---

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

СТАЛЬ ВУГЛЕЦЕВА
І ЧАВУН НЕЛЕГОВАНИЙ

Методи визначення марганцю

ДСТУ 7754:2015

Видання офіційне

Київ

ДП «УкрНДНЦ»

2016ПЕРЕДМОВА

1. РОЗРОБЛЕНО: Технічний комітет стандартизації «Стандартизація методів визначення хімічного складу матеріалів металургійного виробництва» (ТК 3), Державне підприємство «Український науково- технічний центр металургійної промисловості «Енергосталь»

РОЗРОБНИКИ: Г. Гриценко, канд. хім. наук; Г. Душенко; В. Мантула; С. Спіріна, канд. хім. наук (науковий керівник); О. Сніжко; Д. Сталінський, д-р техн, наук

2. ПРИЙНЯТО ТА НАДАНО ЧИННОСТІ: наказ ДП «УкрНДНЦ» від 22 червня 2015 р. №61 з 2016-01-01

З УВЕДЕНО ВПЕРШЕ (зі скасуванням в Україні ГОСТ 22536.5-87 (ИСО 629-82))

Право власності на цей національний стандарт належить державі.
Заборонено повністю чи частково видавати, відтворювати
задля розповсюдження і розповсюджувати як офіційне видання
цей національний стандарт або його частини на будь-яких носіях інформації
без дозволу ДП «УкрНДНЦ» чи уповноваженої ним особи

ДП «УкрНДНЦ», 2016

ЗМІСТ

с

1. Сфера застосування 1

2. Нормативні посилання 1

3. Загальні вимоги 2

4. Титриметричний метод визначення масової частки марганцю від 0,3 % до 3,0 % 2

5. Потенціометричний метод визначення масової частки марганцю від 0,3 % до 3,0 % 4

6. Фотометричний метод визначення масової частки марганцю від 0,005 % до 3,0 % 5

7. Атомно-абсорбційний метод визначення масової частки марганцю від 0,02 % до 3,0 % 8

8. Норми точності 10

9. Вимоги до кваліфікації оператора 11

Вимоги щодо безпеки 11ДСТУ 7754:2015

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

СТАЛЬ ВУГЛЕЦЕВА І ЧАВУН НЕЛЕГОВАНИЙ

Методи визначення марганцю

СТАЛЬ УГЛЕРОДИСТАЯ И ЧУГУН НЕЛЕГИРОВАННЫЙ

Методы определения марганца

CARBON STEEL AND UNALLOYED CAST IRON

Methods for determination of manganese

Чинний від 2016-01-01

1. СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ

Цей стандарт установлює методи визначення масової частки марганцю у сталі вуглецевій і чавуні нелегованому: титриметричний і потенціометричний (від 0,3 % до 3,0 %), фотометричний (від 0,005 % до 3,0 %) і атомно-абсорбційний (від 0,02 % до 3,0 %).

2. НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ

У цьому стандарті є посилання на такі нормативні документи:

ДСТУ 7237:2011 Система стандартів безпеки праці. Електробезпека. Загальні вимоги та номен­клатура видів захисту

ДСТУ 7749:2015 Сталь вуглецева і чавун нелегований. Загальні вимоги до методів аналізу

ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования (ССБП. Пожежна безпека. Загальні вимоги)

ГОСТ 12.1.007-76 ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности (ССБП. Шкідливі речовини. Класифікація і загальні вимоги щодо безпеки)

ГОСТ 12.1.010-76 ССБТ. Взрывоопасность. Общие требования (ССБП. Вибухонебезпека. Загальні вимоги)

ГОСТ 83-79 Реактивы. Натрий углекислый. Технические условия (Реактиви. Натрій вуглекислий. Технічні умови)

ГОСТ 342-77 Реактивы. Натрий дифосфат 10-водный. Технические условия (Реактиви. Натрію дифосфат 10-водний. Технічні умови)

ГОСТ 1277-75 Реактивы. Серебро азотнокислое. Технические условия (Реактиви. Срібло азотно­кисле. Технічні умови)

ГОСТ 1973-77 Ангидрид мышьяковистый. Технические условия (Ангідрид миш’яковистий. Технічні умови)

ГОСТ 3118-77 Реактиви. Кислота соляная. Технические условия (Реактиви. Кислота соляна. Технічні умови)

ГОСТ 3760-79 Реактивы. Аммиак водный. Технические условия (Реактиви. Аміак водний. Технічні умови)

ГОСТ 4197-74 Реактивы. Натрий азотистокислый. Технические условия (Реактиви. Натрій азо­тистокислий. Технічні умови)

ГОСТ 4201-79 Реактивы. Натрий углекислый кислый. Технические условия (Реактиви. Натрій вугле­кислий кислий. Технічні умови)

Видання офіційнеГОСТ 4204-77 Реакивы. Кислота серная. Технические условия (Реактиви. Кислота сірчана. Технічні умови)

ГОСТ 4233-77 Реактивы. Натрий хлористый. Технические условия (Реактиви. Натрію хлорид. Технічні умови)

ГОСТ 4328-77 Реактивы. Натрия гидроокись. Технические условия (Реактиви. Натрію гідроксид. Технічні умови)

ГОСТ 4461-77 Реактивы. Кислота азотная. Технические условия (Реактиви. Кислота азотна. Технічні умови)

ГОСТ 5457-75 Ацетилен растворенный и газообразный технический. Технические условия (Ацетилен розчинений і газоподібний технічний. Технічні умови)

ГОСТ 6008-90 Марганец металлический и марганец азотированный. Технические условия (Марганець металевий і марганець азотований. Технічні умови)

ГОСТ 6552-80 Реактивы. Кислота ортофосфорная. Технические условия (Реактиви. Кислота ортофосфорна. Технічні умови)

ГОСТ 6691-77 Реактивы. Карбамид. Технические условия (Реактиви. Карбамід. Технічні умови)

ГОСТ 10929-76 Реактивы. Водорода пероксид. Технические условия (Реактиви. Водню пероксид. Технічні умови)

ГОСТ 11125-84 Кислота азотная особой чистоты. Технические условия (Кислота азотна особли­вої чистоти. Технічні умови)

ГОСТ 13610-79 Железо карбонильное радиотехническое. Технические условия (Залізо карбонільне радіотехнічне. Технічні умови)

ГОСТ 14261-77 Кислота соляная особой чистоты. Технические условия (Кислота соляна особливої чистоти. Технічні умови)

ГОСТ 14262-78 Кислота серная особой чистоты. Технические условия (Кислота сірчана особли­вої чистоти. Технічні умови)

ГОСТ 20478-75 Реактивы. Аммоний надсернокислый. Технические условия (Реактиви. Амоній надсірчанокислий. Технічні умови)

ГОСТ 20490-75 Реактивы. Калий марганцовокислый. Технические условия (Реактиви. Калій марганцевокислий. Технічні умови)

ГОСТ 27068-86 Реактивы. Натрий серноватистокислый (натрия тиосульфат) 5-водный. Технические условия (Реактиви. Натрій сіркуватистокислий (натрію тіосульфат) 5-водний. Технічні умови).

З ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ

4 ТИТРИМЕТРИЧНИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ МАСОВОЇ ЧАСТКИ МАРГАНЦЮ ВІД 0,3 % ДО 3,0 %

Метод ґрунтується на окисленні марганцю (II) у сірчанокислому розчині до марганцю (VII) надсір- чанокислим амонієм у присутності азотнокислого срібла. Отриману марганцеву кислоту відтитровують розчином арсеніт-нітриту натрію або розчином сіркуватистокислого натрію (тіосульфату натрію).

Кислота азотна — згідно з ГОСТ 4461.

Кислота сірчана — згідно з ГОСТ 4204, розведена 1:4.

Кислота ортофосфорна — згідно з ГОСТ 6552.

Суміш кислот: до 550 см³ води обережно, безперервно перемішуючи, додають 90 см³ сірчаної кислоти, охолоджують, додають 100 см³ ортофосфорної кислоти, перемішують і додають 260 см³ азотної кислоти.

Амоній надсірчанокислий — згідно з ГОСТ 20478, свіжоприготовлений розчин масовою концен­трацією 200 г/дм³.

Срібло азотнокисле — згідно з ГОСТ 1277, розчин масовою концентрацією 2,0 г/дм³.

Індикатор універсальний паперовий.Натрію хлорид — згідно з ГОСТ 4233, розчин масовою концентрацією 5 г/дм³.

Миш’яку (III) оксид (ангідрид миш’яковистий) — згідно з ГОСТ 1973.

Натрій вуглекислий кислий — згідно з ГОСТ 4201.

Натрій вуглекислий — згідно з ГОСТ 83.

Натрію гідроксид — згідно з ГОСТ 4328, розчин масовою концентрацією 150 г/дм³.

Натрій азотистокислий — згідно з ГОСТ 4197.

Натрій миш’яковистокислий орто (Na₃AsO₃) — згідно з чинним нормативним документом.

Натрій сіркуватистокислий (тіосульфат) — згідно з ГОСТ 27068; стандартний розчин: 0,65 г тіосуль­фату натрію розчиняють у 1 дм³ свіжопрокип’яченої та охолодженої води, додають 0,1 г вуглекислого натрію і перемішують. Розчин залишають на дві-три доби.

Натрію арсеніт-нітрит, стандартний розчин: 1,5 г оксиду миш’яку (ill) розчиняють у стакані міст­кістю від 400 см³ до 600 см³ у 25 см³ гарячого розчину гідроксиду натрію, розводять до 120 см³ водою, охолоджують, нейтралізують сірчаною кислотою, розведеною 1:4, до рівня pH 7 за універсальним індикатором і додають 2—3 см³ у надлишок. Надлишок сірчаної кислоти нейтралізують вуглекислим кислим натрієм до рівня pH 7 за універсальним індикатором. До отриманого розчину додають 0,85 г азотистокислого натрію і перемішують до розчинення соди. Вміст стакана переносять у мірну колбу місткістю 1 дм³, доливають водою до позначки, ретельно перемішують і встановлюють масову концен­трацію стандартного розчину.

Розчин арсеніт-нітриту натрію можна також приготувати з миш'яковистокислого натрію орто; 1,0 г миш’яковистокислого натрію орто вміщують у стакан місткістю від 400 см³ до 600 см³, додають від 120 см³до 150 см³ теплої води, 0,5 г вуглекислого натрію, 0,75 г азотистокислого натрію, перемішують і розводять водою до 1 дм³.

Якщо сіль містить кристалізаційну воду, її враховують під час розраховування маси наважки, необхідної для приготування стандартного розчину.

Масову концентрацію розчину арсеніт-нітриту натрію та тіосульфату натрію встановлюють за стан­дартним зразком, близьким за хімічним складом і вмістом марганцю до аналізованої проби, який про­йшов стадії аналізування, як зазначено в 4.3. Масову концентрацію розчину арсеніт-нітриту натрію або тіосульфату натрію 7) виражену в грамах марганцю на 1 см³ розчину, обчислюють за формулою:

-г ^ССЗ ■ ^т

“ VM00’

де С_сз — масова частка марганцю в стандартному зразку, %;

т — маса наважки стандартного зразка, г;

V — об’єм розчину арсеніт-нітриту натрію або тіосульфату натрію, витрачений на титрування, см³.

Наважку сталі або чавуну залежно від масової частки марганцю, наведеної в таблиці 1, вміщують у конічну колбу місткістю 250 см³, додають 30 см³ суміші кислот і нагрівають до розчинення наважки. Розчин кип’ятять до видалення оксидів азоту. У разі аналізування чавуну осад графіту і кремнієвої кисло­ти відфільтровують на фільтр середньої щільності та промивають 6—7 разів гарячою водою. Фільтр із осадом відкидають.

Таблиця 1

Розчин розводять водою до 130—150 см³, додають 10 см³ розчину азотнокислого срібла, 15 см³ свіжоприготовленого розчину надсірчанокислого амонію, нагрівають до кипіння і витримують за тем­ператури від 40 °С до 50 °С до припинення виділення бульбашок кисню. Потім розчин охолоджують у проточній воді до кімнатної температури 20—22 °С, додають 10 см³ розчину хлориду натрію і негайно титрують розчином арсеніт-нітриту натрію до блідо-рожевого кольору, після чого додають його крапля­ми до повного зникнення рожевої забарвленості.

Масову частку марганцю Х₁ у відсотках обчислюють за формулою:

Г

(2)

У-ІОО

де Т — масова концентрація розчину арсеніт-нітриту натрію або тіосульфату натрію, у грамах мар­ганцю на 1 см³ розчину;

V — об’єм розчину арсеніт-нітриту натрію або тіосульфату натрію, витрачений на титрування, см³; m — маса наважки проби, г.

5. ПОТЕНЦІОМЕТРИЧНИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ МАСОВОЇ ЧАСТКИ МАРГАНЦЮ ВІД 0,3 % ДО 3,0 %

   1. Суть методу

Метод ґрунтується на окисленні марганцю (II) до марганцю (III) марганцевокислим калієм у ней­тральному або слаболужному середовищі (рівень pH ~ 7) у присутності пірофосфорнокислого натрію і на потенціометричному визначенні кінця титрування.

Установка для потенціометричного титрування, що складається з

• пари електродів: індикаторного платинового електрода і електрода порівняння: каломельного, хлорсрібного або вольфрамового;

• магнітної або механічної мішалки;

• мілівольтметра постійного струму або pH-метра, який дає змогу чітко фіксувати зміну потенціалу в точці еквівалентності під час титрування з обраною парою електродів. За потреби до приладу послі­довно вмикають змінний опір, який дає можливість виконувати вимірювання у межах шкали приладу.

Кислота соляна — згідно з ГОСТ 3118 або ГОСТ 14261, розведена 1:1.

Кислота сірчана — згідно з ГОСТ 4204 або ГОСТ 14262, розведена 1:4, 1:10.

Кислота азотна — згідно з ГОСТ 4461 або ГОСТ 11125.

Аміак водний — згідно з ГОСТ 3760, розведений 1:1.

Натрію дифосфат 10-водний (пірофосфорнокислий) — згідно з ГОСТ 342, розчин масовою кон­центрацією 100 г/дм³.

Індикатор універсальний паперовий.

Сечовина — згідно з ГОСТ 6691.

Калій марганцевокислий — згідно з ГОСТ 20490; стандартний розчин з молярною концентра­цією еквівалента 0,02 моль/дм³: 0,64 г марганцевокислого калію розчиняють у 1 дм³ води. Розчин переносять у посудину з темного скла і залишають на 8—10 діб, потім його декантують або фільтрують через азбестовий фільтр у посудину з темного скла.

Масову концентрацію розчину марганцевокислого калію встановлюють не раніше наступного дня після його фільтрування за стандартним розчином марганцю або за стандартним зразком, близьким за складом і вмістом марганцю до аналізованої проби.