МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ФЕРРОТИТАН
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАРГАНЦА
Издание официальное
I I Г;'1 і'1' і і . а И
I л: учч .)■ т' уги1? ская
I jvn l;;a
00
I <Э 2
ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
Москва
У
Группа В19
ДК 669.15 -295-198 : 564.711.06 : 006.354МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
Ф
ГОСТ
14250.13-85
Методы определения марганца
Ferrotitanium.
Methods of manganese determination
ОКСТУ 0809
Дата введения 01.07.86
Настоящий стандарт устанавливает методы определения марганца в ферротитане: фотометрический — при массовой доле марганца от 0,05 до 2,0 %;
титриметрический — при массовой доле марганца от 0,5 до 2,0 %;
атомно-абсорбционный — при массовой доле марганца от 0,1 до 2,0 %.
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 4529.
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 28473.
Лабораторная проба должна быть приготовлена в виде тонкого порошка с размером частиц, проходящих через сито с сеткой № 016 по ГОСТ 6613.
ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
Сущность метода
Метод основан на окислении ионов марганца (II) в сернокислой среде йоднокислым калием до марганцевой кислоты и измерении оптической плотности окрашенного раствора на спектрофотометре при длине волны 545 нм или фотоэлектроколориметре в области светопропускания 510—560 нм.
Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрометр или фотоэлекгроколориметр со всеми принадлежностями.
Кислота соляная по ГОСТ 3118.
Кислота серная по ГОСТ 4204 и разбавленная 1 : 4.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:1.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Калий йоднокислый (мета), раствор с массовой концентрацией 50 г/дм3:
50 г йоднокислого калия растворяют в 800 см3 раствора азотной кислоты, раствор охлаждают, доливают водой до 1 дм3 и перемешивают.
Водорода перекись по ГОСТ 10929, раствор с массовой концентрацией 300 г/дм3.
Железо металлическое.
Марганец металлический.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490.
Стандартные растворы марганца.
Раствор А: 1,0000 г марганца растворяют при нагревании в 30 см3 раствора азотной кислоты. Приливают 10 см3 серной кислоты и выпаривают до паров серной кислоты. Соли растворяют в 100 см3 воды, раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, охлаждают, доливают до метки водой и перемешивают
или 2,8779 г марганцовокислого' калия, при необходимости перекристаллизованного и высушенного на воздухе, помещают в стакан вместимостью 250 см3, приливают 20 см3 раствора серной
Издание официальное Перепечатка воспрещена
★ © Издательство стандартов, 1985
© ИПК Издательство стандартов, 1999 Переиздание с Изменениямикислоты по каплям при перемешивании, прибавляют раствор перекиси водорода или соляную кислоту до обесцвечивания раствора. Раствор выпаривают до начала кристаллизации. Остаток растворяют в 20—30 см3 воды, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,001 г марганца.
Раствор Б: 10,0 см3 стандартного раствора А переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,0001 г марганца.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Проведение анализа
Массу навески ферротитана и аликвотную часть анализируемого раствора в зависимости от массовой доли марганца определяют по табл. 1.
Таблица 1
Массовая доля марганца, % |
Масса навески ферротитана, г |
Объем аликвотной части раствора, см3 |
От 0,05 до 0,5 включ. Св. 0,5 * 2,0 » |
1,0 0,5 |
50 25 |
Навеску ферротитана растворяют в зависимости от массовой доли кремния в пробе одним из двух способов.
Способ 1. При массовой доле кремния до 5 % навеску ферротитана помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 50 см3 раствора серной кислоты и нагревают до полного растворения навески. Затем приливают по каплям 1—2 см3 азотной кислоты и выпаривают содержимое колбы до паров серной кислоты. После этого содержимое колбы охлаждают, приливают 50—60 см3 воды и нагревают до полного растворения солей.
Способ 2. При массовой доле кремния свыше 5 % навеску ферротитана помещают в платиновую чашку, смачивают водой, приливают 5—8 см3 раствора фтористоводородной кислоты и небольшими порциями 5 см3 азотной кислоты. Чашку с раствором нагревают до полного растворения навески. Затем приливают 50 см3 раствора серной кислоты и выпаривают до паров серной кислоты. Содержимое чашки охлаждают, приливают 50—60 см3 воды и нагревают до полного растворения солей.
Полученный одним из указанных способов охлажденный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доводят до метки водой и перемешивают. При необходимости раствор фильтруют в сухую колбу через сухой фильтр средней плотности, отбрасывая первые порции фильтрата.
В две конические колбы вместимостью по 250 см3 отбирают аликвотные части раствора, выбранные по табл. 1, разбавляют водой до объема 50 см3, приливают по 25 см3 раствора серной кислоты. В первую колбу прибавляют 10 см3 раствора йоднокислого калия. Содержимое колб нагревают до кипения, кипятят 1 мин и выдерживают в течение 40—50 мин при температуре 80—90 °С. Затем растворы охлаждают, переводят в мерные колбы вместимостью 100 см3, доводят до метки водой и перемешивают. Раствор второй колбы служит раствором сравнения.
Оптическую плотность раствора измеряют на спектрофотометре при длине волны 545 нм или фотоэлектроколориметре в области светопропускания 510—560 нм.
После вычитания значения оптической плотности раствора контрольного опыта из значения оптической плотности анализируемого раствора находят массу марганца по градуировочному графику.
Для построения градуировочного графика в колбу вместимостью 250 см3 помещают 1 г железа, приливают 50 см3 раствора серной кислоты и нагревают до растворения железа. Раствор окисляют, прибавляя по каплям 1—2 см3 азотной кислоты, кипятят до удаления о кислое азота и охлаждают. Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
В восемь конических колб вместимостью по 250 см3 помещают по 10 см3 полученного раствора. В семь колб добавляют последовательно 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 и 12,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,0001; 0,0002; 0,0004; 0,0006; 0,0008; 0,001 и 0,012 г марганца. Раствор восьмой колбы, не содержащий стандартного раствора, служит раствором сравнения.
Растворы в колбах доливают водой до объема 50 см3, далее поступают как указано в п. 2.3.1.
По полученным значениям оптических плотностей и соответствующим им массовым долям марганца строят градуировочный график.
Обработка результатов
Массовую долю марганца (Мп) в процентах вычисляют по формуле
Мп = — • 100, т 2
где тх— масса марганца, найденная по градуировочному графику, г; т2 — масса навески, соответствующая аликвотной части анализируемого раствора, г. 2.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности измерения массовой доли марганца приведены в табл. 2. Таблица 2 |
|||||
|
|
Допускаемое расхождение, % |
|||
Массовая доля марганца, % |
Погрешность результатов анализа, % |
двух средних результатов анализов, выполненных в различ ных условиях |
двух параллельных определений |
трех параллельных определений |
результата анализа стандартного образца и аттестованного значения |
От 0,05 до 0,1 включ. Св. 0,1 » 0,2 » » 0,2 » 0,5 » » 0,5 »1,0 » » 1,0 » 2,0 » |
0,02 0,02 0,03 0,04 0,06 |
0,02 0,03 0,04 0,05 0,07 |
0,02 0,02 0,03 0,04 0,06 |
0,02 0,03 0,04 0,05 0,07 |
0,01 0,01 0,02 0,03 0,04 |
(Измененная редакция, Изм. № 1). |
|
|
|
3. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
Определение марганца в ферротитане, содержащем до 1% хрома
Сущность метода
Метод основан на окислении ион*ов марганца (И) надсернокислым аммонием до марганцевой кислоты в присутствии азотнокислого серебра и последующем титровании ее раствором арсенит- нитрита натрия.
Реактивы и растворы
Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:1.
Кислота серная по ГОСТ 4204 и разбавленная 1 : 4.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Бумага индикаторная универсальная.
Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478, свежеприготовленный раствор с массовой концентрацией 200 г/дм3.
Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277, раствор с массовой концентрацией 5 г/дм3.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233, раствор с массовой концентрацией 2 г/дм3.
Мышьяка трехокись.
Натрий углекислый по ГОСТ 83.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, раствор с массовой концентрацией 15 г/дм3. Готовят и хранят в полиэтиленовой посуде.
Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197.
Железо металлическое.
Водорода перекись по ГОСТ 10929, раствор с массовой концентрацией 300 г/дм3.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490.
Марганец металлический.
Стандартный раствор марганца: 1,0000 г марганца растворяют при нагревании в 30 см3 раствора азотной кислоты, прибавляют 10 см3 серной кислоты, выпаривают до паров серной кислоты и охлаждают. Соли растворяют в 100 см3 воды, раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, охлаждают, доливают до метки водой и перемешивают;
или 2,8779 г марганцовокислого калия, при необходимости перекристаллизованного и высушенного на воздухе, помещают в стакан вместимостью 250 см3, приливают 20 см3 раствора серной кислоты по каплям при перемешивании, приливают раствор перекиси водорода или соляную кислоту
до обесцвечивания раствора. Раствор выпаривают до начала кристаллизации. Остаток растворяют в 20—30 см3 воды, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 стандартного раствора содержит 0,001 г марганца.
Натрия арсенит-нитрит, раствор: 0,75 г трехокиси мышьяка помещают в стакан вместимостью 400—600 см3, содержащий 25 см3 горячего раствора гидроокиси натрия и растворяют при нагревании. Раствор разбавляют водой до 120—130 см3 и охлаждают. К раствору прибавляют раствор серной кислоты до pH 7 и приливают ее избыток 2—3 см3. Затем прибавляют углекислый натрий до pH 7. pH раствора устанавливают по универсальной индикаторной бумаге.
В полученном растворе растворяют 0,85 г азотистокислого натрия, разбавляют водой до 1 дм3 и перемешивают.
Массовую концентрацию раствора 'арсенит- нитрита натрия устанавливают следующим образом: в три колбы вместимостью по 250 см3 помещают навеску железа, соответствующую массе навески ферротитана, и стандартный раствор марганца в количестве, соответствующем его содержанию в навеске ферротитана. Приливают 50 см3 раствора серной кислоты и растворяют при нагревании. Далее поступают как указано в п. 3.1.3.
Массовую концентрацию раствора арсенит-нитрита натрия (7), выраженную в г/см3 марганца, вычисляют по формуле
(2)
где тп3 — масса марганца в аликвотной части стандартного раствора, г;
V— объем раствора арсенит-нитрита натрия, израсходованный на титрование, см3.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Проведение анализа
Массу навески ферротитана в зависимости от массовой доли марганца определяют по табл. 3.
Массовая доля марганца, % |
Масса навески, г |
От 0,5 до 1,0 включ. Св. 1,0 » 2,0 » |
0,5 •’ 0,25 |
Н
Таблица 3
авеску ферротитана растворяют в зависимости от массовой доли кремния в пробе одним из двух способов.Способ 1. При массовой доле кремния до 5 % навеску ферротитана помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 40 см3
раствора серной кислоты и нагревают до растворения навески. Затем приливают 1—2 см3 азотной кислоты, выпаривают до паров серной кислоты и охлаждают. Прибавляют 50—60 см3 воды и нагревают до растворения солей.
Способ 2. При массовой доле кремния свыше 5 % навеску ферротитана помещают в платиновую чашку, смачивают водой, приливают 5—8 см3 раствора фтористоводородной кислоты и небольшими порциями 5 см3 азотной кислоты. Чашку с раствором нагревают до растворения навески, затем приливают 50 см3 раствора серной кислоты и выпаривают до паров серной кислоты. Содержимое чашки охлаждают, приливают 50—60 см3 воды, нагревают до растворения солей и переводят раствор в коническую колбу вместимостью 250 см3.
Полученный одним из указанных способов раствор разбавляют водой до 150 см3, приливают 10 см3 раствора азотнокислого серебра, 20 см3 раствора надсернокислого аммония, нагревают до кипения и выдерживают при температуре 40—50 °С до прекращения выделения пузырьков кислорода.