ISO 8332:1997
(Main)Rubber compounding ingredients — Sulfur — Methods of test
Rubber compounding ingredients — Sulfur — Methods of test
Ingrédients de mélange du caoutchouc — Soufre — Méthodes d'essai
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL
STANDARD
Second edition
1997-04-O 1
Rubber compounding ingredients -
Sulfur - Methods of test
Ingkdients de mklange du caoutchouc - Soufre - Mkthodes d ’essai
Reference number
IS0 8332:1997(E)
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IS0 8332: 1997(E)
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national standards bodies (IS0 member bodies). The work of
preparing International Standards is normally carried out through IS0
technical committees. Each member body interested in a subject for which
a technical committee has been established has the right to be
represented on that committee. International organizations, governmental
and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. IS0
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
International Standard IS0 8332 was prepared by Technical Committee
lSO/TC 45, Rubber and rubber products, Subcommittee SC 3, Raw
materials (including latex) for use in the rubber industry.
This second edition cancels and replaces the first edition (IS0 8332:1993),
in which the methods for the determination of the thermal reversion of
insoluble sulfur have been revised (for details, see subclause 8.1 of this
edition).
Annexes A and B of this International Standard are for information only.
0 IS0 1997
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and
microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Switzerland
Internet
central @ iso.ch
x.400 c=ch; a=400net; p=iso; o=isocs; s=central
Printed in Switzerland
ii
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@ IS0 IS0 8332: 1997(E)
Introduction
There are two main types of sulfur, viz:
rhombic sulfur;
a)
insoluble sulfur (sometimes referred to as amorphous sulfur).
b)
Both types of sulfur can be used as a rubber compounding ingredient either
in their natural form or with oil added. Sulfur may also be coated with, for
example, magnesium carbonate or silica. These additives act as an aid to
dispersion in the rubber compound. Sulfur is available in varying degrees of
fineness. Insoluble sulfur may also contain an amount of rhombic sulfur, as
insoluble sulfur tends to revert back to the rhombic state on storage.
These considerations are each the subject of the methods of test specified
in this International Standard.
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INTERNATIONAL STANDARD @ IS0
Sulfur -
Rubber compounding ingredients -
Methods of test
WARNING - Persons using this International Standard should be familiar with normal laboratory practice.
The standard does not purport to address all of the safety problems, if any, associated with its use, It is the
responsibility of the user to establish appropriate safety and health practices and to ensure compliance
with any national regulatory conditions.
1 Scope
This International Standard specifies methods of test for determining the main physical and chemical properties of
sulfur used for compounding dry rubber.
NOTE - The typical levels for the relevant properties of sulfur for use as a rubber compounding ingredient are contained in
annex A. This annex is not an integral part of the Standard, however.
2 Normative references
The following standards contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this
International Standard. At the time of publication, the editions indicated were valid. All standards are subject to
revision, and parties to agreements based on this International Standard are encouraged to investigate the
possibility of applying the most recent editions of the standards indicated below. Members of IEC and IS0 maintain
registers of currently valid International Standards.
- Metal wire cloth, perforated metal plate and electroformed sheet - Nominal sizes of
IS0 5651990, Test sieves
openings.
IS0 842:1984, Raw materials for paints and varnishes - Sampling.
IS0 2590:1973, General method for the determination of arsenic - Silver diethyldithiocarbama te photometric
method.
Determination of ash at 850-900 “C and of residue at 200 “C.
IS0 3425:1975, Sulphur for industrial use -
Determination of loss in mass at 80 OC.
IS0 3426:1975, Sulphur for industrial use -
IS0 3704:1976, Sulphur for industrial use - Determination of acidity - Titrimetric method.
Determination of arsenic content
IS0 3705:1976, Sulphur for industrial use - - Silver die thyldithiocarbama te
photometric method.
IS0 4793:1980, Laboratory sintered (fritted) filters - Porosity grading, classification and designation.
ISOrTR 9272: 1986, Rubber and rubber products - Determination of precision for test method standards.
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3 Physical and chemical properties
After sampling with a stainless-steel sampling tool in accordance with IS0 842, the physical and chemical properties
of sulfur used as a rubber compounding ingredient shall be determined by the following test methods:
Property Test method
Total sulfur [% (m/m)]
Clause 4
Fineness (sieve residue) Clause 5
of this International
Oil content [% (m/m)]
Clause 6
Standard
Insoluble sulfur [% (m/m)] Clause 7
I
Thermal reversion (%)
Clause 8
Acidity [as H#Od, % (m/m)] IS0 3704
Loss in mass at 80 “C [% (m/m)]
IS0 3426
Ash [YXo (mlm)] IS0 3425
Arsenic [% (m/m)] IS0 3705, IS0 2590
4 Determination of total sulfur content
4.1 Principle
The sulfur in a test portion is first converted to thiosulfate which is then
determined by titration with an iodine
solution.
4.2 Reagents
During the analysis, use only reagents of recognized analytical grade and only distilled water or water of equivalent
purity.
4.2.1 Sodium sulfite solution, 50 g/dm? Dissolve 50 g of sodium sulfite in 1 dm3 of water.
4.2.2 Standard volumetric iodine solution, ~(12) = 0,05 moI/dms, freshly prepared and standardized.
4.2.3 Formaldehyde solution, 40 % (V/V).
4.2.4 Glacial acetic acid.
4.2.5 Wetting-out solution, consisting of a 20 g/dm3 solution of an alkylaryl sulfonate (e.g. sodium
dodecylbenzene sulfonate) in water.
4.2.6 Soluble-starch solution, freshly prepared.
4.3 Procedure
4.3.1 Weigh, to the nearest 0,l mg, 0,2 g of the sulfur sample (mo) on a tared watch glass. Using a Pasteur pipette,
add approximately 1 cm3 of wetting solution (4.2.5). Transfer the mixture to a 250 cm3 flask via a small glass funnel
using a stream of the sodium sulfite solution (4.2.1) from a 50 cm3 measuring cylinder. Add a few antibumping
granules, fix an air condenser in position and place the whole on an electrically heated sand-bath.
Adjust the sand-bath temperature control so that the contents of the flask simmer gently. It is most important to
ensure that frothing or the formation of large bubbles is avoided, otherwise particles of sulfur can migrate up the
walls of the flask and into the condenser, where they no longer react.
4.3.2 After 2 h, the sulfur will have dissolved. [The time to achieve complete dissolution is dependent on the size of
the sample particles. To ensure a reaction time of 2 h, it is necessary either to pre-grind the sample to pass through
a 125 pm screen (see IS0 565) or to know in advance that the sample meets this requirement.]
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Remove the flask and cool it to 15 “C. Wash the walls of the condenser with water and collect the washings in the
flask. Remove the condenser. Transfer the contents of the flask into a 100 cm3 graduated flask. Wash out the
sample flask with water and add the washings to the graduated flask. Make up to the 100 cm3 mark with water.
Stopper and shake to make homogenous.
4.3.3 Pipette 25 cm3 of the test solution thus prepared into a 250 cm3 conical flask. Measure out and add IO cm3
of the formaldehyde solution (4.2.3), 25 cm3 of acetic acid (4.2.4) and 1 cm3 of the starch solution (4.2.6). Cool to
15 “C, then titrate with the iodine solution (4.2.2) from a burette until a blue colour is obtained which persists for
15 S. Repeat the titration with two further 25 cm3 portions of the test solution and average the results for the
calculation.
4.3.4 Carry out a blank determination omitting the test portion.
4.4 Expression of results
Calculate the total sulfur content, expressed as a percentage by mass, from the formula
c x 4 x 6,4
pi - vo)
m0
VO is the volume, in cubic centimetres, of iodine solution (4.2.2) used to titrate the blank (see 4.3.4);
VI is the volume, in cubic centimetres, of iodine solution (4.2.2) used to titrate the test portion (see 4.3.3);
c is the exact concentration, in moles of 12 per cubic decimetre, of the iodine solution (4.2.2);
mg is the mass, in grams, of the test portion (see 4.3.1).
4.5 Test report
The test report shall include the following particulars:
a) a reference to this International Standard;
b) all details necessary for the identification of the sample;
the total sulfur content;
Cl
d) the date of the test;
e) details of any deviation from the standard test procedure.
5 Determination of sieve residue
5.1 Principle
A test portion is passed through sieves of specified mesh opening and the residue retained is weighed.
Two procedures are specified, viz:
a) a wet procedure for all oil-treated grades of sulfur;
b) a dry procedure for all other (i.e. non-oil-treated) grades.
In the case of extremely fine grade sulfurs, the wet procedure shall be used.
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5.2 Wet procedure
5.2.1 Apparatus
5.2.1.1 Metal funnel (A), about 200 mm in diameter, terminating at the foot in a short cylindrical outlet (see
figure 1) in which is inserted a shallow removable cup (B), on the bottom of which a wire-cloth sieve (C) (5.2.1.2) is
soldered; this is 25 mm in diameter. Water under pressure is supplied by a tube (D) fitted with a nozzle designed to
discharge a spreading jet through the sieve; the distance of the orifice from the sieve can be adjusted. The
recommended minimum water pressure is 200 kPa (2 bar). The tube is provided with a filter (H) to remove any solid
particles from the water; this filter shall be made from wire cloth at least as fine as the sieve (C), and shall be
sufficiently large to prevent undue loss of pressure.
A similar arrangement is provided for another tube (E) used to supply a gentle stream of water for wetting the
powder and keeping the volume of the liquid in the funnel constant during the test.
Water inlets
X
Filters -
E
Figure 1 - Apparatus for determination of sieve residue (wet procedure)
5.2.1.2 Two sieves, of woven metal-wire cloth, having openings of nominal width 180 urn and 125 urn respectively,
in accordance with IS0 565.
5.2.1.3 Flat brush, of camel hair, approximately 25 mm wide.
5.2.2 Determination
Mount a sieve cup with a sieve (5.2.1.2) of the required mesh, as agreed between the interested parties, in the
apparatus. Allow water to flow through it for 3 min from tubes D and E. Examine the sieve for particles; if none are
observed, the apparatus is ready for use. Dry the sieve cup at 105 “C + 2 “C, weigh to 0,l mg and mount in the
apparatus, holding in place by union nut G. Weigh out about 25 g (mo) of the sample accurately to 0,l g, make into a
slurry with 300 cm3 of ethyl alcohol (industrial grade) in a beaker, and transfer quantitatively to the
funnel (5.2.1 .I).
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lfur is higher sulfon ate in water
NOTE 1 lf the oil content of the su than 20 % then a 20 gfdm3 solution of alkylaryl
may
be used i nstead of the ethyl alcohol.
About half fill the funnel with water from tube E. Slowly turn the high-pressure jet D on full and adjust the position of
the nozzle under the liquid, in relation to the sieve, until there is little or no disturbance on the surface and the level
is, if anything, sinking. Now use the supply from tube E to maintain the level constant, and wash down any solid
matter adhering to the sides.
NOTE 2 When the best operating conditions have been so attained, the discharge pipe F below the sieve is completely filled
with water; increasing the length of this column of liquid by adding a length of rubber tubing improves the efficiency of the
apparatus.
Take a sample of the issuing water from time to time during the test and, when this is free from suspended matter,
reduce the rate of flow from the jet. Wash down any residual material adhering to the sides of the funnel into the
lower portion of the apparatus, and then adjust the jet to a rate which keeps the cylindrical portion full of violently
agitated water. When the residual matter has been thoroughly washed in this way until the effluent runs clear
(usually 3 or 4 minutes), turn off the jet and wash the grit down into the cup. Inspect the remaining sulfur and break
up any loose agglomerates by brushing lightly with the camel-hair brush (5.2.1.3), subsequently washing them
through the filter. Then wash the remaining grit into the cup.
Unscrew the milled union nut G, remove the discharge pipe and cup, and wash the contents of the latter with
distilled water. Dry the cup and contents at 105 “C IfI 2 “C and weigh to 0,l mg. This mass, less the initial mass of
the cup, equals the mass of the sieve residue (ml).
5.2.3 Expression of results (wet procedure)
Calculate the sieve residue, expressed as a percentage by mass, using the formula
ml X100
where
is the mass, in grams, of the test portion;
m0
residue on the sieve.
is the mass, in grams, of the
ml
5.3 Dry procedure
5.3.1 Apparatus
5.3.1.1 Test-sieve assembly, of 200 mm diameter, having a fitting lid and receiver, with three sieves of aperture
size 180 pm, 125 pm and 63 pm respectively, in accordance with IS0 565.
The sieves shall be of stainless-steel wire and shall fit together, one above the other, so that powder does not
escape.
5.3.1.2 Mechanical sieve shaker, suitable for the sieve assembly (5.3.1 .I), providing a gyrating and jolting action,
preferably with an automatic timing device.
5.3.1.3 Analytical balance, accurate to 1 mg.
5.3.1.4 Flat brush, of camel hair, approximately 25 mm wide.
5.3.1.5 Three weighing bottles, two of capacity approximately IO cm3 and the third approximately 100 cm3, with
stoppers.
5.3.1.6 Sheets of glazed A4 paper.
5.3.1.7 Lightweight rubber-covered hammer.
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5.3.2 Determination
Ensure that the three sieves (53.1 .I) are free from any pervious residue by brushing with the camel-hair brush
(5.3.1.4) and by blowing the sieves through with compressed air from above, with the sieve inverted, and tapping
the sieve to dislodge any particles lodged in the mesh.
Fit the sieves one above the other with the largest-aperture sieve (180 pm) on top, then below it the sieve with the
medium-size apertures (125 pm) and at the bottom the sieve with the smallest apertures (63 pm). Fit the receiver
below the bottom sieve.
Blend the total sample, obtained in accordance with IS0 842 (using stainless-steel sampling tools), to ensure that
finer and coarser particles are not segregated, then weigh out, to the nearest 1 mg, about 50 g of the representative
sample, using the 100 cm3 weighing bottle (5.3.1.5).
Pour the test portion thus obtained on to the top sieve and fit the lid. Reweigh the weighing bottle empty to obtain the
mass of the test portion (IYZO) by difference.
Install the sieve assembly in the mechanical shaker (5.3.1.2) (if available) and allow to shake for 5 min at a rate of
3 Hz (three shakes per second), then remove from the shaker. If no mechanical shaker is available, manually shake
the stack for 5 min horizontally through an amplitude of 150 mm at a rate of 3 Hz, stopping after each minute to
strike the base of the stack with the rubber-covered hammer (5.3.1.7) to help clear any blockages in the sieves.
Remove the lid and inspect the top sieve (180 urn). If material remains held on the top sieve, break up any loose
agglomerates by brushing lightly with the camel-hair brush (5.3.1.4). Replace the lid, then lift the top sieve off the
next sieve (125 pm) and similarly brush lightly any residue on this sieve. Then re-stack as before and shake
mechanically or manually as before for a further 5 min.
Separate the stack of sieves completely and one at a time carefully transfer all the material held on each sieve to a
clean, dry weighing bottle, previously weighted empty to 1 mg. (Use 10 cm3 weighing bottles for the residues on the
180 pm and 125 pm sieves, and a 100 cm3 weighing bottle for the residue on the 63 pm sieve.) To ensure complete
transfer from sieve to weighing bottle, carefully pour the contents of each sieve on to a sheet of clean, glazed paper
(5.3.1.6), then invert the sieve over the paper and tap lightly with the rubber-covered hammer to dislodge any
jammed particles. Then remove the sieve and carefully lift the sheet of paper, form it into a chute and carefully pour
the material on it into the weighing bottle, avoiding losses.
h weighing plus sieve residue to 1 mg and calculate the mass of the residue found on each
Finally, weigh eat bottle
sieve (ml, m2 and
m3)-
5.3.3 Expression of results (dry procedure)
Calculate the residue on the 180 pm sieve, expressed as a percentage by mass, using the formula
ml X100
Calculate the total residue on both the 180 pm and 125 pm sieves, expressed as a percentage by mass, using the
formula
(ml +m2)XlOO
Calculate the total residue on all three sieves, expressed as a percentage by mass, using the formula
where
mg is the mass, in grams, of the test portion;
ml is the mass, in grams, found on the 180 pm sieve;
6
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1122 is the mass, in grams, found on the 125 pm sieve;
ins is the mass, in grams, found on the 63 pm sieve.
5.4 Test report
The test report shall include the fol owing particulars:
I Standard and the procedure used (wet or dry);
a reference to this Internation:
a)
b) all details necessary for the identification of the sample;
c) wet method: the percentage residue retained on the sieve used; dry method: the cumulative totals for each
sieve;
d) the date of the test;
e) details of any deviation from the standard test procedure.
6 Determination of oil content of oil-treated sulfur
6.1 Principle
solvent, and the solvent is then evaporated off and the mass of residual
Oil is extracted from the sample using a
bY
oil determined.
Two procedures are specified, viz:
a) a procedure using hexane for rhombic sulfur;
b) a procedure using sulfur-saturated hexane for insolubie sulfur.
6.2 Hexane procedure
6.2.1 Reagent
6.2.1 .I Hexane, reagent grade.
6.2.2 Determination
Weigh to the nearest 1 mg, about IO g of the sample (mo) into a wide-mouthed 250 cm3 conical flask and add, by
pipette, exactly 100 cm3 of hexane (6.2.1 .I). Stopper and allow to stand at room temperature for 30 min, swirling the
flask every 5 min. Decant 75 cm3 of the solution thus obtained into a 100 cm3 beaker, ensuring that no particles of
sulfur are present, and pipette 50 cm3 of this solution into another 100 cm3 beaker. Evaporate off the solvent from
this 50 cm3 of solution by placing the beaker in a water bath in a fume cupboard. Remove the beaker from the water
bath and allow to cool to room temperature. Extract the residue with 2 cm3 of hexane, measuring the solvent from a
burette and adding it in such a way that the sides of the beaker are washed down. Swirl the beaker gently to
disperse the residue with the solvent. Decant the solution into a 50 cm3 beaker previously weighed to 1 mg (m4).
Repeat the extraction twice, collecting all the washings in the 50 cm3 beaker. Evaporate off the solvent in a water
bath and then in an oven at 80 “C for 1 h in a fume cupboard. Cool in a dessicator and then weigh immediately
to 1 mg (1125).
6.2.3 Expression of results
Calculate the oil content, expressed as a percentage by mass, using the formula
2(rnS -mq)xlOO
- 0,20
m0
7
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is the mass, in grams, of the test portion;
m0
is the mass, in grams, of the beaker;
m4
is the mass, in grams, of the beaker plus oil;
m5
0,20 is a correction to allow for the solubility of sulfur in hexane.
6.3 Sulfur-saturated hexane procedure
6.3.1 Reagent
6.3.1 .l Sulfur-saturated hexane.
Add 60 g of reagent-grade rhombic sulfur to 4 dms of hexane (6.2.1 .I), mix well and allow to stand for 24 h before
use to allow excess sulfur to fall to the bottom of the vessel. Use only the clear supernatant liquid.
6.3.2 Determination
Weigh, to the nearest 1 mg, 5 g + 0,Ol g of the sample (mo) into a 250 cm3 conical flask and add 25 cm3 of sulfur-
saturated hexane (6.3.1 .I). Maintain the temperature constant throughout this stage of the procedure.
Shake for 10 min and then filter through a sintered-glass filter crucible of porosity P 40 (see IS0 4793) previously
weighed to 1 mg (ms) and wash the residue with 100 cm3 of sulfur-saturated hexane (6.3.1 .I). Wash the residue
twice with 25 cm3 of reagent-grade ethyl alcohol.
Dry the filter crucible plus residue for 1 h at 80 “C in an oven in a fume cupboard, cool in a dessicator and weigh
to 1 mg (m7).
6.3.3 Expression of results
Calculate the oil content, expressed as a percentage by mass, using the formula
(mo +m6-m7)xloo
mO
where
mg is the mass, in grams, of the test portion;
m6 is the mass, in grams, of the filter crucible;
m7 is the mass, in grams, of the filter crucible plus residue.
6.4 Test report
The test report shall include the following particulars:
a) a reference to this International Standard and the procedure used (hexane or sulfur-saturated hexane);
b) all details necessary for the identification of the sample;
the oil content;
c)
d) the date of the test;
details of any deviation from the standard test procedure.
e)
8
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@ IS0
7 Determination of insoluble-sulfur content
7.1 Principle
A test portion is stirred with solvent to dissolve the rhombic sulfur and any oil. The insoluble sulfur is filtered off, dried
and weighed.
Two p raced ures are specified, viz:
a reference procedure using toluene as solvent;
a)
an alternative procedure using carbon disulfide.
b)
NOTE - The two procedures may give different results.
7.2 Reference procedure using toluene
7.2.1 Reagent
7.2.1 .I Toluene, reagent grade.
7.2.2 Procedure
Weigh, to the nearest 1 mg, approximately 2 g of the sample (mo) in a 400 cm3 beaker. Add 200 cm3 of toluene
(7.2.1-I) and a magnetic-stirrer bar. Cover with a clock glass and stir for 30 min. Filter through a sintered-glass filter
crucible of porosity P 40 (see IS0 4793), previously weighed to the nearest 1 mg (ms). Remove the toluene by
suction. Wash three times with 20 cm3 of toluene.
IMPORTANT -The sample must never be sucked completely dry before the last washing because
reversion can occur due to icing of the insoluble sulfur.
Remove completely the toluene by suction, and dry the filter crucible in a drying oven in a fume cupboard for 1 h at
80 “C. Cool in a dessicator and weigh to 1 mg (m7).
7.2.3 Expression of results
7.2.3.1 Calculate the insoluble-sulfur content, expressed as a percentage by mass of the total sample, using the
formula
where
mg is the mass, in grams, of the test portion;
m6 is the mass, in grams, of the filter crucible;
ma is the mass, in grams, of the filter crucible plus the residue of insoluble sulfur.
7.2.3.2 Calculate the insoluble-sulfur content, expressed as a percentage by mass of the sulfur portion of the
sample, using the formula
I%
-x100
TSts
where
is the insoluble-sulfur content in the total sample (see 7.2.3.1);
I%,
TSt, is the total sulfur content in the total sample (see 4.4).
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7.3 Alternative procedure using carbon disulfide
7.3.1 Reagent
7.3.1 .I Carbon disulfide, reagent grade.
inflammable
WARNING - Carbon disulfide is a very noxious, toxic and solvent; special safety precautions
must therefore be taken, including the use of a fume hood.
7.3.2 Determination
Weigh, to the nearest 1 mg, approximately 5 g of sample (mo) in a 250 cm3 beaker. Add 100 cm3 of carbon disulfide
(7.3.1 .I) and a magnetic-stirrer bar. Cover with a clock glass and stir for 30 min. Filter through a sintered-glass filter
crucible of porosity P 40 (see IS0 4793), previously weighed to the nearest 1 mg (me). Remove the carbon disulfide
by very light suction. Wash three times with 20 cm3 of carbon disulfide.
IMPORTANT-The sample must never be sucked completely dry before the last washing because
reversion can occur due to icing of the insoluble sulfur.
Remove compl etely the carbon disulfide suction, and dry the filter crucible in a drying oven for 1 h at 80 “C. Cool
bY
in a dess Iicator and weigh to 1 mg (m-/).
7.3.3 Expression of results
as a percentage by
7.3.3.1 Calculate the insoluble-sulfur content, expressed mass of the total sample, using the
formula
m7 -m&do0
(
where
is the mass, in grams, of the test portion;
m0
is the mass, in grams, of the filter crucible;
m6
is the mass, in grams, of the filter crucible plus the residue of insoluble sulfur.
m7
7.3.3.2 Calculate the insoluble-sulfur content, expressed as a percentage by mass of the sulfur portion of the
sample, using the formula
I%
-x100
TSts
where
is the insoluble-sulfur content in the total sample (see 7.3.3.1);
I%,
TSt, is the total sulfur content in the total sample (see 4.4).
7.4 Test report
The test report shall include the following particulars:
a reference to this International Standard and the procedure used (toluene or carbon disulfide);
a)
b) all details necessary for the identification of the sample;
c) the insoluble-sulfur content in the total sample and in the sulfur portion of the sample;
d) the date of the test;
e) details of any deviation from the standard test procedure.
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8 Determination of thermal reversion of insoluble sulfur
8.1 General
Two methods are specified. Both the subject of an international cross-check and showed good
repeatability and reproducibility.
Method A is an updated and improved version of the first method in IS0 8332:1993, that is solubilization of the sulfur
in oil kept for 15 min at 105 “C.
Method B is a new method in which a test portion of sulfur is kept in a differential scann r for 10 min at
ing calori mete
liquid c hromatography.
105 “C and the soluble sulfur measu red by high-performance
According to the international cross-check, the two methods give the same results.
8.2 Method A
8.2.1 Principle
A test portion is heated in mineral oil at 105 “C for 15 min followed by rapid cooling. The amount of insoluble sulfur
remaining after this treatment is measured. Two procedures are available for this method:
a) a reference procedure using toluene as solvent when measuring the amount of insoluble sulfur;
b) an alternative procedure using carbon disulfide.
8.2.2 Apparatus
8.2.2.1 Thermostatic bath, filled with silicone oil, with magnetic stirrer, capable of being maintained at
105 “C + 0,2 “C.
8.2.2.2 Stopwatch.
8.2.2.3 Glass test tube, 20 cm long and 42 mm in diameter, with screw cap or glass stopper.
8.2.2.4 Sintered-glass filter crucible, G-4 (or equivalent).
8.2.2.5 Thermometer, accurate to 0,2 “C between 100 “C and 110 “C.
Drying oven, maintained at 80 “C.
8.2.2.6
8.2.2.7 Magnetic stirrer.
8.2.2.8 Water bath, containing crushed ice.
8.2.2.9 Suction flask.
8.2.3 Reference procedure
8.2.3.1 Reagents
8.2.3.1 .I Toluene, reagent grade.
WARNING - Toluene is flammable and toxic.
8.2.3.1.2 White mineral oil, reagent grade.
11
---------------------- Page: 15 ----------------------
IS0 8332:1997(E)
8.2.3.2 Determination
Homogenize a representative portion (minimum 10 g) of the sample.
Pour 30 cm3 of mineral oil (8.2.3.1.2) into a glass test tube (8.2.2.3) and add a magnetic stirrer bar.
Put the test tube into the thermostatic bath (8.2.2.1) at 105 “C + 0,2 “C so that it is immersed to a depth of at least
10 cm and centred over the magnetic stirrer (see figure 2). 15 min after the tube has been placed in the bath, add
quickly 1 000 mg + 50 mg of sulfur, weighed to 1 mg (mo). Immediately start the stopwatch (8.2.2.2). After
15 min +, 5 s, remove the test tube from the oil bath and immediately place it in a bath filled with water and ice
(8.2.2.8) and stir for 1 min.
Add 50 cm3 of toluene (8.2.3.1 .I) and place the test tube on a magnetic stirrer (8.2.2.7) for 3 min.
Heat the sintered-glass filter crucible (8.2.2.4) for 1 h at 80 “C and cool it to ambient temperature in a desiccator.
Weigh the crucible to the nearest 1 mg (ms). Mount the crucible on a suction flask (8.2.2.9) and decant the oil-
solvent-su
...
ISO
NORME
8332
INTERNATIONALE
Deuxième édition
1997-04-01
Ingrédients de mélange du caoutchouc -
Soufre - Méthodes d’essai
Rubber compounding ingredients - Sulfur - Methods of test
Numéro de référence
ISO 8332: 1997(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 8332: 1997(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales,
en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore
étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en
ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 8332 a été élaborée par le comité technique
ISO/TC 45, É/astomères et produits à base d’élastomères, sous-comité
SC 3, Matières premières (y compris le latex) à l’usage de l’industrie des
élastomères.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition
(ISO 8332:1993) dans laquelle les méthodes pour la détermination de la
révision thermique du soufre insoluble ont fait l’objet d’une révision
technique (pour les détails, voir paragraphe 8.1 de la présente édition).
Les annexes A et B de la présente Norme internationale sont données
uniquement à titre d’information.
0 ISO 1997
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 l CH-121 1 Genève 20 l Suisse
Internet central @ iso.ch
x.400 c=ch; a=400net; p=iso; o=isocs; s=central
Imprimé en Suisse
II
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@ ISO ISO 8332:1997(F)
Introduction
Il existe deux principaux types de soufre:
a) le soufre soluble (appelé aussi soufre orthorhombique);
b) le soufre insoluble (appelé parfois soufre amorphe).
Ces deux types peuvent servir d’ingrédients de mélange du caoutchouc
soit sous leur forme naturelle soit additionnés d’huile. Le soufre peut être
aussi enrobé, par exemple, de carbonate de magnésium ou de silice. Ces
additifs servent d’aide à la dispersion dans le mélange de caoutchouc. On
peut trouver du soufre avec des degrés variés de finesse. Le soufre
insoluble peut aussi contenir une certaine quantité de soufre soluble ou
orthorhombique, dans la mesure où le soufre insoluble tend à revenir à
l’état orthorhombique lorsqu’il est stocké.
Ces considérations font l’objet des méthodes d’essai prescrites dans la
présente Norme internationale.
---------------------- Page: 3 ----------------------
Page blanche
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NORME INTERNATIONALE @ ISO ISO 8332: 1997(F)
Soufre -
Ingrédients de mélange du caoutchouc -
Méthodes d’essai
Les utilisateurs de la présente Norme internationale doivent être familiarisés avec les
AVERTISSEMENT -
pratiques d’usage en laboratoire. La présente Norme internationale n’a pas la prétention d’aborder tous les
problèmes de sécurité concernés par son usage. II est de la responsabilité de l’utilisateur de consulter et
d’établir des règles de sécurité et d’hygiène appropriées et de déterminer I’applicabilité des restrictions
réglementaires avant utilisation.
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale prescrit des méthodes d’essai pour la détermination des principales propriétés
physiques et chimiques du soufre servant pour la formulation du caoutchouc sec.
Les niveaux types pour les propriétés adéquates du soufre servant d’ingrédient de mélange du caoutchouc sont
NOTE -
présentés dans l’annexe A. Toutefois, cette annexe ne fait par partie intégrante de la présente Norme internationale.
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite, constituent des
dispositions valables pour la présente Norme internationale. Au moment de la publication, les éditions indiquées
étaient en vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties prenantes des accords fondés sur la présente
Norme internationale sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer les éditions les plus récentes des normes
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur
à un moment donné.
ISO 565:1990, Tamis de contrôle - Tissus métalliques, tôles métalliques perforées et feuilles électroformées -
Dimensions nominales des ouverfures.
ISO 8421-l 984, Matières premières pour peintures et vernis - Échantillonnage.
ISO 2590:1973, Méthode générale de dosage de /‘arsenic -
Méthode photométrique au diéthyldithiocarbamate
d’argent.
Détermination des cendres à 850-900 OC et du résidu à 200 OC.
ISO 3425:1975, Soufre à usage industriel -
ISO 3426:1975, Soufre à usage industriel - Détermination de la perte de masse à 80 OC.
ISO 3704:1976, Soufre à usage industriel - Détermination de l’acidité - Méthode titrimétrique.
ISO 3705:1976, Soufre à usage industriel - Dosage de l’arsenic - Méthode photométrique au
diéthyldithiocarbamate d’argent.
ISO 4793: 1980, Filtres frittés de laboratoire - Échelle de porosité - Classification et désignation.
ISO/TR 9272:1986, Caoutchouc et produits en caoutchouc - Détermination de la fidélité de méthodes d’essai,
1
---------------------- Page: 5 ----------------------
@ ISO
ISO 8332: 1997(F)
3 Propriétés physiques et chimiques
Après échantillonnage à l’aide d’un outil d’échantillonnage en acier inoxydable conformément à II’ISO 842, les
propriétés physiques et chimiques du soufre servant d’ingrédient de mélange du caoutchouc doivent être
déterminées selon les méthodes d’essai suivantes:
Propriété Méthode d’essai
Soufre total [% (mlm)] Article 4
Article 5
Finesse (refus sur tamis)
de la présente
.
Article 6
Teneur en huile [% (mlm)]
Norme internationale
Soufre insoluble [% (mm)] Article 7
Article 8
Réversion thermique (%)
Acidité [en H2SO4, % (mlm)] ISO 3704
ISO 3426
Perte de masse à 80 “C [% (mlm)]
Cendres [% (mlm)] ISO 3425
ISO 3705, ISO 2590
Arsenic 1% (mlm)]
4 Détermination de la teneur totale en soufre
4.1 Principe
une prise d’ess Iai est tout d’abord converti en thiosulfate qui est ensuite déterminé
Le soufre contenu dans
Par
titrage à l’aide d’une SO~U tion titrée d’iode.
4.2 Réactifs
Au cours de l’analyse, utiliser uniquement des réactifs de qualité analytique reconnue, et de l’eau distillée ou de
l’eau de pureté équivalente.
4.2.1 Sulfite neutre de sodium, solution à 50 g/dm? Dissoudre 50 g de sulfite neutre de sodium dans 1 dm3
d’eau.
4.2.2 Iode, solution titrée, C(I~) = 0,05 moI/dm3, fraîchement préparée et étalonnée.
4.2.3 Formaldéhyde, solution à 40 % (V/V).
4.2.4 Acide acétique cristallisable.
constituée d’une solution aqueuse
4.2.5 Solution de mouillage, d’alkylarylsulfonate (par exemple
dodécylbenzène sulfonate de sodium) à 20 g/dm?
Empois d’amidon, solution fraîchement préparée.
4.2.6
4.3 Mode opératoire
4.3.1 Peser, à 0,l mg près, 0,2 g de l’échantillon (mo) sur un verre de montre préalablement taré. Ajouter environ
1 cm3 de solution de mouillage (4.2.5) à l’aide d’une pipette de Pasteur. Transférer le mélange dans une fiole de
250 cm3 par l’intermédiaire d’un petit entonnoir en verre en utilisant un courant de solution de sulfite neutre de
sodium (4.2.1) provenant d’une éprouvette graduée de 50 cm? Ajouter quelques granulés régulateurs d’ébullition,
mettre un réfrigérant à air en position, placer l’ensemble sur un bain-marie chauffé électriquement.
Régler la température du bain-marie de sorte que le contenu de la fiole bouille modérément. II est très important
d’éviter l’écumage ou la formation de grosses bulles. Sinon, les particules de soufre peuvent migrer vers le haut des
parois de la fiole et pénétrer dans le réfrigérant où elles ne réagissent plus.
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@ ISO
ISO 8332: 1997(F)
4.3.2 Au bout de 2 h, le soufre se sera dissous. Le temps pour parvenir à une solution complète dépend de la
dimension des particules d’échantillonnage. Pour garantir un temps de réaction de 2 h, il est nécessaire soit de
broyer au préalable l’échantillon et de le faire passer à travers un tamis de 125 prn d’ouverture nominale (voir
I’ISO 565), soit de savoir à l’avance si l’échantillon respecte cette exigence.
Retirer la fiole du bain-marie et la refroidir jusqu’à 15 “C. Laver les parois du réfrigérant avec de l’eau et recueillir
l’eau de lavage dans la fiole. Enlever le réfrigérant. Transférer le contenu de la fiole dans une fiole jaugée de
100 cm? Nettoyer la fiole d’échantillonnage avec de l’eau et ajouter l’eau de lavage dans la fiole jaugée. Compléter
avec de l’eau au trait repère de 100 cm? Boucher et secouer la fiole jaugée jusqu’à obtenir un mélange homogène.
4.3.3 Pipetter 25 cm3 de la solution d’essai dans une fiole conique de 250 cm? Mesurer et ajouter 10 cm3 de la
solution de formaldéhyde (4.2.3), 25 cm3 d’acide acétique (4.2.4) et 1 cm3 de l’empois d’amidon (4.2.6). Refroidir à
15 OC, puis ajouter de la solution titrée d’iode (4.2.2) provenant d’une burette jusqu’à obtenir une couleur bleue qui
persiste durant 15 s. Répéter le titrage avec deux prises supplémentaires de 25 cm3 de la solution d’essai et
calculer la moyenne des résultats.
4.3.4 Effectuer une détermination à blanc sans prise d’essai.
4.4 Expression des résultats
Calculer la teneur totale en soufre, exprimée en pourcentage en masse, à l’aide de la formule
c x 4 x 6,4
pi-vg)
où
Vo est le volume, en centimètres cubes, de la solution d’iode (4.2.2) utilisé pour le titrage à blanc (voir 4.3.4);
VI est le volume, en centimètres cubes, de la solution d’iode (4.2.2) utilisé pour le titrage de la prise d’essai
(voir 4.3.3);
est la concentration exacte, en moles de 12 par décimètre cube, de la solution d’iode (4.2.2);
c
mg est la masse, en grammes, de la prise d’essai (voir 4.3.1).
4.5 Rapport d’essai
Le rapport d’essai doit contenir les indications suivantes:
référence à la présente Norme internationale;
a)
b) tous renseignements nécessaires à l’identification de l’échantillon;
c) teneur totale en soufre;
d) date de l’essai;
e) tout écart par rapport à la méthode d’essai normalisée.
5 Détermination du refus sur tamis
5.1 Principe
Une prise d’essai est passée à travers des tamis d’ouverture de mailles prescrite et le résidu est pesé.
Deux modes opératoires sont prescrits:
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ISO 8332: 1997(F)
a) mode opératoire par voie humide pour toutes les qualités de soufre traitées à I’huile;
mode opératoire par voie sèche pour toutes les autres qualités (c’est-à-dire non traitées à I’huile).
b)
Dans le cas de soufres extrêmement fins, le mode opératoire par voie humide doit être utilisé.
5.2 Mode opératoire par voie humide
5.2.1 Appareillage
5.2.1.1 Entonnoir en métal (A), d’un diamètre d’environ 200 mm comportant à sa base un orifice cylindrique court
(voir figure 1) où est insérée une coupelle démontable peu profonde (B), au fond de laquelle est soudé un tamis en
toile métallique (C) (5.2.1.2) de 25 mm de diamètre. De l’eau sous pression est fournie à un tube (D) muni d’une
buse devant délivrer un jet de dispersion dans le tamis; on peut régler la distance de l’orifice du tamis. La pression
d’eau minimale recommandée s’élève à 200 kPa (2 bar). Le tube est muni d’un filtre (H) afin d’enlever de l’eau
toutes les particules solides; ce filtre doit être en toile métallique au moins aussi fine que celle du tamis (C) et doit
être d’une largeur suffisante pour empêcher des chutes excessives de pression.
Une disposition similaire est prévue pour un autre tube (E) servant à fournir un flux modéré d’eau pour mouiller la
poudre et maintenir constant le volume de liquide dans l’entonnoir au cours de l’essai.
Alimentation eneau
X
Filtres -
E
Figure 1 - Appareillage pour la détermination du refus sur tamis par voie humide
5.2.1.2 Deux tamis, en toile métallique, de 180 prn et 125 um d’ouverture nominale respective, conformément à
I’ISO 565.
5.2.1.3 Brosse plate, à poils de chameau, d’environ 25 mm de largeur.
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@ ISO ISO 8332: 1997(F)
5.2.2 Détermination
Monter la coupelle filtrante avec le tamis en toile métallique (5.2.1.2) de l’ouverture requise, ayant fait l’objet d’un
accord entre les parties intéressées, dans l’appareillage. Laisser l’eau la traverser durant 3 min, eau provenant des
tubes D et E. Examiner le tamis pour déceler la présence de particules; s’il n’y en a pas, l’appareillage est donc prêt
à l’emploi. Sécher la coupelle filtrante à 105 “C f 2 “C, la peser à 0,l mg près et la monter à nouveau dans
l’appareillage, en la maintenant en place à l’aide d’un écrou-raccord moleté (G). Peser, à 0,ll g près, 25 g de
l’échantillon (mo), délayer avec 300 cm3 d’éthanol (de qualité technique) dans un bécher afin d’enlever I’huile, et
transférer quantitativement dans l’entonnoir (52.1 .l).
NOTE 1 Si la teneur en huile du soufre est supérieure à 20 % (mlm), une. solution aqueuse d’alkylarylsulfonate à 20 g/dmJ
peut être utilisée à la place de I’éthanol.
Remplir l’entonnoir à moitié d’eau provenant du tube E. Ouvrir lentement le jet haute pression (D) à fond et régler la
position de la buse sous le liquide, en fonction du tamis, jusqu’à ce qu’il n’y ait que peu ou pas de turbulences sur la
surface et que le niveau diminue. Utiliser maintenant l’alimentation à partir du tube E afin de maintenir le niveau
constant et laver au jet toute matière solide adhérant aux parois.
NOTE 2 Lorsque les meilleures conditions de fonctionnement ont été ainsi atteintes, le tube d’écoulement (F) en dessous du
tamis est entièrement rempli d’eau; l’augmentation de la longueur de cette colonne de liquide par l’ajout d’une longueur de
tuyau en caoutchouc améliore l’efficacité de l’appareillage.
Recueillir un échantillon de l’eau d’écoulement de temps en temps lors de l’essai et, lorsqu’il est exempt de matière
en suspension, réduire le débit du jet. Laver pour enlever tout matériau résiduel adhérant sur les parois de
l’entonnoir dans la partie inférieure de l’appareillage, puis régler le jet à un débit qui maintienne la partie cylindrique
remplie d’eau vivement agitée. Lorsque la matière résiduelle a été entièrement lavée de cette façon jusqu’à ce que
I’effluent s’écoule clair (ce qui nécessite habituellement 3 min à 4 min), arrêter le jet et laver les grosses particules
dans la coupelle. Vérifier la présence de soufre résiduel, briser tout agglomérat meuble en brossant légèrement au
moyen de la brosse à poils de chameau (5.2.1.3)’ et laver le résidu à travers le filtre (H). Ensuite, laver les grosses
particules résiduelles dans la coupelle.
Dévisser l’écrou-raccord moleté (G), enlever le tube d’écoulement et la coupelle et laver le contenu de cette
dernière avec de l’eau distillée. Sécher la coupelle et son contenu à 105 “C + 2 “C et peser à 0,l mg près. Cette
masse, moins la masse initiale de la coupelle, équivaut à la masse du refus sur tamis (ml).
5.2.3 Expression des résultats (mode opératoire par voie humide)
Calculer le refus sur tamis de 180 prn ou 125 prn, exprimée en pourcentage en masse, à l’aide de la formule
ml X100
où
mg est la masse en grammes, de la prise d’essai;
9
ml est la masse en grammes, du refus sur le tamis utilisé.
9
5.3 Mode opératoire par voie sèche
5.3.1 Appareillage
5.3.1.1 Pile de trois tamis, de 200 mm de diamètre, munie d’une monture, d’un couvercle adapté et d’un
réceptacle, de 180 prn, 125 prn et 63 prn d’ouverture nominale respective, conformément à I’ISO 565.
Les tamis doivent être en fil d’acier inoxydable et doivent s’adapter les uns aux autres, l’un au-dessus de l’autre de
sorte que la poudre ne puisse pas s’échapper.
5.3.1.2 Secoueuse de tamis de contrôle mécanique, appropriée pour les tamis (5.3.1 .l), fournissant une action
vibratoire et giratoire de préférence à l’aide d’un dispositif de synchronisation automatique.
---------------------- Page: 9 ----------------------
@ ISO
ISO 8332: 1997(F)
5.3.1.3 Balance analytique, précise à 1 mg.
5.3.1.4 Brosse plate, à poils de chameau, d’environ 25 mm de largeur.
5.3.1.5 Vases à peser, deux d’environ 10 cm3 de capacité et un troisième d’environ 100 cm3 de capacité, munis
de couvercles.
5.3.1.6 Feuilles de papier glacé, de format A4.
5.3.1.7 Marteau léger, recouvert de caoutchouc.
5.3.2 Détermination
S’assurer que les trois tamis de contrôle (5.3.1 .l) sont exempts de tout résidu ancien en les brossant avec la brosse
à poils de chameau (5.3.1.4) et en insufflant de l’air comprimé dans les tamis par le dessus tout en renversant et en
tapotant le tamis pour déloger toute particule prise dans les mailles.
Placer les tamis l’un au-dessus de l’autre, le tamis à larges ouvertures (180 prn) sur le dessus, le tamis à ouvertures
moyennes (125 prn) en dessous et le tamis à petites ouvertures (63 prn) au fond. Placer le réceptacle en dessous
du tamis du fond.
Homogénéiser l’échantillon complet obtenu conformément à I’ISO 842 (à l’aide d’outils d’échantillonnage en acier
inoxydable), en s’assurant que les particules plus fines e% les particules plus grossières ne sont pas isolées, puis
peser, à 1 mg près, environ 50 g d’échantillon représentatif en utilisant un vase à peser de 100 cm3 (5.3.1.5).
du dessus et placer le couvercle. Pese r à no uveau vide afin
Verser rise d’essai sur le tamis le vase à peser
la P
d’obten ir la masse de la prise d’essa ,i (mo) en faisan% la différence.
Installer la pile de tamis dans la secoueuse mécanique (5.3.1.2) si elle es% disponible et laisser secouer durant 5 min
à une fréquence de 3 Hz (3 oscillations par seconde), puis enlever de la secoueuse. S’il n’y a aucune secoueuse
disponible, secouer à la main la pile de tamis durant 5 min horizontalement sur une amplitude de 150 mm à une
fréquence de 3 Hz (3 oscillations par seconde), en s’arrêtant après chaque minute pour taper la base de la pile au
moyen du marteau recouvert de caoutchouc (5.3.1.7) pour aider à éliminer tout blocage dans le tamis.
Enlever le couvercle et examiner le tamis du dessus (180 pm). S’il reste du matériau sur ce tamis, briser tout
agglomérat meuble en brossant légèrement au moyen de la brosse à poils de chameau (5.3.1.4). Replacer le
couvercle, puis soulever le tamis placé sur le tamis de (125 prn) et brosser de même légèrement tout résidu sur le
tamis de (125 pm). Reformer la pile de tamis comme auparavant et secouer mécaniquement ou à la main comme
auparavant durant 5 min supplémentaires.
Séparer complètement la pile de tamis et transférer un à la fois tous les matériaux retenus sur chaque tamis dans
un vase à peser sec et propre, pesé au préalable à vide à 1 mg près. (Utiliser des vases à peser de 10 cm3 pour les
refus sur tamis de 125 prn à180 prn, et un vase à peser de 100 cm3 pour les résidus sur le tamis de 63 pm.) Afin
d’effectuer un transfert complet du tamis au vase à peser, verser avec soin le contenu de chaque tamis sur une
feuille de papier glacé propre (5.3.1.6), puis renverser le tamis sur le papier et tapoter légèrement avec le marteau
recouvert de caoutchouc pour déloger toute particule coincée. Enlever le tamis et soulever avec soin le papier,
former un rouleau et verser avec soin dans le vase à peser en évitant les pertes.
Enfin, peser chaque vase à peser plus le refus sur tamis à 1 mg près et calculer la masse du résidu trouvé sur
chaque tamis (ml, m2 et mg).
5.3.3 Expression des résultats (mode opératoire par voie sèche)
Calculer le refus sur tamis de 180 prn, exprimé en pourcentage en masse, à l’aide de la formule
ml X100
---------------------- Page: 10 ----------------------
@ os0 ISO 8332: 1997(F)
Calculer le refus cumulé sur tamis de 180 prn et 125 prn, exprimé en pourcentage en masse, à l’aide de la formule
(ml +m2)XlOO
"0
Calculer le refus cumulé sur tamis de 180 prn, 125 prn et 63 prn, exprimé en pourcentage en masse, à l’aide de la
formule
(ml +m2 +m3)XlOO
où
mg est la masse, en grammes, de la prise d’essai;
ml est la masse, en grammes, du refus sur tamis de 180 um d’ouverture de mailles;
m2 est la masse, en grammes, du refus sur tamis de 125 prn d’ouverture de mailles;
mg est la masse, en grammes, du refus sur tamis de 63 prn d’ouverture de mailles.
5.4 Rapport d’essai
Le rapport d’essai doit contenir les indications suivantes:
référence à la présente Norme internationale et mode opératoire utilisé, c’est-à-dire mode opératoire par voie
a)
sèche ou humide;
b) tous renseignements nécessaires à l’identification de l’échantillon;
c) refus sur le tamis utilisé (y compris refus cumulé sur les tamis dans le cas du mode opératoire par voie sèche);
d) date de l’essai;
e) tout écart par rapport à la méthode d’essai normalisée.
6 Détermination de la teneur en huile du soufre traité à I’huile
6.1 Principe
L’huile contenue dans une prise d’essai es% extraite au moyen d’un solvant et le solvant est ensuite évaporé et la
masse de I’huile résiduelle est déterminée.
Deux modes opératoires son% prescrits:
a) mode opératoire utilisant de I’hexane pur pour le soufre soluble orthorhombique;
b) mode opératoire utilisant de I’hexane saturé de soufre pour le soufre insoluble.
6.2 Mode opératoire utilisant de I’hexane pur
6.2.1 Réactif
6.2.1 .l Hexane, de qualité analytique reconnue.
6.2.2 Détermination
Peser, à 1 mg près, environ 10 g de l’échantillon (mo) dans une fiole conique de 250 cm3 à large col et ajouter, au
moyen d’une pipette, exactement 100 cm3 d’hexane (6.2.1 .l). Boucher et laisser reposer à température ambiante
durant 30 min, en agitant la fiole toutes les 5 min. Décanter 75 cm3 de la solution ainsi obtenue dans un bécher de
100 cm3 en s’assurant qu’aucune particule de soufre n’est présente et pipetter 50 cm3 de cette solution dans un
autre bécher de 100 cm? Évaporer le solvant de cette solution de 50 cm3 en plaçant le bécher dans un bain-marie
7
---------------------- Page: 11 ----------------------
@ ISO
ISO 8332: 1997(F)
sous une hotte à fumées. Retirer le bécher du bain-marie et laisser refroidir à température ambiante. Extraire le
résidu avec 2 cm3 d’hexane, en mesurant le solvant dans une burette et en l’ajoutant de façon que les parois
internes du bécher soient lavées. Agiter le bécher modérément afin de disperser le résidu dans le solvant. Décanter
la solution dans un bécher de 50 cm3 préalablement pesé à 1 mg près (mq).
Répéter deux fois l’extraction en recueillant tout liquide de lavage dans le bécher de 50 cm? Évaporer le solvant
dans un bain-marie puis dans une étuve maintenue à 80 “C durant 1 h sous une hotte à fumées. Refroidir dans un
dessiccateur et peser immédiatement à 1 mg près (mg).
6.2.3 Expression des résultats
Calculer la teneur en huile, exprimée en pourcentage en masse, à l’aide de la formule
2(ms -m4)XlOO
- 0,20
mg
est la masse, en grammes, de la prise d’essai;
m0
est la masse, en grammes, du bécher;
m4
est la masse, en grammes, du bécher plus huile;
m5
0,20 est la correction due à la solubilité du soufre dans I’hexane.
6.3 Mode opératoire utilisant de I’hexane saturé de soufre
6.3.1 Réactif
6.3.1.1 Hexane saturé de soufre.
Ajouter 60 g de soufre soluble otthorhombique (de qualité analytique reconnue) à 4 dm3 d’hexane (6.2.1 .l). Bien
mélanger et laisser reposer durant 24 h avant utilisation pour permettre au soufre de retomber au fond du récipient.
Utiliser uniquement le liquide clair surnageant.
6.3.2 Détermination
Peser, à 1 mg près, 5 g + 0,Oi g de l’échantillon (mo) dans une fiole conique de 250 cm3 et ajouter 25 cm3 d’hexane
saturé de soufre (6.3.1 .l). Maintenir la température constante durant cette étape du mode opératoire.
Secouer durant 10 min, puis filtrer à travers un creuset filtrant en verre fritté de porosité P 40 (voir ISO 4793),
préalablement pesé à 1 mg près (mc), et laver le résidu avec 100 cm3 d’hexane saturé de soufre (6.3.1 .l). Laver le
résidu deux fois avec 25 cm3 d’éthanol (de qualité analytique reconnue) à chaque fois.
Sécher le creuse% filtrant avec le résidu dans une étuve maintenue à 80 “C durant 1 h sous une hotte à fumées.
Refroidir dans un dessiccateur et peser à 1 mg près (m7).
6.3.3 Expression des résultats
Calculer la teneur en huile, exprimée en pourcentage en masse, à l’aide de la formule
(mg+mg -m+dOO
mO
où
mg est la masse, en grammes, de la prise d’essai;
??@ es% la masse, en grammes, du creuset filtrant en verre fritté;
m7 es% la masse, en grammes, du creuse% filtrant en verre fritté plus résidu.
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@ ISO ISO 8332: 1997(F)
6.4 Rapport d’essai
Le rapport d’essai doit contenir les indications suivantes:
a) référence à la présente Norme internationale et mode opératoire utilisé, c’est-à-dire avec de I’hexane pur ou de
I’hexane saturé de soufre;
b) tous renseignements nécessaires à l’identification de l’échantillon;
teneur en huile;
C)
date de l’essai;
d)
tout écart par rapport à la méthode d’essai normalisée.
e)
7 Détermination de la teneur en soufre insoluble
7.1 Principe
Une prise d’essai est agitée avec un solvant afin de dissoudre le soufre soluble et I’huile. Le soufre insoluble est
filtré, séché et pesé.
Deux modes opératoires sont prescrits:
a) mode opératoire de référence utilisant du toluène;
b) mode opératoire utilisant du sulfure de carbone.
NOTE - Ces deux modes opératoires peuvent donner des résultats différents.
7.2 Mode opératoire de référence utilisant du toluène
7.2.1 Réactif
7.2.1 .l Toluène, de qualité analytique reconnue.
7.2.2 Détermination
Peser, à 1 mg près, environ 2 g de l’échantillon (mo) dans un bécher de 400 cm? Ajouter 200 cm3 de toluène
(7.2.1 .l) et un barreau d’agitateur magnétique. Recouvrir d’un verre de montre et agiter durant 30 min. Filtrer à
travers un creuset filtrant en verre fritté de porosité P 40 (voir ISO 4793), préalablement pesé à 1 mg près (mg).
Enlever le toluène par aspiration. Laver trois fois avec 20 cm3 de toluène à chaque fois.
IMPORTANT - L’échantillon ne doit jamais être aspiré jusqu’à devenir complètement sec avant le dernier
lavage, parce qu’une réversion peut se produire en raison de la congélation du soufre insoluble.
Enlever complètement le toluène par aspiration et sécher le creuset filtrant dans une étuve maintenue à 80 “C
durant 1 h sous une hotte à fumées. Refroidir dans un dessiccateur et peser à 1 mg près (m7).
7.2.3 Expression des résultats
7.2.3.1 Calculer la teneur en soufre insoluble, exprimée en pourcentage en masse, de l’échantillon total à l’aide de
la formule
---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO 8332: 1997(F)
où
mg est la masse, en grammes, de la prise d’essai;
mg est la masse, en grammes, du creuse% filtrant en verre fritté;
m7 est la masse, en grammes, du creuse% filtrant en verre fritté plus résidu de soufre insoluble.
7.2.3.2 Calculer la teneur en soufre insoluble, exprimée en pourcentage en masse, de la partie soufre de
l’échantillon à l’aide de l’équation
ISts
-x100
ws
où
est la teneur en soufre insoluble de l’échantillon total (voir 7.2.3.1);
1%
TSt, es% la teneur en soufre total de l’échantillon total (voir 4.4).
7.3 Mode opératoire utilisant du sulfure de carbone
7.3.1 Réactif
7.3.1.1 Sulfure de carbone, de qualité analytique reconnue.
AVERTISSEMENT - Le sulfure de carbone est un solvant inflammable, toxique et très dangereux; c’est
pourquoi il faut prendre des précautions particulières de sécurité, dont l’utilisation d’une hotte à fumées.
7.3.2 Détermination
Peser, à 1 mg près, environ 5 g de l’échantillon (mo) dans un bécher de 250 cm? Ajouter 100 cm3 de sulfure de
carbone (7.3.1.1) et un barreau d’agitateur magnétique. Recouvrir d’un verre de montre et agiter durant 30 min.
Filtrer à travers un creuset filtrant en verre fritté de porosité P 40 (voir ISO 4793), préalablement pesé à 1 mg près
(m6). Enlever le sulfure de carbone par aspiration très légère. Laver trois fois avec 20 cm3 de sulfure de carbone à
chaque fois.
IMPORTANT - L’échantillon ne doit jamais être aspiré jusqu’à devenir complètement sec avant le dernier
lavage, parce qu’une réversion peut se produire en raison de la congélation du soufre insoluble.
Enlever complètement le sulfure de carbone par aspiration et sécher le creuse% filtrant dans une étuve maintenue à
80 OC durant 1 h sous une hotte à fumées. Refroidir dans un dessiccateur et peser à 1 mg près (m7).
7.3.3 Expression des résultats
7.3.3.1 Calculer la teneur en soufre insoluble, exprimée en pourcentage en masse, de l’échantillon total à l’aide de
la formule
m7-m&000
mO
où
mg est la masse, en grammes, de la prise d’essai;
mg est la masse, en grammes, du creuset filtrant en verre fritté;
m7 est la masse, en grammes, du creuse% filtrant en verre fritté plus résidu de soufre insoluble.
10
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@ ISO
ISO 8332: 1997(F)
7.3.3.2 Calculer la teneur en soufre insoluble, exprimée en pourcentage en masse, de la partie soufre de
l’échantillon à l’aide de l’équation
FS
-x100
Tsts
où
est la teneur en soufre insoluble
...
ISO
NORME
8332
INTERNATIONALE
Deuxième édition
1997-04-01
Ingrédients de mélange du caoutchouc -
Soufre - Méthodes d’essai
Rubber compounding ingredients - Sulfur - Methods of test
Numéro de référence
ISO 8332: 1997(F)
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ISO 8332: 1997(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales,
en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore
étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en
ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 8332 a été élaborée par le comité technique
ISO/TC 45, É/astomères et produits à base d’élastomères, sous-comité
SC 3, Matières premières (y compris le latex) à l’usage de l’industrie des
élastomères.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition
(ISO 8332:1993) dans laquelle les méthodes pour la détermination de la
révision thermique du soufre insoluble ont fait l’objet d’une révision
technique (pour les détails, voir paragraphe 8.1 de la présente édition).
Les annexes A et B de la présente Norme internationale sont données
uniquement à titre d’information.
0 ISO 1997
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 l CH-121 1 Genève 20 l Suisse
Internet central @ iso.ch
x.400 c=ch; a=400net; p=iso; o=isocs; s=central
Imprimé en Suisse
II
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@ ISO ISO 8332:1997(F)
Introduction
Il existe deux principaux types de soufre:
a) le soufre soluble (appelé aussi soufre orthorhombique);
b) le soufre insoluble (appelé parfois soufre amorphe).
Ces deux types peuvent servir d’ingrédients de mélange du caoutchouc
soit sous leur forme naturelle soit additionnés d’huile. Le soufre peut être
aussi enrobé, par exemple, de carbonate de magnésium ou de silice. Ces
additifs servent d’aide à la dispersion dans le mélange de caoutchouc. On
peut trouver du soufre avec des degrés variés de finesse. Le soufre
insoluble peut aussi contenir une certaine quantité de soufre soluble ou
orthorhombique, dans la mesure où le soufre insoluble tend à revenir à
l’état orthorhombique lorsqu’il est stocké.
Ces considérations font l’objet des méthodes d’essai prescrites dans la
présente Norme internationale.
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Page blanche
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NORME INTERNATIONALE @ ISO ISO 8332: 1997(F)
Soufre -
Ingrédients de mélange du caoutchouc -
Méthodes d’essai
Les utilisateurs de la présente Norme internationale doivent être familiarisés avec les
AVERTISSEMENT -
pratiques d’usage en laboratoire. La présente Norme internationale n’a pas la prétention d’aborder tous les
problèmes de sécurité concernés par son usage. II est de la responsabilité de l’utilisateur de consulter et
d’établir des règles de sécurité et d’hygiène appropriées et de déterminer I’applicabilité des restrictions
réglementaires avant utilisation.
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale prescrit des méthodes d’essai pour la détermination des principales propriétés
physiques et chimiques du soufre servant pour la formulation du caoutchouc sec.
Les niveaux types pour les propriétés adéquates du soufre servant d’ingrédient de mélange du caoutchouc sont
NOTE -
présentés dans l’annexe A. Toutefois, cette annexe ne fait par partie intégrante de la présente Norme internationale.
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite, constituent des
dispositions valables pour la présente Norme internationale. Au moment de la publication, les éditions indiquées
étaient en vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties prenantes des accords fondés sur la présente
Norme internationale sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer les éditions les plus récentes des normes
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur
à un moment donné.
ISO 565:1990, Tamis de contrôle - Tissus métalliques, tôles métalliques perforées et feuilles électroformées -
Dimensions nominales des ouverfures.
ISO 8421-l 984, Matières premières pour peintures et vernis - Échantillonnage.
ISO 2590:1973, Méthode générale de dosage de /‘arsenic -
Méthode photométrique au diéthyldithiocarbamate
d’argent.
Détermination des cendres à 850-900 OC et du résidu à 200 OC.
ISO 3425:1975, Soufre à usage industriel -
ISO 3426:1975, Soufre à usage industriel - Détermination de la perte de masse à 80 OC.
ISO 3704:1976, Soufre à usage industriel - Détermination de l’acidité - Méthode titrimétrique.
ISO 3705:1976, Soufre à usage industriel - Dosage de l’arsenic - Méthode photométrique au
diéthyldithiocarbamate d’argent.
ISO 4793: 1980, Filtres frittés de laboratoire - Échelle de porosité - Classification et désignation.
ISO/TR 9272:1986, Caoutchouc et produits en caoutchouc - Détermination de la fidélité de méthodes d’essai,
1
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@ ISO
ISO 8332: 1997(F)
3 Propriétés physiques et chimiques
Après échantillonnage à l’aide d’un outil d’échantillonnage en acier inoxydable conformément à II’ISO 842, les
propriétés physiques et chimiques du soufre servant d’ingrédient de mélange du caoutchouc doivent être
déterminées selon les méthodes d’essai suivantes:
Propriété Méthode d’essai
Soufre total [% (mlm)] Article 4
Article 5
Finesse (refus sur tamis)
de la présente
.
Article 6
Teneur en huile [% (mlm)]
Norme internationale
Soufre insoluble [% (mm)] Article 7
Article 8
Réversion thermique (%)
Acidité [en H2SO4, % (mlm)] ISO 3704
ISO 3426
Perte de masse à 80 “C [% (mlm)]
Cendres [% (mlm)] ISO 3425
ISO 3705, ISO 2590
Arsenic 1% (mlm)]
4 Détermination de la teneur totale en soufre
4.1 Principe
une prise d’ess Iai est tout d’abord converti en thiosulfate qui est ensuite déterminé
Le soufre contenu dans
Par
titrage à l’aide d’une SO~U tion titrée d’iode.
4.2 Réactifs
Au cours de l’analyse, utiliser uniquement des réactifs de qualité analytique reconnue, et de l’eau distillée ou de
l’eau de pureté équivalente.
4.2.1 Sulfite neutre de sodium, solution à 50 g/dm? Dissoudre 50 g de sulfite neutre de sodium dans 1 dm3
d’eau.
4.2.2 Iode, solution titrée, C(I~) = 0,05 moI/dm3, fraîchement préparée et étalonnée.
4.2.3 Formaldéhyde, solution à 40 % (V/V).
4.2.4 Acide acétique cristallisable.
constituée d’une solution aqueuse
4.2.5 Solution de mouillage, d’alkylarylsulfonate (par exemple
dodécylbenzène sulfonate de sodium) à 20 g/dm?
Empois d’amidon, solution fraîchement préparée.
4.2.6
4.3 Mode opératoire
4.3.1 Peser, à 0,l mg près, 0,2 g de l’échantillon (mo) sur un verre de montre préalablement taré. Ajouter environ
1 cm3 de solution de mouillage (4.2.5) à l’aide d’une pipette de Pasteur. Transférer le mélange dans une fiole de
250 cm3 par l’intermédiaire d’un petit entonnoir en verre en utilisant un courant de solution de sulfite neutre de
sodium (4.2.1) provenant d’une éprouvette graduée de 50 cm? Ajouter quelques granulés régulateurs d’ébullition,
mettre un réfrigérant à air en position, placer l’ensemble sur un bain-marie chauffé électriquement.
Régler la température du bain-marie de sorte que le contenu de la fiole bouille modérément. II est très important
d’éviter l’écumage ou la formation de grosses bulles. Sinon, les particules de soufre peuvent migrer vers le haut des
parois de la fiole et pénétrer dans le réfrigérant où elles ne réagissent plus.
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@ ISO
ISO 8332: 1997(F)
4.3.2 Au bout de 2 h, le soufre se sera dissous. Le temps pour parvenir à une solution complète dépend de la
dimension des particules d’échantillonnage. Pour garantir un temps de réaction de 2 h, il est nécessaire soit de
broyer au préalable l’échantillon et de le faire passer à travers un tamis de 125 prn d’ouverture nominale (voir
I’ISO 565), soit de savoir à l’avance si l’échantillon respecte cette exigence.
Retirer la fiole du bain-marie et la refroidir jusqu’à 15 “C. Laver les parois du réfrigérant avec de l’eau et recueillir
l’eau de lavage dans la fiole. Enlever le réfrigérant. Transférer le contenu de la fiole dans une fiole jaugée de
100 cm? Nettoyer la fiole d’échantillonnage avec de l’eau et ajouter l’eau de lavage dans la fiole jaugée. Compléter
avec de l’eau au trait repère de 100 cm? Boucher et secouer la fiole jaugée jusqu’à obtenir un mélange homogène.
4.3.3 Pipetter 25 cm3 de la solution d’essai dans une fiole conique de 250 cm? Mesurer et ajouter 10 cm3 de la
solution de formaldéhyde (4.2.3), 25 cm3 d’acide acétique (4.2.4) et 1 cm3 de l’empois d’amidon (4.2.6). Refroidir à
15 OC, puis ajouter de la solution titrée d’iode (4.2.2) provenant d’une burette jusqu’à obtenir une couleur bleue qui
persiste durant 15 s. Répéter le titrage avec deux prises supplémentaires de 25 cm3 de la solution d’essai et
calculer la moyenne des résultats.
4.3.4 Effectuer une détermination à blanc sans prise d’essai.
4.4 Expression des résultats
Calculer la teneur totale en soufre, exprimée en pourcentage en masse, à l’aide de la formule
c x 4 x 6,4
pi-vg)
où
Vo est le volume, en centimètres cubes, de la solution d’iode (4.2.2) utilisé pour le titrage à blanc (voir 4.3.4);
VI est le volume, en centimètres cubes, de la solution d’iode (4.2.2) utilisé pour le titrage de la prise d’essai
(voir 4.3.3);
est la concentration exacte, en moles de 12 par décimètre cube, de la solution d’iode (4.2.2);
c
mg est la masse, en grammes, de la prise d’essai (voir 4.3.1).
4.5 Rapport d’essai
Le rapport d’essai doit contenir les indications suivantes:
référence à la présente Norme internationale;
a)
b) tous renseignements nécessaires à l’identification de l’échantillon;
c) teneur totale en soufre;
d) date de l’essai;
e) tout écart par rapport à la méthode d’essai normalisée.
5 Détermination du refus sur tamis
5.1 Principe
Une prise d’essai est passée à travers des tamis d’ouverture de mailles prescrite et le résidu est pesé.
Deux modes opératoires sont prescrits:
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ISO 8332: 1997(F)
a) mode opératoire par voie humide pour toutes les qualités de soufre traitées à I’huile;
mode opératoire par voie sèche pour toutes les autres qualités (c’est-à-dire non traitées à I’huile).
b)
Dans le cas de soufres extrêmement fins, le mode opératoire par voie humide doit être utilisé.
5.2 Mode opératoire par voie humide
5.2.1 Appareillage
5.2.1.1 Entonnoir en métal (A), d’un diamètre d’environ 200 mm comportant à sa base un orifice cylindrique court
(voir figure 1) où est insérée une coupelle démontable peu profonde (B), au fond de laquelle est soudé un tamis en
toile métallique (C) (5.2.1.2) de 25 mm de diamètre. De l’eau sous pression est fournie à un tube (D) muni d’une
buse devant délivrer un jet de dispersion dans le tamis; on peut régler la distance de l’orifice du tamis. La pression
d’eau minimale recommandée s’élève à 200 kPa (2 bar). Le tube est muni d’un filtre (H) afin d’enlever de l’eau
toutes les particules solides; ce filtre doit être en toile métallique au moins aussi fine que celle du tamis (C) et doit
être d’une largeur suffisante pour empêcher des chutes excessives de pression.
Une disposition similaire est prévue pour un autre tube (E) servant à fournir un flux modéré d’eau pour mouiller la
poudre et maintenir constant le volume de liquide dans l’entonnoir au cours de l’essai.
Alimentation eneau
X
Filtres -
E
Figure 1 - Appareillage pour la détermination du refus sur tamis par voie humide
5.2.1.2 Deux tamis, en toile métallique, de 180 prn et 125 um d’ouverture nominale respective, conformément à
I’ISO 565.
5.2.1.3 Brosse plate, à poils de chameau, d’environ 25 mm de largeur.
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@ ISO ISO 8332: 1997(F)
5.2.2 Détermination
Monter la coupelle filtrante avec le tamis en toile métallique (5.2.1.2) de l’ouverture requise, ayant fait l’objet d’un
accord entre les parties intéressées, dans l’appareillage. Laisser l’eau la traverser durant 3 min, eau provenant des
tubes D et E. Examiner le tamis pour déceler la présence de particules; s’il n’y en a pas, l’appareillage est donc prêt
à l’emploi. Sécher la coupelle filtrante à 105 “C f 2 “C, la peser à 0,l mg près et la monter à nouveau dans
l’appareillage, en la maintenant en place à l’aide d’un écrou-raccord moleté (G). Peser, à 0,ll g près, 25 g de
l’échantillon (mo), délayer avec 300 cm3 d’éthanol (de qualité technique) dans un bécher afin d’enlever I’huile, et
transférer quantitativement dans l’entonnoir (52.1 .l).
NOTE 1 Si la teneur en huile du soufre est supérieure à 20 % (mlm), une. solution aqueuse d’alkylarylsulfonate à 20 g/dmJ
peut être utilisée à la place de I’éthanol.
Remplir l’entonnoir à moitié d’eau provenant du tube E. Ouvrir lentement le jet haute pression (D) à fond et régler la
position de la buse sous le liquide, en fonction du tamis, jusqu’à ce qu’il n’y ait que peu ou pas de turbulences sur la
surface et que le niveau diminue. Utiliser maintenant l’alimentation à partir du tube E afin de maintenir le niveau
constant et laver au jet toute matière solide adhérant aux parois.
NOTE 2 Lorsque les meilleures conditions de fonctionnement ont été ainsi atteintes, le tube d’écoulement (F) en dessous du
tamis est entièrement rempli d’eau; l’augmentation de la longueur de cette colonne de liquide par l’ajout d’une longueur de
tuyau en caoutchouc améliore l’efficacité de l’appareillage.
Recueillir un échantillon de l’eau d’écoulement de temps en temps lors de l’essai et, lorsqu’il est exempt de matière
en suspension, réduire le débit du jet. Laver pour enlever tout matériau résiduel adhérant sur les parois de
l’entonnoir dans la partie inférieure de l’appareillage, puis régler le jet à un débit qui maintienne la partie cylindrique
remplie d’eau vivement agitée. Lorsque la matière résiduelle a été entièrement lavée de cette façon jusqu’à ce que
I’effluent s’écoule clair (ce qui nécessite habituellement 3 min à 4 min), arrêter le jet et laver les grosses particules
dans la coupelle. Vérifier la présence de soufre résiduel, briser tout agglomérat meuble en brossant légèrement au
moyen de la brosse à poils de chameau (5.2.1.3)’ et laver le résidu à travers le filtre (H). Ensuite, laver les grosses
particules résiduelles dans la coupelle.
Dévisser l’écrou-raccord moleté (G), enlever le tube d’écoulement et la coupelle et laver le contenu de cette
dernière avec de l’eau distillée. Sécher la coupelle et son contenu à 105 “C + 2 “C et peser à 0,l mg près. Cette
masse, moins la masse initiale de la coupelle, équivaut à la masse du refus sur tamis (ml).
5.2.3 Expression des résultats (mode opératoire par voie humide)
Calculer le refus sur tamis de 180 prn ou 125 prn, exprimée en pourcentage en masse, à l’aide de la formule
ml X100
où
mg est la masse en grammes, de la prise d’essai;
9
ml est la masse en grammes, du refus sur le tamis utilisé.
9
5.3 Mode opératoire par voie sèche
5.3.1 Appareillage
5.3.1.1 Pile de trois tamis, de 200 mm de diamètre, munie d’une monture, d’un couvercle adapté et d’un
réceptacle, de 180 prn, 125 prn et 63 prn d’ouverture nominale respective, conformément à I’ISO 565.
Les tamis doivent être en fil d’acier inoxydable et doivent s’adapter les uns aux autres, l’un au-dessus de l’autre de
sorte que la poudre ne puisse pas s’échapper.
5.3.1.2 Secoueuse de tamis de contrôle mécanique, appropriée pour les tamis (5.3.1 .l), fournissant une action
vibratoire et giratoire de préférence à l’aide d’un dispositif de synchronisation automatique.
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@ ISO
ISO 8332: 1997(F)
5.3.1.3 Balance analytique, précise à 1 mg.
5.3.1.4 Brosse plate, à poils de chameau, d’environ 25 mm de largeur.
5.3.1.5 Vases à peser, deux d’environ 10 cm3 de capacité et un troisième d’environ 100 cm3 de capacité, munis
de couvercles.
5.3.1.6 Feuilles de papier glacé, de format A4.
5.3.1.7 Marteau léger, recouvert de caoutchouc.
5.3.2 Détermination
S’assurer que les trois tamis de contrôle (5.3.1 .l) sont exempts de tout résidu ancien en les brossant avec la brosse
à poils de chameau (5.3.1.4) et en insufflant de l’air comprimé dans les tamis par le dessus tout en renversant et en
tapotant le tamis pour déloger toute particule prise dans les mailles.
Placer les tamis l’un au-dessus de l’autre, le tamis à larges ouvertures (180 prn) sur le dessus, le tamis à ouvertures
moyennes (125 prn) en dessous et le tamis à petites ouvertures (63 prn) au fond. Placer le réceptacle en dessous
du tamis du fond.
Homogénéiser l’échantillon complet obtenu conformément à I’ISO 842 (à l’aide d’outils d’échantillonnage en acier
inoxydable), en s’assurant que les particules plus fines e% les particules plus grossières ne sont pas isolées, puis
peser, à 1 mg près, environ 50 g d’échantillon représentatif en utilisant un vase à peser de 100 cm3 (5.3.1.5).
du dessus et placer le couvercle. Pese r à no uveau vide afin
Verser rise d’essai sur le tamis le vase à peser
la P
d’obten ir la masse de la prise d’essa ,i (mo) en faisan% la différence.
Installer la pile de tamis dans la secoueuse mécanique (5.3.1.2) si elle es% disponible et laisser secouer durant 5 min
à une fréquence de 3 Hz (3 oscillations par seconde), puis enlever de la secoueuse. S’il n’y a aucune secoueuse
disponible, secouer à la main la pile de tamis durant 5 min horizontalement sur une amplitude de 150 mm à une
fréquence de 3 Hz (3 oscillations par seconde), en s’arrêtant après chaque minute pour taper la base de la pile au
moyen du marteau recouvert de caoutchouc (5.3.1.7) pour aider à éliminer tout blocage dans le tamis.
Enlever le couvercle et examiner le tamis du dessus (180 pm). S’il reste du matériau sur ce tamis, briser tout
agglomérat meuble en brossant légèrement au moyen de la brosse à poils de chameau (5.3.1.4). Replacer le
couvercle, puis soulever le tamis placé sur le tamis de (125 prn) et brosser de même légèrement tout résidu sur le
tamis de (125 pm). Reformer la pile de tamis comme auparavant et secouer mécaniquement ou à la main comme
auparavant durant 5 min supplémentaires.
Séparer complètement la pile de tamis et transférer un à la fois tous les matériaux retenus sur chaque tamis dans
un vase à peser sec et propre, pesé au préalable à vide à 1 mg près. (Utiliser des vases à peser de 10 cm3 pour les
refus sur tamis de 125 prn à180 prn, et un vase à peser de 100 cm3 pour les résidus sur le tamis de 63 pm.) Afin
d’effectuer un transfert complet du tamis au vase à peser, verser avec soin le contenu de chaque tamis sur une
feuille de papier glacé propre (5.3.1.6), puis renverser le tamis sur le papier et tapoter légèrement avec le marteau
recouvert de caoutchouc pour déloger toute particule coincée. Enlever le tamis et soulever avec soin le papier,
former un rouleau et verser avec soin dans le vase à peser en évitant les pertes.
Enfin, peser chaque vase à peser plus le refus sur tamis à 1 mg près et calculer la masse du résidu trouvé sur
chaque tamis (ml, m2 et mg).
5.3.3 Expression des résultats (mode opératoire par voie sèche)
Calculer le refus sur tamis de 180 prn, exprimé en pourcentage en masse, à l’aide de la formule
ml X100
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@ os0 ISO 8332: 1997(F)
Calculer le refus cumulé sur tamis de 180 prn et 125 prn, exprimé en pourcentage en masse, à l’aide de la formule
(ml +m2)XlOO
"0
Calculer le refus cumulé sur tamis de 180 prn, 125 prn et 63 prn, exprimé en pourcentage en masse, à l’aide de la
formule
(ml +m2 +m3)XlOO
où
mg est la masse, en grammes, de la prise d’essai;
ml est la masse, en grammes, du refus sur tamis de 180 um d’ouverture de mailles;
m2 est la masse, en grammes, du refus sur tamis de 125 prn d’ouverture de mailles;
mg est la masse, en grammes, du refus sur tamis de 63 prn d’ouverture de mailles.
5.4 Rapport d’essai
Le rapport d’essai doit contenir les indications suivantes:
référence à la présente Norme internationale et mode opératoire utilisé, c’est-à-dire mode opératoire par voie
a)
sèche ou humide;
b) tous renseignements nécessaires à l’identification de l’échantillon;
c) refus sur le tamis utilisé (y compris refus cumulé sur les tamis dans le cas du mode opératoire par voie sèche);
d) date de l’essai;
e) tout écart par rapport à la méthode d’essai normalisée.
6 Détermination de la teneur en huile du soufre traité à I’huile
6.1 Principe
L’huile contenue dans une prise d’essai es% extraite au moyen d’un solvant et le solvant est ensuite évaporé et la
masse de I’huile résiduelle est déterminée.
Deux modes opératoires son% prescrits:
a) mode opératoire utilisant de I’hexane pur pour le soufre soluble orthorhombique;
b) mode opératoire utilisant de I’hexane saturé de soufre pour le soufre insoluble.
6.2 Mode opératoire utilisant de I’hexane pur
6.2.1 Réactif
6.2.1 .l Hexane, de qualité analytique reconnue.
6.2.2 Détermination
Peser, à 1 mg près, environ 10 g de l’échantillon (mo) dans une fiole conique de 250 cm3 à large col et ajouter, au
moyen d’une pipette, exactement 100 cm3 d’hexane (6.2.1 .l). Boucher et laisser reposer à température ambiante
durant 30 min, en agitant la fiole toutes les 5 min. Décanter 75 cm3 de la solution ainsi obtenue dans un bécher de
100 cm3 en s’assurant qu’aucune particule de soufre n’est présente et pipetter 50 cm3 de cette solution dans un
autre bécher de 100 cm? Évaporer le solvant de cette solution de 50 cm3 en plaçant le bécher dans un bain-marie
7
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@ ISO
ISO 8332: 1997(F)
sous une hotte à fumées. Retirer le bécher du bain-marie et laisser refroidir à température ambiante. Extraire le
résidu avec 2 cm3 d’hexane, en mesurant le solvant dans une burette et en l’ajoutant de façon que les parois
internes du bécher soient lavées. Agiter le bécher modérément afin de disperser le résidu dans le solvant. Décanter
la solution dans un bécher de 50 cm3 préalablement pesé à 1 mg près (mq).
Répéter deux fois l’extraction en recueillant tout liquide de lavage dans le bécher de 50 cm? Évaporer le solvant
dans un bain-marie puis dans une étuve maintenue à 80 “C durant 1 h sous une hotte à fumées. Refroidir dans un
dessiccateur et peser immédiatement à 1 mg près (mg).
6.2.3 Expression des résultats
Calculer la teneur en huile, exprimée en pourcentage en masse, à l’aide de la formule
2(ms -m4)XlOO
- 0,20
mg
est la masse, en grammes, de la prise d’essai;
m0
est la masse, en grammes, du bécher;
m4
est la masse, en grammes, du bécher plus huile;
m5
0,20 est la correction due à la solubilité du soufre dans I’hexane.
6.3 Mode opératoire utilisant de I’hexane saturé de soufre
6.3.1 Réactif
6.3.1.1 Hexane saturé de soufre.
Ajouter 60 g de soufre soluble otthorhombique (de qualité analytique reconnue) à 4 dm3 d’hexane (6.2.1 .l). Bien
mélanger et laisser reposer durant 24 h avant utilisation pour permettre au soufre de retomber au fond du récipient.
Utiliser uniquement le liquide clair surnageant.
6.3.2 Détermination
Peser, à 1 mg près, 5 g + 0,Oi g de l’échantillon (mo) dans une fiole conique de 250 cm3 et ajouter 25 cm3 d’hexane
saturé de soufre (6.3.1 .l). Maintenir la température constante durant cette étape du mode opératoire.
Secouer durant 10 min, puis filtrer à travers un creuset filtrant en verre fritté de porosité P 40 (voir ISO 4793),
préalablement pesé à 1 mg près (mc), et laver le résidu avec 100 cm3 d’hexane saturé de soufre (6.3.1 .l). Laver le
résidu deux fois avec 25 cm3 d’éthanol (de qualité analytique reconnue) à chaque fois.
Sécher le creuse% filtrant avec le résidu dans une étuve maintenue à 80 “C durant 1 h sous une hotte à fumées.
Refroidir dans un dessiccateur et peser à 1 mg près (m7).
6.3.3 Expression des résultats
Calculer la teneur en huile, exprimée en pourcentage en masse, à l’aide de la formule
(mg+mg -m+dOO
mO
où
mg est la masse, en grammes, de la prise d’essai;
??@ es% la masse, en grammes, du creuset filtrant en verre fritté;
m7 es% la masse, en grammes, du creuse% filtrant en verre fritté plus résidu.
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@ ISO ISO 8332: 1997(F)
6.4 Rapport d’essai
Le rapport d’essai doit contenir les indications suivantes:
a) référence à la présente Norme internationale et mode opératoire utilisé, c’est-à-dire avec de I’hexane pur ou de
I’hexane saturé de soufre;
b) tous renseignements nécessaires à l’identification de l’échantillon;
teneur en huile;
C)
date de l’essai;
d)
tout écart par rapport à la méthode d’essai normalisée.
e)
7 Détermination de la teneur en soufre insoluble
7.1 Principe
Une prise d’essai est agitée avec un solvant afin de dissoudre le soufre soluble et I’huile. Le soufre insoluble est
filtré, séché et pesé.
Deux modes opératoires sont prescrits:
a) mode opératoire de référence utilisant du toluène;
b) mode opératoire utilisant du sulfure de carbone.
NOTE - Ces deux modes opératoires peuvent donner des résultats différents.
7.2 Mode opératoire de référence utilisant du toluène
7.2.1 Réactif
7.2.1 .l Toluène, de qualité analytique reconnue.
7.2.2 Détermination
Peser, à 1 mg près, environ 2 g de l’échantillon (mo) dans un bécher de 400 cm? Ajouter 200 cm3 de toluène
(7.2.1 .l) et un barreau d’agitateur magnétique. Recouvrir d’un verre de montre et agiter durant 30 min. Filtrer à
travers un creuset filtrant en verre fritté de porosité P 40 (voir ISO 4793), préalablement pesé à 1 mg près (mg).
Enlever le toluène par aspiration. Laver trois fois avec 20 cm3 de toluène à chaque fois.
IMPORTANT - L’échantillon ne doit jamais être aspiré jusqu’à devenir complètement sec avant le dernier
lavage, parce qu’une réversion peut se produire en raison de la congélation du soufre insoluble.
Enlever complètement le toluène par aspiration et sécher le creuset filtrant dans une étuve maintenue à 80 “C
durant 1 h sous une hotte à fumées. Refroidir dans un dessiccateur et peser à 1 mg près (m7).
7.2.3 Expression des résultats
7.2.3.1 Calculer la teneur en soufre insoluble, exprimée en pourcentage en masse, de l’échantillon total à l’aide de
la formule
---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO 8332: 1997(F)
où
mg est la masse, en grammes, de la prise d’essai;
mg est la masse, en grammes, du creuse% filtrant en verre fritté;
m7 est la masse, en grammes, du creuse% filtrant en verre fritté plus résidu de soufre insoluble.
7.2.3.2 Calculer la teneur en soufre insoluble, exprimée en pourcentage en masse, de la partie soufre de
l’échantillon à l’aide de l’équation
ISts
-x100
ws
où
est la teneur en soufre insoluble de l’échantillon total (voir 7.2.3.1);
1%
TSt, es% la teneur en soufre total de l’échantillon total (voir 4.4).
7.3 Mode opératoire utilisant du sulfure de carbone
7.3.1 Réactif
7.3.1.1 Sulfure de carbone, de qualité analytique reconnue.
AVERTISSEMENT - Le sulfure de carbone est un solvant inflammable, toxique et très dangereux; c’est
pourquoi il faut prendre des précautions particulières de sécurité, dont l’utilisation d’une hotte à fumées.
7.3.2 Détermination
Peser, à 1 mg près, environ 5 g de l’échantillon (mo) dans un bécher de 250 cm? Ajouter 100 cm3 de sulfure de
carbone (7.3.1.1) et un barreau d’agitateur magnétique. Recouvrir d’un verre de montre et agiter durant 30 min.
Filtrer à travers un creuset filtrant en verre fritté de porosité P 40 (voir ISO 4793), préalablement pesé à 1 mg près
(m6). Enlever le sulfure de carbone par aspiration très légère. Laver trois fois avec 20 cm3 de sulfure de carbone à
chaque fois.
IMPORTANT - L’échantillon ne doit jamais être aspiré jusqu’à devenir complètement sec avant le dernier
lavage, parce qu’une réversion peut se produire en raison de la congélation du soufre insoluble.
Enlever complètement le sulfure de carbone par aspiration et sécher le creuse% filtrant dans une étuve maintenue à
80 OC durant 1 h sous une hotte à fumées. Refroidir dans un dessiccateur et peser à 1 mg près (m7).
7.3.3 Expression des résultats
7.3.3.1 Calculer la teneur en soufre insoluble, exprimée en pourcentage en masse, de l’échantillon total à l’aide de
la formule
m7-m&000
mO
où
mg est la masse, en grammes, de la prise d’essai;
mg est la masse, en grammes, du creuset filtrant en verre fritté;
m7 est la masse, en grammes, du creuse% filtrant en verre fritté plus résidu de soufre insoluble.
10
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@ ISO
ISO 8332: 1997(F)
7.3.3.2 Calculer la teneur en soufre insoluble, exprimée en pourcentage en masse, de la partie soufre de
l’échantillon à l’aide de l’équation
FS
-x100
Tsts
où
est la teneur en soufre insoluble
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.