---

ГОСТ

1762.5-71

Издание официальное
★

Перепечатка воспрещена

У

Группа В59

ДК 669.715'782 : 546.711.06 : 006.354

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СИЛУМИН В ЧУШКАХ

Методы определения марганца

Aluminium-silicon alloy ingots.

Methods for determination of manganese

ОКСТУ 1709Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1:1.

Кислота азотная по ГОСТ 4461—77.

Смесь кислот; готовят¹ следующим образом: к 550 см³ воды при­ливают при перемешивании 200 см³ серной кислоты, разбавленной 1:1, и 250 см³ азотной кислоты.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552—80, разбавленная 1:1.

Водорода пероксид по ГОСТ 10929—76, раствор с массовой до­лей 3%.

Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197—74, раствор с массовой долей 2%.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490—75.

Марганец металлический в виде стружки по ГОСТ 6008—82. Ацетон по ГОСТ 2603—79.

Марганец металлический при наличии окисного слоя предва­рительно очищают: несколько граммов металла помещают в ста­кан вместимостью 250 см³, добавляют около 80 см³ серной кис­лоты, разбавленной 1:1, и 100 см³ воды, перемешивают и через несколько минут сливают раствор.

Металл промывают два раза водой, затем ацетоном, сушат в сушильном шкафу при 100°С в течение 2 мин и охлаждают в эксикаторе.

Стандартные растворы марганца

Раствор А, готовят следующим образом: 0,2877 г марганцово­кислого калия растворяют в воде, прибавляют 20 см³ серной кис­лоты, разбавленной 1:1, нагревают, добавляют по каплям перекись водорода до обесцвечивания и выпаривают до выделения паров серной кислоты. Остаток после охлаждения разбавляют водой, пе­реводят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают до метки водой и перемешивают или 0,1000 г марганца растворяют в стакане вместимостью 400 см³ под часовым стеклом в 20 см³ раствора серной кислоты с добавлением 100 см³ воды. Раствор кипятят несколько минут, охлаждают, переносят в мерную колбу вмес­тимостью 1000 см³, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора А содержит 0,1 мг марганца.

Раствор Б, готовят перед применением следующим образом: 25 см³ раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 250 см³, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора Б содержит 0,01 мг магранца.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

   1. При массовой доле марганца до 0,04%

Навеску силумина 0,5—1,0 г помещают в стакан вместимостью 250 см³, приливают 45—60 см³ смеси кислот и выпаривают до вы- 36деления густых белых паров серного ангидрида. После охлаждения к остатку прибавляют 80—100 см³ горячей воды и нагревают до растворения солей. Горячий раствор фильтруют через плотный фильтр с бумажной массой, собирая фильтрат в коническую колбу вместимостью 250 см³. Осадок на фильтре промывают горячей во­дой.

Фильтрат выпаривают приблизительно до 45 см³. К горячему раствору прибавляют 5 см³ ортофосфорной кислоты, нагревают до кипения и прибавляют 0,3 г перйодата калия. Полученный раствор перемешивают до растворения перйодата калия, кипятят 5 мин до выявления окраски и затем помещают колбу с раствором на 35—40 мин на песчаную баню. Во время нагревания и кипячения прибавляют воду для сохранения первоначального объема жид­кости. Охлажденный окрашенный раствор переводят в мерную кол­бу вместимостью 50 см³, предварительно обмытую водой, не со­держащей восстановительных веществ, разбавляют этой же во­дой до метки и перемешивают. Оптическую плотность испытуе­мого раствора измеряют на фотоэлектроколориметре или спект­рофотометре, учитывая, что максимум светопоглощения растворов соответствует длине волны 528 нм. Раствором сравнения служит вода.

После измерения оптической плотности обесцвечивают марган­цовую кислоту с помощью двух-трех капель раствора нитрита нат­рия, прибавляют его в кювету и снова измеряют оптическую плот­ность раствора. Разница между оптической плотностью окрашен­ного раствора и оптической плотностью фона представляет собой оптическую плотность марганцевой кислоты.

Содержание марганца находят по градуировочному графику, учитывая поправку контрольного опыта.

30 см³ смеси кислот помещают в стакан вместимостью '250 см³ и выпаривают досуха, не прокаливая. К остатку приливают неболь­шое количество горячей воды и перемешивают, затем приливают 30 см³ смеси кислот, нагревают до выделения паров серного ангид­рида, охлаждают, разбавляют водой до объема около 45 см³, при­бавляют 5 см³ ортофосфорной кислоты и далее анализ проводят, как указано в п. 3.1.

В семь конических колб вместимостью 250 см³ приливают по­следовательно 0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0; 12,0; 15,0; 20,0 см³ стан­дартного раствора Б, что соответствует 0; 0,02; 0,04; 0,06; 0,08; 0,10; 0,12; 0,15; 0,20 мг марганца, добавляют по 20 см³ смеси кислот, разбавляют водой до объема приблизительно 45' см³, при­бавляют по 5 см³ ортофосфорной кислоты, нагревают до кипе­ния, прибавляют 0,3 г перйодата калия и далее проводят ана­лиз, как указано в п. 3.1.

В качестве раствора сравнения используют воду.

По полученным значениям оптической плотности и известным массам марганца в растворе строят градуировочный график.

Навеску силумина массой 0,5 г помещают в стакан вмести­мостью 250 см³, приливают 50 см³ смеси кислот и выпаривают до начала выделения густых белых паров серного ангидрида. Пос­ле охлаждения к остатку прибавляют 60—70 см³ горячей воды и нагревают до растворения солей, затем раствор охлаждают и пе­реводят в мерную колбу вместимостью 200 см³.

Раствор в мерной колбе доливают до метки водой и перемеши­вают.

Часть раствора фильтруют через сухой плотный фильтр в сухую колбу.

Для окисления марганца отбирают аликвотную часть раствора 50 см³ в коническую колбу вместимостью 250 см³, приливают 10 см³ серной кислоты, разбавленной 1:1, разбавляют водой до получения объема приблизительно 80 см³, прибавляют 5 см³ орто- фосфорной кислоты, нагревают до кипения и прибавляют 0,3 г пе­рйодата калия. Полученный раствор перемешивают до растворе­ния перйодата калия, кипятят 5 мин до выявления окраски и за­тем помещают колбу с раствором на 30 мин на песчаную баню. Во время нагревания и кипячения прибавляют воду для сохранения первоначального объема жидкости. Охлажденный окрашенный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см³, пред­варительно обмытую водой, не содержащей восстановительных веществ, разбарляют этой же водой до метки, перемешивают. Раствором сравнения служит вода. Измеряют оптическую плот­ность испытуемого раствора на фотоэлектроколориметре или спек­трофотометре, учитывая, что максимум светопоглощения раство­ров соответствует длине волны 528 нм.

Раствор контрольного опыта приготовляют одновременно с ана­лизируемым раствором с тем же количеством реактивов.

В восемь конических колб вместимостью 250 см³ приливают последовательно 0; 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 см³ стандартно­го раствора А, что соответствует 0; 0,05; 0,1; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 мг марганца, добавляют по 20 см³ смеси кислот, разбавляют до объема примерно 45 см³, добавляют 5 см³ ортофосфорной кис­лоты и далее поступают, как указано в п. 3.2.

В качестве раствора сравнения используют воду.

Измеряют оптическую плотность растворов, как указано в п. 3.1.По полученным значениям оптической плотности и известным массам марганца в растворах строят градуировочный график.

3. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

   1. Массовая доля марганца (X) в процентах (при проведении анализа по п. 3.1) вычисляют по формуле

т, • 100
. ^Л~ т-1000 ’

где /Пі — масса марганца, найденная по градуировочному гра­фику, мг;

т — масса навески силумина, г.

у_ mi-V-100

^Л“ Ut-m-юоо ’

где mi — масса марганца, найденная по градуировочному гра­фику, мг;

V — общий объем раствора, см³;

»1 — объем аликвотной части раствора, см³;

т — масса навески силумина, г.

АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД

Сущность метода состоит в измерении атомной абсорбции мар­ганца в пламени ацетилен-воздух при длине волны 279,5 нм.

3. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Спектрометр атомно-абсорбционный модели Перкин-Эльмер, «Сатурн» или аналогичный

.Лампа с полым катодом, предназначенная для определения мар­ганца.

Ацетилен в баллонах, технический по ГОСТ 5457—75.

Электропечь муфельная с терморегулятором, обеспечивающим температуру нагрева 1000°С.

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

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

Водорода пероксид по ГОСТ 10929—76, раствор с массовой до­лей 3%.

Чашки платиновые, серебряные, никелевые.

Алюминий марки А-999 по ГОСТ 11069—74.

Раствор алюминия А, 20 г/дм³ готовят следующим образом: 10,0 г алюминия помещают в стакан вместимостью 600 см³, до­бавляют 250 см³ соляной кислоты, разбавленной 1:1, и растворя­ют при нагревании с добавлением 1 см³ хлористого никеля. Раст­вор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см³, разбавляют водой до метки и перемешивают.

Кремния двуокись по ГОСТ 9428—73.

Раствор кремния Б, 1 г/дм³: 2,14 г тонко растертой в агато­вой или оргстекла ступке и предварительно прокаленной в те­чение одного часа при температуре 1000°С двуокиси кремния сплавляют в платиновом тигле с 15 г безводного углекислого нат­рия при температуре 900°С до получения прозрачного плава, в те­чение 15 мин. Плав растворяют в воде при нагревании в плати­новой, серебряной или никелевой чашке. Раствор охлаждают, пе­реводят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, разбавляют до метки водой и перемешивают. Раствор хранят в полиэтиленовом сосуде.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233—77.

Раствор оксида натрия В, 100 г/дм³ готовят следующим об­разом: 190 г высушенного при температуре 105°С в течение 30 мин хлористого натрия растворяют в воде. Раствор переводят в мер­ную колбу вместимостью 1000 см³, доводят до метки водой и пе­ремешивают.

Калий марганцевокислый по ГОСТ 20490—75.

Марганец металлический в виде стружки по ГОСТ 6008—82; очистку окисной пленки проводят по разд. 2.

Стандартные растворы марганца

Раствор Д: 2,8767 г марганцевокислого калия помещают в стакан, вместимостью 600 см³, помещают в стакан, прибавляют 200 см³ воды и 20 см³ раствора серной кислоты, растворяют при нагревании. К раствору добавляют по каплям раствор пероксида водорода до обесцвечивания, выпаривают до паров серной кис­лоты. Остаток после охлаждения разбавляют водой, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, доводят до метки водой и 40перемешивают или 1,000 г металлического марганца растворяют в стакане вместимостью 600 см³ под часовым стеклом в 20 см³ раствора серной кислоты с добавлением 100 см³ воды. Раствор кипятят в течение 2—3 мин, охлаждают, переносят в мерную кол­бу вместимостью 1000 см³, доливают до метки водой и перемеши­вают.

1 см³ раствора Д содержит 1 мг марганца.

Раствор Е: отбирают пипеткой 20 см³ раствора Д в мерную колбу вместимостью 200 см³, доводят до метки водой и переме­шивают; готовят перед применением.

1 см³ раствора Е содержит 0,1 мг марганца.

Натрий углекислый безводный по ГОСТ 83—79.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328—77, раствор с массовой до­лей 30%.

Никель хлористый по ГОСТ 4038—79, раствор с массовой до­лей 0,2%.

Метиловый оранжевый, раствор с массовой долей 0,1%.

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

   1. Навеску пробы силумина массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 250 см³ и приливают 20 см³ раствора гидроокиси натрия. По окончании бурной реакции раствор нагревают на пес­чаной бане до полного растворения сплава, добавляют примерно 100 см³ воды и осторожно в охлажденный раствор приливают 50 см³ соляной кислоты, разбавленной 1: 1. Раствор нагревают до просветления, прибавляют 1 см³ раствора пероксида водорода и кипятят 3—5 мин для разрушения ее избытка. '

Раствор охлаждают и переводят в мерную колбу вместимостью 250 см³, доводят водой до метки и перемешивают. Одновременно проводят контрольный опыт, используя все реактивы при раство­рении пробы силумина с добавлением 20 см³ раствора алюми­ния А.