---

УДК 669.721.5:546.711.06:006.354 Группа В59

гост
3240.2—76

СПЛАВЫ МАГНИЕВЫЕ

Методы определения марганца

Magnesium alloys.

Methods for determination of manganese

О КСТУ 170

9

Срок действия

с 01.01,76 до 01.01.93

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт устанавливает титриметрический метод определения марганца (при массовой доле марганца от 0,2 до 3%), фотометрический метод определения марганца (при массовой доле марганца от 0,01 до 0,2%) и атомно-абсорбционный метод определения марганца (при массовой доле марганца от 0,01 до 3%).

(Измененная редакция, Изм. № I).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

   1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 3240.0—76.

Т

СОДЕРЖАНИЯ МАРГАНЦА

ИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИ

Метод основан на окислении марганца надсернокислым аммо­

нием в присутствии катализатора до семивалентного состояния и титровании раствором арсенитно-нитритной смеси.

(Измененная редакция, Изм. № I).

Кислота серная по ГОСТ 4204—77 и разбавленная 1:1, 1:2 и

Кислота азотная по ГОСТ 4461—77.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552—80.

И Эдвине официально»

Перепечатка воспрещен»

Смесь кислот; готовят следующим образом: к 600 см³ серной кислоты, разбавленной 1:5, прибавляют 250 см³ азотной кислоты, 125 см³ ортофосфорной кислоты и тщательно перемешивают.

Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277—75, 0,01 М раствор; го­товят следующим образом: 1,7 г азотнокислого серебра растворя­ют в 1000 см³ воды и перемешивают.

Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197—74.

Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478—75, 10 и 25%-ный раствор.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233—77, 1%-ный раствор.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328—77, 5%-ный раствор.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490—75, 0,05 М раствор.

Натрий углекислый кислый по ГОСТ 4201—79.

Смесь арсенитно-нитритная; титрованный раствор; готовят следующим образом: 1,3 г мышьяковистого ангидрида растворя­ют в 20 см³ раствора гидроокиси натрия, разбавляют водой до 100—150 см³ и нейтрализуют по лакмусовой бумажке серной кис­лотой, разбавленной 1:1, вводя 0,5—1 см³ ее в избыток, который нейтрализуют кислым углекислым натрием по лакмусовой бума­ге, после чего к раствору добавляют 0,85 г азотистокислого нат­рия, разбавляют водой до 1000 см³ и перемешивают.

Раствор арсенитно-нитритной смеси хранят в темных бутылях, закрытых резиновой пробкой с хлоркальциевой трубкой.

Титр арсенитно-нитритной смеси устанавливают по 0,05 М. раствору марганцовокислого калия. В колбу вместимостью 250 см³ наливают 30 см³ смеси кислот, прибавляют 50 см³ воды, 2 см³ раствора азотнокислого серебра и 10 см³ 10%-ного раствора над­сернокислого аммония. Смесь кипятят 1 мин. После охлаждения из бюретки приливают 20,0—25,0 см³ 0,05 М раствора марганцово­кислого калия, 5 см³ 1 %-ного раствора хлористого натрия и 10 см³ серной кислоты, разбавленной 1:2, титруют раствором арсенитно- нитритной смеси до получения бледно-розового окрашивания. Пе­ред окончанием титрования арсенитно-нитритную смесь добавля­ют по каплям с интервалом между ними 5—10 с.

Навеску сплава берут в зависимости от массовой доли мар­ганца в количестве, приведенном в табл. 1.

Таблица 1

Массовая доля
марганца, %

Масса навески сплава, г

1 0.25

До 0„5

Св. 0,

5

Навеску помещают в коническую колбу вместимостью 250 см³, приливают 10 см³ воды и небольшими порциями 30 см³ смеси кислот. После прекращения бурной реакции внутренние стенки колбы обмывают небольшим количеством воды и раствор нагре­вают на плите не выше 80°С до полного растворения сплава. Об­мывают стенки колбы 50 см³ воды, вводят 10 см³ раствора азот­нокислого серебра, 15 см³ надсернокислого аммония, нагревают до кипения и кипятят в течение 1—2 мин. Колбу с раствором снима­ют с плиты, осторожным вращением удаляют оставшийся на стен­ках колбы кислород, охлаждают до 15—20°С, прибавляют 10 см³ раствора хлористого натрия, 10 см³ серной кислоты, разбавлен­ной 1:1, и титруют раствором арсенитно-нитритной смеси до ис­чезновения розовой окраски.

по формуле

У-Г-100
fit

где V — объем арсенитно-нитритного раствора, израсходованный на титрование, см³;

Т — титр мышьяковистого ангидрида, выраженный в грам­мах марганца на миллилитр;

m — масса навески сплава, г.

Таблица 2

А

Массовая доля
марганца, %

бсолютные допускаемые
расхождения, %

О

0,015 0,05

0J

т 0і,2 до 0₍,5

Св. 0,5 » 1,0 » 1,0» 3,0

Контроль точности измерений массовой доли марганца от 0,2 до 3,0% проводят с использованием Государственного стандартно­го образца ГСО 3363—86.

Кроме тою, используют государственные стандартные образцы магниевых сплавов, вновь выпущенные, а также отраслевые стан­дартные образцы и стандартные образцы предприятия магниевых сплавов, выпущенные в соответствии с ГОСТ 8.315—78. Контроль точности измерений проводят в соответствии с ГОСТ 25086—87.

Допускается проводить контроль точности измерений массовой доли марганца, используя метод добавок.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ

МАРГАНЦА

Метод основан на окислении двухвалентного марганца до се­мивалентного йоднокислым калием с измерением оптической плот­ности полученного перманганат-иона при /.max =^545 нм.

Спектрофотометр типа СФ4А или фотоэлектроколориметр ти­пов ФЭК-56, ФЭК-60.

Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1:3.

Кислота азотная по ГОСТ 4461—77, не содержащая окислов азота.

Для освобождения от окислов азота кислоту кипятят или про­пускают через нее ток двуокиси углерода.

Калий йоднокислый.

Вода дистиллированная, не содержащая восстановительных веществ; готовят следующим образом: 1000 см³ дистиллированной воды, подкисленной 10 см³ серной кислоты, доводят до кипения, добавляют несколько кристалликов йоднокислого калия и кипятят в течение 10 мин.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490—75.

Натрий сернистокислый по ГОСТ 195—77.

Водорода перекись по ГОСТ 10929—76, 30%-ный раствор.

Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197—74, 2%-ный раствор.

Стандартные растворы марганца.

Раствор А; готовят следующим образом: в высоком стакане вместимостью 400 см³, содержащем 200 см³ воды, растворяют 2,8770 г ^марганцовокислого калия, добавляют 40 см³ серной кис­лоты и восстанавливают марганцовокислый калий с помощью нес­кольких кристаллов сернистокислого натрия или перекиси водоро­да. Раствор кипятят до удаления избытка двуокиси серы или пе­рекиси водорода, охлаждают, переносят в мерную колбу вмести­мостью 1000 см³, разбавляют водой до метки и перемешивают.

1. см³ раствора А содержит 1 мг марганца.

Раствор Б; готовят следующим образом: 100 см³ раствора А от бирают в мерную колбу вместимостью 1000 см³, разбавляют до метки водой и перемешивают.

2. см³ раствора Б содержит 0,1 мг марганца.

Навеску сплава берут в зависимости от массовой доли марганца в количестве, приведенном в табл. 3

.Таблица 3

Количество серной кислоты, см³

Массовая доля
марганца, %

Масса навески
сплава, г

для растворения

для контрольно-
го опыта

О

да

т 0,01 до 0„05

Св. 0,05 » 0,2

Навеску сплава помещают в колбу вместимостью 250 см³, до­бавляют 10 см³ воды, а затем небольшими порциями серную кисло­ту, количество которой указано в табл. 3, и колбу накрывают ча­совым стеклом. Как только растворение закончится, добавляют 25 см³ раствора азотной кислоты и кипятят несколько минут. По­лученные растворы разбавляют водой до 60 см³, доводят до кипе­ния и добавляют 0,5 г йоднокислого калия, затем снова кипятят 5 мин и оставляют растворы в горячем состоянии (около 98°С) на 15 мин. После охлаждения растворы переливают в мерную кол­бу вместимостью 100 см³ и разбавляют до метки водой, не содержа­щей восстановителей. Одновременно проводят контрольный опыт.

В платиновую чашку помещают 25 см³ азотной кислоты и сер­ную кислоту в соответствии с табл. 3 и выпаривают содержимое чашки досуха. Затем растворяют осадок небольшим количеством горячей воды, переливают раствор в колбу вместимостью 250 см³, разбавляют водой до 40 см³, добавляют 20 см³ серной кислоты и далее анализ ведут, как указано выше при анализе пробы.

Оптическую плотность испытуемого раствора (£J и раствора контрольного опыта (£₂) измеряют в соответствующих кюветах при 545 нм, применяя в качестве раствора сравнения воду. Затем в испытуемый раствор и раствор контрольного опыта вводят по каплям раствор азотистокислого натрия до обесцвечивания и пов­торяют измерения оптической плотности испытуемого раствора (£з) и раствора контрольного опыта (£₄). Раствором сравнения служит вода.

Оптическую плотность испытуемого раствора (Д£) вычисляют по формуле

Д£= (<£.——

В платиновую чашку помещают 20 см³ азотной кислоты и вы­паривают досуха. Чашку обмывают небольшим количеством горя­чей воды, переливают раствор в мерную колбу вместимостью 250 см³, разбавляют до 40 см³ водой и добавляют 15 см³ серной кислоты и 5 см³ азотной кислоты

.

В шесть мерных колб вместимостью 250 см³ вводят 1,0; 2,0; 5,0; 10,0; 15,0 и 20,0 см³ раствора Б, что соответствует 0,0001; 0,0002; 0,0005; 0,0010; 0,0015 и 0,0020 г марганца и. разбавляют содержи­мое колб водой до 40 см³, затем добавляют по 15 см³ серной кис­лоты, по 25 см³ азотной кислоты и далее анализ ведут, как ука­зано в п. 3.3, используя в качестве контрольного опыта компенси­рующий раствор.

По найденным значениям оптической плотности строят градуи­

ровочный график.

формуле

у тп • 100

А і = - — ■ ■ ,

где т — количество марганца, найденное по градуировочному графику, г;

—масса навески сплава, г.

Таблица 4

А

Массовая доля
марганца, %

бсолютные допускаемые
расхождения, %

О

0,003 0,005

0Д1

0,03

т 0,01 ДО Q,03

Св. 0,03 » 0,05 > 0,05 > 0,10 » 0„10 » О,20

Контроль точности измерений массовой доли марганца от 0,01 до 0,2% проводят с использованием Государственного стандартно­го образца ГСО 3363—86.

Кроме того, используют государственные стандартные образцы

магниевых сплавов, вновь выпущенные, а также отраслевые стан­дартные образцы и стандартные образцы предприятия магниевых сплавов, выпущенные в соответствии с ГОСТ 8.315—78. Контроль точности измерений проводят в соответствии с ГОСТ 25086—87.

Допускается проводить контроль точности измерений массовой доли марганца, используя метод добавок.

3. (Введен дополнительно, Изм. Л 1).АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ

МАРГАНЦА

Метод основан на растворении пробы в соляной кислоте в при­сутствии азотной кислоты и последующем измерении атомной аб сорбции марганца при длине волны 279,5 нм в пламени ацетилен — воздух.

Атомно-абсорбционный спектрофотометр со всеми принадлеж­ностями.

Ацетилен в баллонах по ГОСТ 5457—75.

Кислота соляная по ГОСТ 3118—77, разбавленная 1:1.

Кислота азотная по ГОСТ 4461—77, разбавленная 1:1.

Марганец металлический по ГОСТ 6008—82 в виде стружки.

Стандартные растворы марганца

Раствор А: 1 г марганца растворяют при нагревании в 50 см³ раствора азотной кислоты. Раствор кипятят до удаления окислов, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доли- вают водой до метки и перемешивают.