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Gerle A.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych, Oddział Materiałów Ogniotrwałych w Gliwicach, ul. Toszecka 99, 44-100 Gliwice

autor

Stec K.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych, Oddział Materiałów Ogniotrwałych w Gliwicach, ul. Toszecka 99, 44-100 Gliwice

autor

Burdyl M.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych, Oddział Materiałów Ogniotrwałych w Gliwicach, ul. Toszecka 99, 44-100 Gliwice

autor

Podwórny J.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych, Oddział Materiałów Ogniotrwałych w Gliwicach, ul. Toszecka 99, 44-100 Gliwice

autor

Psiuk B.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych, Oddział Materiałów Ogniotrwałych w Gliwicach, ul. Toszecka 99, 44-100 Gliwice

Bibliografia

• [1] PN-EN ISO 21068-1:2010, Analiza chemiczna surowców i wyrobów ogniotrwałych zawierających węglik krzemu -- Część 1: Wytyczne ogólne i przygotowanie próbki.
• [2] PN-EN ISO 21068-2:2010, Analiza chemiczna materiałów i wyrobów ogniotrwałych zawierających węglik krzemu -- Część 2: Oznaczanie straty prażenia, węgla całkowitego, węgla wolnego i węglika krzemu, całkowitego i wolnego ditlenku krzemu oraz całkowitego i wolnego krzemu.
• [3] PN-EN ISO 21068-3:2010, Analiza chemiczna materiałów i wyrobów ogniotrwałych zawierających węglik krzemu -- Część 3: Oznaczanie zawartości azotu, tlenu oraz składników metalicznych i tlenkowych.
• [4] Stec, K.: Analysis of silicon carbide chemical composition – the consistence of the obtained results depending on the applied measurement methodology, Materiały Ceramiczne/ Ceramic Materials/, 63, 3, (2011), 660-662.
• [5] Gazulla, M. F., Gómez, M. P., Orduña, M., Barba, A.: Physico-chemical characterization of silicon carbide refractories, J. Eur. Ceram. Soc., 26, (2006), 3451-3458.
• [6] Adelhelm, C., Hirschfeld, D.: Inter – Laboratory comparision of the chemical analysis of silicon nitride, Fresen. J. Anal. Chem., 342, (1992), 125-127.
• [7] Juliette, R. J., Reeve, B. C. E.: A New Approach to the Analysis of Silicon Carbide Refractories, Br. Ceram. Trans. J., 90, (1991), 85-89.
• [8] Burdyl, M.: Application of X-Ray Fluorescence Method for Analysis, w materiałach the Conference, w Proceedings of the International Scientific Conference Refractories, Furnances and Thermal Insulations, 8-10.04.2014, Novy Smokoviec, Slovakia, 123-127.
• [9] Li, L. F., Rivello, W., Laiduc, J.: 2010. A Novel Approach to Silicon Carbide (SiC) Material Characterization. Analytical Insight, http://www.balazs.com/file/otherelement/pj/ai%20summer%202010%20a%20novel%20approach%20to%20silicon%20carbide%20_sic_%20material%20characterization149467.pdf (27.10.2016)