Одночасно з аналізуванням проби проводять контрольний дослід. Значення оптичної густини контрольного досліду віднімають від значення оптичної густини розчину аналізованої проби.
Результати аналізу отримують за градуювальним графіком або методом порівняння зі стандартним зразком, близьким за складом до аналізованої проби, який пройшов усі стадії аналізування.
Побудова градуювального графіка для визначення масової частки марганцю від 0,005 % до 0,05 %
У сім стаканів місткістю 250 см3 вносять по 2,0 г заліза карбонільного, додають по 50 см3 суміші (II) сірчаної та фосфорної кислот і повільно нагрівають до припинення інтенсивного виділення бульбашок газу, далі аналізують, як зазначено в 6.3.2.1.
У сім конічних колб місткістю 250 см3 вносять по 40 см3 отриманого розчину заліза, відібраного із семи мірних колб, і послідовно додають 0; 1; 2; 5; 10; 15; 20 см3 стандартного розчину марганцю В, що відповідає 0,0; 0,000025; 0,000050; 0,000125; 0,000250; 0,000375; 0,00500 г марганцю. У колби доливають води до 60 см3, додають по 5 см3 суміші кислот (II) і нагрівають до кипіння, додають 10 см3 розчину перйодату натрію або калію, кип’ятять протягом 2 хв і залишають за температури 90 °С на 10 хв. Розчин охолоджують до кімнатної температури, переносять у мірну колбу місткістю 100 см3, попередньо промиту водою, що не містить відновників, доливають цією водою до позначки і перемішують.
Оптичну густину розчину вимірюють на спектрофотометрі за довжини хвилі 545 нм або на фото- електрокол ори метрі зі світлофільтром, що має максимум пропускання в інтервалі довжини хвиль від 530 нм до 545 нм. Як розчин порівняння використовують розчин заліза, який не містить стандартного розчину марганцю.
За отриманими значеннями оптичної густини та відповідними до них значеннями маси марганцю будують градуювальник графік. Допустимо будувати градуювальний графік у координатах оптична густина — масова частка марганцю.
Побудова градуювального графіка для визначення масової частки марганцю понад 0,05 %
У шість стаканів місткістю 250 см3 вносять по 1,0 г карбонільного заліза. У кожний стакан додають по 50 см3 суміші кислот (II) і далі аналізують, як зазначено в 6.3.2.1.
У шість конічних колб місткістю 250 см3 вносять по 10 см3 отриманого розчину заліза та послідовно додають по 0; 1; 2; 5; 10; 15 і 20 см3 стандартного розчину марганцю Б, що відповідає 0,0; 0,0002; 0,0005; 0,0010; 0,0015 і 0,0020 г марганцю.
У колби доливають води до об’єму 35 см3, додають по 20 см3 суміші кислот (II) і нагрівають до кипіння, додають 10 см3 розчину перйодату натрію або калію і далі аналізують, як зазначено в 6.3.2.3.
Опрацювання результатів
Масову частку марганцю (Xz) у відсотках обчислюють за формулою:
у (5)
т
де тц — маса марганцю, визначена за градуювальним графіком, г;
т — маса наважки проби, яка відповідає аліквотній частині розчину, г.
7 АТОМНО-АБСОРБЦІЙНИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ МАСОВОЇ
ЧАСТКИ МАРГАНЦЮ ВІД 0,02 % ДО 3,0 %
Суть методу
Метод ґрунтується на вимірюванні ступеня поглинання резонансного випромінення вільними атомами марганцю, що утворюються внаслідок розпилення аналізованого розчину в полум’я повітря— ацетилен за довжини хвилі 279,5 нм або 403,0 нм.
Наважку проби розчиняють у суміші соляної та азотної кислот, випарюють розчин насухо і сухий залишок розчиняють у соляній кислоті. Отриманий розчин використовують для визначення марганцю методом атомної абсорбції.
Апаратура, реактиви та розчини
Атомно-абсорбційний полуменевий спектрофотометр — згідно з чинним нормаимвним документом.
Лампа з порожнистим катодом для визначення марганцю — згідно з чинним нормативним документом.
Ацетилен — згідно з ГОСТ 5457.
Компресор, що забезпечує подавання стисненого повітря, або балон зі стисненим повітрям — згідно з чинним нормативним документом.
Кислота соляна — згідно з ГОСТ 3118 або ГОСТ 14261.
Кислота азотна — згідно з ГОСТ 4461 або ГОСТ 11125.
Марганець металевий марки Мр 00 — згідно з ГОСТ 6008.
Стандартні розчини солянокислого марганцю
Розчин А: 1 г металевого марганцю розчиняють нагріваючи у 20 см3 соляної кислоти, обережно краплями додають від 1 см3 до 2 см3 азотної кислоти і кип’ятять до видалення оксидів азоту. Розчин переносять у мірну колбу місткістю 1 дм3, охолоджують, доливають водою до позначки і перемішують.
см3 стандартного розчину А містить 0,001 г марганцю.
Розчин Б: 10 см3 розчину А вносять у мірну колбу місткістю 100 см3, доливають до позначки водою і перемішують.
см3 стандартного розчину Б містить 0,0001 г марганцю.
Підготування до аналізу
Прилад готують до аналізу відповідно до інструкції. Настроюють спектрофотометр на резонансну лінію 279,5 нм, якщо масова частка марганцю менше або дорівнює 0,5 %, або 403,0 нм, якщо масова частка марганцю понад 0,5 %. Після вмикання подавання газу та запалювання пальника розпилюють воду і встановлюють нульове показання приладу.
Аналізування
Наважку сталі або чавуну залежно від масової частки марганцю, наведеної в таблиці 5, вносять у стакан місткістю 100 см3 і розчиняють у суміші 10 см3 соляної і 3—5 см3 азотної кислот під час нагрівання. Вміст стакана випарюють насухо. Сухий залишок розчиняють у 4 см3 соляної кислоти, додають 40 см3 води і нагрівають до розчинення солей. Охолоджений розчин переносять у мірну колбу місткістю 100 см3, доливають до позначки водою і перемішують. Частину розчину фільтрують через сухий фільтр «біла стрічка» у конічну колбу, обмивши її першими порціями фільтрату.
Для підготування контрольного розчину в мірну колбу місткістю 100 см3 вносять 4 см3 соляної кислоти, доливають до позначки водою і перемішують.
Контрольний і аналізований розчини розпилюють у порядку зростання абсорбції до отримання стабільних показань для кожного розчину. Перед розпиленням аналізованого розчину розпилюють воду для промивання системи та перевіряння нульової точки.
Масу марганцю визначають за градуювальник графіком.
Таблиця 5
|
Масова частка марганцю, % |
Маса наважки, г |
Аналітична лінія, нм |
|
Від 0,02 до 0,05 включ. |
1,0 |
279,5 |
|
Понад 0,05 » 0,10 » |
0,5 |
279,5 |
|
» 0,1 » 0,2 » |
0,2 |
279,5 |
|
» 0,2 » 0,5 » |
0,1 |
279,5 |
|
» 0,5 » 1,5 » |
0,2 |
403,0 |
|
» 1,5 » 3,0 » |
0,1 |
403,0 |
Побудова градуювальних графіків
Побудова градуювального графіка для масової частки марганцю від 0,02 % до 0,5 %
У шість мірних колб місткістю 100 см3 послідовно вміщують 1; 2; 3; 4; 5 і 6 см3 стандартного розчину Б солянокислого марганцю, що відповідає 1 • 10"4; 2 ■ 10~Л 3 ■ 1СГ4; 4 ■ 10-4; 5 • 10"4; 6 • 1СГ4 г марганцю. Додають по 4 см3 соляної кислоти, доливають до позначки водою і перемішують.
Для підготування контрольного розчину в сьому мірну колбу місткістю 100 см3 вносять 4 см3 соляної кислоти, доливають до позначки водою і перемішують. Настроюють прилад на резонансну лінію 279,5 нм.
Розчини розпилюють у порядку зростання абсорбції, починаючи з контрольного розчину. Перед розпиленням кожного розчину розпилюють воду. Від середнього значення оптичної густини кожного розчину віднімають середнє значення оптичної густини контрольного розчину.
За отриманими значеннями оптичної густини та відповідними до них значеннями маси марганцю будують градуювальний графік.
Побудова градуювального графіка для масової частки марганцю від 0,5 % до 3,0 %
У шість мірних колб місткістю 100 см3 послідовно вміщують 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 і 3,5 см3 стандартного розчину А, що відповідає 1 ■ 10~3; 1,5 ■ 10-3; 2 • 10~3; 2,5 ■ 10-3; 3 ■ 10-3; 3,5 ■ 10-3 г марганцю. Додають по 4 см3 соляної кислоти, доливають до позначки водою і перемішують.
Для підготування контрольного розчину в сьому мірну колбу місткістю 100 см3 вносять 4 см3 соляної кислоти, доливають до позначки водою і перемішують. Настроюють прилад на резонансну лінію 403,0 нм.
Далі діють, як зазначено в 7.4.2.1.
Опрацювання результатів
Обчислюють середнє значення оптичної густини контрольного розчину та віднімають його від середнього значення оптичної густини аналізованих розчинів.
За градуювальним графіком визначають масу марганцю в аналізованому розчині у грамах.
Масову частку марганцю Х4 у відсотках обчислюють за формулою:
= /п, 100. (6)
/77
де ітц — маса марганцю, визначена за градуювальним графіком, г;
т — маса наважки проби, г.
НОРМИ ТОЧНОСТІ
Норми точності та нормативи контролю точності визначення масової частки марганцю наведено
в таблиці 6.
Таблиця 6
У відсотках
|
Масова частка марганцю |
Границя допустимої похибки результатів аналізу Д |
Допустима розбіжність |
|||
|
двох середніх результатів аналізу, отриманих у різних умовах, О2 |
ДВОХ паралельних визначень d2 |
трьох паралельних визначень с/3 |
результатів аналізу стандартного зразка від атестованого значення 5 |
||
|
Від 0,005 до 0,01 включ. |
0,0024 |
0,0030 |
0,0025 |
0,0030 |
0,0016 |
|
Понад 0,01 » 0,02 » |
0,003 |
0,004 |
0,003 |
0,004 |
0,002 |
|
» 0,02 » 0,05 » |
0,004 |
0,005 |
0,004 |
0,005 |
0,003 |
|
» 0,05 » 0,10 » |
0,008 |
0,010 |
0,008 |
0,010 |
0,005 |
|
» 0,1 » 0,2 » |
0,012 |
0,015 |
0,012 |
0,015 |
0,008 |
|
» 0,2 » 0,5 » |
0,019 |
0,024 |
0,020 |
0,024 |
0,012 |
|
» 0,5 » 1,0 » |
0,03 |
0,03 |
0,03 |
0,03 |
0,02 |
|
» 1,0 » 2,0 » |
0,04 |
0,05 |
0,04 |
0,05 |
0,02 |
|
» 2,0 » 3,0 » |
0,06 |
0,07 |
0,06 |
0,08 |
0,04 |
ВИМОГИ ДО КВАЛІФІКАЦІЇ ОПЕРАТОРА
До роботи з обладнанням допускають осіб, які вивчили методику виконання вимірювань, інструкції з експлуатації устатковання і правила експлуатування електроустановок, пройшли відповідний інструктаж і яких допущено до роботи у встановленому на підприємстві (організації) порядку.
ВИМОГИ ЩОДО БЕЗПЕКИ
Під час аналізування треба дотримуватися вимог щодо безпеки, викладених в інструкціях, що діють у хімічних лабораторіях, і розроблених згідно з ГОСТ 12.1.004, ГОСТ 12.1.007, ГОСТ 12.1.010, ДСТУ 7237 та іншими чинними нормативними документами.
Треба особливо обережно працювати з органічними розчинами. Необхідно пам’ятати, що пари органічних розчинників токсичні та вибухонебезпечні.
Особливо важливо пам'ятати про вибухонебезпечність парів хлорної кислоти у присутності аміаку, сполук азоту й органічних речовин.
Під час вимірювання на атомно-абсорбційному спектрофотометрі обов’язково треба врахувати:
вибухонебезпечність ацетилену;
необхідність захисту очей оператора від ультрафіолетового випромінювання кольоровим склом;
заповнення гідрозатвора водою.
Після закінчення роботи треба ретельно промити систему пальника водою, оскільки забруднений солями пальник може спричинити проскакування полум’я всередину пальника.
Код УКНД 77.080.01
Ключові слова; чавун, сталь, марганець, метод, атомно-абсорбційний, титриметричний, потенціометричний, фотометричний, розчин, наважка, градуювальник графік
.Редактор О. Ніколаєнко
Технічний редактор О. Марченко
Верстальник В. Мультян
Підписано до друку 19,04.2016. Формат 60 х 84 1/8.
Ум. друк, арк. 1,86, Зам. Ціна договірна.
Виконавець
Державне підприємство «Український науково-дослідний і навчальний центр
проблем стандартизації, сертифікації та якості» (ДП «УкрНДНЦ»)
вул. Святошинська, 2, м. Київ, 03Т15
Свідоцтво про внесення видавця видавничої продукції до Державного реєстру видавців,
виготівників і розповсюджувачів видавничої продукції від 14.01.2006 серія ДК № 1647
