---

УДК 669.15'782—198 : 546.711.06 : 006.354 Группа В19

ФЕРРОСИЛИЦИЙ

Настоящий стандарт устанавливает титриметрический арсенит- нйтритный, фотометрический перйодатный и атомно-абсорбцион-

її

нЫй методы определения марганца в доле от 0,1 до 1,0%).

рерросилиции (при массовой

■ Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 2193—80.

ГОСТ 13230.5—81 (СТ СЭВ 2193—80)

Взамен ГОСТ 13230.5—67

Методы определения марганца

Ferrosilicon. Methods for the determination
of manganese

Постансвлением Государственного комитета СССР по стандартам от 19 июня 1981 г. № 3028 срок действия установлен

с 01,01 1983 г.

до 01.01 1988 г.

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

   1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 13020.0—75.

   2. Отбор проб проводят по ГОСТ 2001'6—74 со следующим дополнением: лабораторная проба должна быть приготовлена в виде тонкого порошка с размером частиц, проходящих через сито с сеткой № 016 по ГОСТ 6613—73.

2» ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ АРСЕНИТ-НИТРИТНЫЙ МЕТОД

Метод основан на окислении двухвалентного марганца до семи­валентного в сернокислом растворе надсернокислым аммонием в присутствии катализатора — азотнокислого серебра.

П

Издание официальное

олученную марганцевую кислоту оттитровывают раствором арсенит-нитрита натрия.

Перепечатка воспрещена

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

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.

Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1:1 и 1:4.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552—80.

Гидроокись натрия по ГОСТ 4328—77, 15%-ный раствор.

Аммоний надсернокислый (персульфат) по ГОСТ 20478—75

25%-ный раствор.

Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277—75, 0,25%-ный раствор.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233—77, 0,25%-ный раствор.

Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197—74 и 1%-ный раствор.

Натрий углекислый пр ГОСТ 83—79.

Водорода перекись по ГОСТ 177—77, разбавленная 1 : 10.

Марганец металлический по ГОСТ 6008—75.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490—75.

Стандартный раствор марганца: 0,5 г металлического марганца растворяют при нагревании в 25 см³ азотной кислоты. Раствор охлаждают, осторожно приливают 30 см³ серной кислоты (1:1) и выпаривают до появления паров серной кислоты. Охлажденный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают водой до метки и перемешивают или 1,438 г перекристаллизован­ного марганцевокислого калия помещают в стакан вместимостью 600—800 см³ и растворяют в 450—500 см³ воды. К раствору при­ливают 10 см³ серной кислоты (1 : 1), по каплям до обесцвечивания раствор перекиси водорода. Затем раствор переливают в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают водой до метки и переме­шивают.

Массовая концентрация стандартного раствора по марганцу равна 0,0005 г/см³.

Раствор арсенит-нитрита натрия: 1,5 г мышьяковистого ангид­рида растворяют в 25 см³ раствора горячей гидроокиси натрия, разбавляют до 120 см³ водой, охлаждают, нейтрализуют серной кислотой (1:1) и добавляют 1—2 см³ в избыток.

Избыток серной кислоты нейтрализуют сухим углекислым натрием по универсальному индикатору до pH 7. К полученному раствору прибавляют 0,85 г азотистокислого натрия и перемеши­вают до растворения соли. Содержимое стакана переливают в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают водой до метки и перемешивают.

Массовую концентрацию раствора арсенит-нитрита натрия, вь^ раженную в г/см³ марганца, устанавливают или по стандартным образцам, близким по составу к анализируемой пробе и проведен­ным через все стадии анализа, или по стандартному раствору мар­ганца

.Для этого в зависимости от содержания марганца в ферроси­лиции в конические колбы вместимостью по 250 см³ помещают 1—5 см³ стандартного раствора марганца, что соответствует 0,0005—0,0025 г марганца. Приливают 30 см³ серной кислоты (Ґ:4), 5 см³ ортофосфорной кислоты и 100 см³ воды.

Раствор нагревают до кипения, затем приливают 10 см³ азотнокислого серебра, 20 см³ надсернокислого аммония и снова нагревают до кипения. Кипятят 30—40 с, после чего снимают с плиты и выдерживают в теплом месте до прекращения выделения пузырьков кислорода.

Раствор охлаждают в проточной воде, приливают 5 см³ хло­ристого натрия и тотчас титруют раствором арсенит-нитрита нат­рия.

Массовую концентрацию раствора арсенит-нитрита натрия (Ci), установленную по стандартному образцу и выраженную в г/см³ марганца, вычисляют по формуле

Ст

V-100 ’

где С — массовая доля марганца в стандартном образце, %; т — масса навески, г;

V — объем раствора арсенит-нитрита натрия, израсходован-' ный на титрование, см³.

Массовую концентрацию раствора арсенит-нитрита натрия (Ci), установленную по стандартному раствору и выраженную в г/см³ марганца, вычисляют по формуле

С₂-У

где Сі — массовая концентрация раствора сернокислого марганца, выраженная в г/см³ марганца;

V — объем стандартного раствора марганца, взятый для титрования, см³;

Vi — объем раствора арсенит-нитрита натрия, израсходован­ный на титрование, см³.

Навеску ферросилиция 0,5 г (при массовой доле марганца от 0,10 до 0,50%) или 0,25 г (при массовой доле марганца свыше 0,50%) помещают в платиновую чашку, смачивают водой, осто­рожно приливают 15 см³ фтористоводородной кислоты, а затем по каплям азотную кислоту до прекращения растворения и 10 см³ азотной кислоты в избыток. Чашку с раствором помешают на пли­ту, выпаривают до 10 см³, после чего приливают 15 см³ серной кис­лоты (1:1) и выпаривают до выделения паров серного ангидрида

.

После охлаждения в чашку приливают 50 см³ воды и раство­ряют соли при нагревании, затем содержимое чашки переносят в коническую колбу вместимостью 250 см³, разбавляют раствор го­рячей водой до 150 см³, приливают 5 см³ ортофосфорной кислоты, Ю см³ раствора азотнокислого серебра и нагревают до кипения.

К горячему раствору осторожно приливают 20 см⁸ раствора надсернокислого аммония, нагревают и кипятят в течение 30—40 с, после чего раствор оставляют стоять в теплом месте .10—15 мин. Затем содержимое колбы охлаждают в проточной воде, приливают 5 см⁸ хлористого натрия, перемешивают и тотчас титруют раство­ром арсенит-нитрита натрия до полного исчезновения розовой окраски.

V С1-У100

-Л . . Т-- ■ ■ _ _ _L - ¹²
т
ч

где С! — массовая концентрация раствора арсенит-нитрита натрия по марганцу, г/см⁸;

V — объем раствора арсенит-нитрита натрия, израсходован­ный на титрование, см³;

т — масса навески анализируемого образца, г.

2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов па­раллельных определений не должны превышать значений, указан­ных в табл. 1.

Т

Массовая доля марганца, %

0,025 0,030 0,035

0,05

калием

аблица I

Кислота азотная по ГОСТ 4461—77.

Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1:1, 1:4, 1 :200.

Кислота фтористоводородная (плавиковая кислота) по ГОСТ 10484—78.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552—80.

Калий йодистый по ГОСТ 4232—74.

Калий йоднокислый 2%-ный раствор: 20 г йоднокислого калия добавляют к 1 дм⁸ горячей серной кислоты (1:200) и кипятят, накрыв колбу часовым стеклом, до полного растворения. Горячий раствор фильтруют. При хранении часть перйодата выпадает в осадок, поэтому перед применением раствор нагревают до раство­рения осадка и пользуются горячим раствором.

Перекись водорода по ГОСТ 177—77, разбавленная 1:100.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490—75.

Марганец металлический по ГОСТ 6008—75.

Стандартный раствор марганца: 0,2877 г перекристаллизован­ного марганцовокислого калия помещают в стакан вместимостью 600—800 см³ и растворяют в 450—500 см³ воды. К раствору при­ливают 10 см³ серной кислоты (1:1) и восстанавливают перман­ганат, добавляя из бюретки точно до обесцвечивания раствор пере­киси водорода. Затем раствор переливают в мерную колбу вмести­мостью 1 дм⁸, доливают до метки водой и перемешивают или

0,1000 г марганца металлического помещают в стакан вмести­мостью 200 см³, прибавляют 25 см³ воды и 10 см³ серной кислоты (1 : 1). Стакан накрывают часовым стеклом, нагревают до раство­рения металла и продолжают нагревать еще в течение 2—3 мин. После охлаждения раствор переносят в мерную колбу вмести­мостью 1 дм⁸, доливают до метки водой и перемешивают.

Массовая концентрация стандартных растворов по марганцу равна 0,0001 г/см³.

Вода, свободная от органических примесей: в колбу вмести­мостью 1,5—2 дм³ наливают 1 дм³ дистиллированной воды, при­ливают • по каплям серную кислоту до pH 3 по универсальной индикаторной бумаге и нагревают содержимое колбы до кипения. Колбу с водой снимают с плиты, прибавляют несколько кристал­лов йоднокислого калия, кипятят 5—7 мин и охлаждают. Вода, свободная от органических примесей, применяется для проведения анализа и приготовления реактивов.

После охлаждения в чашку приливают 30 см³ тепловой воды и растворяют соли при нагревании.

Раствор переносят в коническую колбу вместимостью 250 см³, приливают 70 см³ воды, 5 см³ ортофосфорной кислоты и нагревают до полного растворения солей, затем приливают 40 см³ раствора йоднокислого калия. Раствор нагревают до кипения и выдержи­вают 25—30 мин при температуре, близкой к кипению. После этого раствору дают остыть при комнатной температуре, затем переводят в мерную колбу вместимостью 200 см³, доливают водой до метки и перемешивают. Через 1 ч измеряют оптическую плотность полу­ченного раствора на спектрофотометре при %m_ax=525 нм или фотоэлектроколориметре с зеленым светофильтром. В качестве раствора сравнения используют раствор контрольного опыта на загрязнение реактивов, проведенного через весь ход анализа.

С

по градуировочному графику

одержание марганца находят

или методом сравнения со стандартными образцами, близкими по составу к анализируемой пробе и проведенными через все стадии анализа.

В пять конических колб из шести вместимостью по 250 см³ по­мещают 1, 3, 5, 7 и 10 см³ стандартного раствора, что соответст­вует 0,0001; 0,0003; 0,0005; 0,0007 и 0,0010 г марганца. В шестую колбу стандартный раствор марганца не вносят. Во все шесть колб приливают по 100 см³ воды, по 15 см³ серной кислоты, раз­бавленной 1 :1, и по 5 см³ ортофосфорной кислоты. Растворы на­гревают до кипения, приливают по 40 см³ раствора йоднокислого калия, снова нагревают до кипения и выдерживают при темпера­туре, близкой к кипению 25—30 мин. Далее анализ проводят, как указано в п. 3.3.

В качестве раствора сравнения используют раствор шестой колбы.

т-100

/Пі

где m—масса марганца, найденная по градуировочному графи­ку, г;

т — масса навески, г.

v C(D-D₂)

Ул о — ' '' ■ ' ,

A—D.

где С -- массовая доля марганца в стандартном образце, %;

D — оптическая плотность раствора анализируемой пробы;

Di — оптическая плотность раствора стандартного образца;

D₂— оптическая плотность раствора контрольного опыта на загрязнение реактивов.

4. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД

Метод основан на растворении пробы во фтористоводородной и азотной кислотах с последующим измерением атомной абсорб­ции марганца при длине волны 279,5 нм, в пламени ацетилен — воздух.

Для сохранения идентичных условий атомизации анализи-

р

послед- количе-

уемых растворов и растворов градуировочного графика в ние вводится железо, а также кислоты в соответствующих ствах.

Спектрофотометр атомно-абсорбционный.

Кислота азотная по ГОСТ 4461—77.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.

Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1:1 и 1:9.

Квасцы железоаммонийные по ГОСТ 4205—77, раствор, с мас­совой концентрацией железа 10 мг/см³: 43,17 г железоаммоний­ных квасцов растворяют в 100 см³ воды, добавляют 50 см³ серной кислоты (1 :9), переливают в мерную колбу вместимостью 500 см³, доливают до метки водой и перемешивают.