МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СПЛАВЫ АЛЮМИНИЕВЫЕ ЛИТЕЙНЫЕ
И ДЕФОРМИРУЕМЫЕ
Методы определения марганца
Издание официальное
БЗ 7-97/230
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ
МинскПредисловие
1 РАЗРАБОТАН ОАО «Всероссийский институт легких сплавов» (ОАО ВИЛ С), Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 297 «Материалы и полуфабрикаты из легких сплавов»
ВНЕСЕН Госстандартом России
2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 12 ноября 1998 г. № 14—98)
За принятие проголосовали:
|
Наименование государства |
Наименование национального органа по стандартизации |
|
Азербайджанская Республика Республика Армения Республика Беларусь Республика Казахстан Киргизская Республика Российская Федерация Республика Таджикистан Туркменистан Республика Узбекистан Украина |
Азгосстандарт Армгосстандарт Госстандарт Беларуси Госстандарт Республики Казахстан Киргизстандарт Госстандарт России Таджи^Госстандарт Главная государственная инспекция Туркменистана Узгосстандарт Госстандарт Украины |
3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 21 апреля 1999 г. № 132 межгосударственный стандарт ГОСТ 11739.12—98 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 2000 г.
4 ВЗАМЕН ГОСТ 11739.12-82
© ИПК Издательство стандартов, 1999
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания на территории Российской Федерации без разрешения Госстандарта России
Содержание
Область применения 1
Нормативные ссылки 1
Общие требования 1
Фотометрический метод определения марганца 1
Атомно-абсорбционный метод определения марганца 4
Приложение А Библиография 7МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СПЛАВЫ АЛЮМИНИЕВЫЕ ЛИТЕЙНЫЕ И ДЕФОРМИРУЕМЫЕ
Методы определения марганца
Aluminium casting and wrought alloys.
Methods for determination of manganese
Дата введения 2000—01—01
Область применения
Настоящий стандарт устанавливает фотометрический и атомно-абсорбционный методы определения марганца при массовой доле от 0,005 до 2,0 %.
Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты: ГОСТ 195—77 Натрий сернистокислый. Технические условия ГОСТ 2603—79 Ацетон. Технические условия
К
ГОСТ 3118-77 ГОСТ 4038-79 ГОСТ 4197-74 ГОСТ 4204-77 ГОСТ 4328-77 ГОСТ 4461-77 ГОСТ 5457-75 ГОСТ 6008-90 ГОСТ 6552-80 ГОСТ 9656-75
ислота соляная. Технические условияНикель (II) хлорид 6-водный. Технические условия
Натрий азотистокислый. Технические условия
Кислота серная. Технические условия
Натрия гидроокись. Технические условия
Кислота азотная. Технические условия
Ацетилен растворенный и газообразный технический. Технические условия
Марганец металлический и марганец азотированный. Технические условия
Кислота ортофосфорная. Технические условия
Кислота борная. Технические условия
ГОСТ 10484—78 Кислота фтористоводородная. Технические условия
ГОСТ 10929—76 Водорода пероксид. Технические условия
ГОСТ 11069—74 Алюминий первичный. Марки
ГОСТ 20490—75 Калий марганцовокислый. Технические условия
ГОСТ 25086—87 Цветные металлы и их сплавы. Общие требования к методам анализа
Общие требования
Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086 с дополнением.
За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений.
Фотометрический метод определения марганца
Сущность метода
Метод основан на растворении пробы в растворе гидроокиси натрия, окислении двухвалентного марганца до семивалентного в кислой среде (с молярной концентрацией кислот более 3,5 моль/дм3) йоднокислым калием и измерении оптической плотности раствора при длине волны 525 нм.
Издание официальноеАппаратура, реактивы и растворы
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.
Шкаф сушильный с терморегулятором.
Вода, не содержащая восстановителей: к 1000 см3 воды приливают 10 см3 серной кислоты, перемешивают, доводят до кипения, добавляют несколько кристаллов йоднокислого калия, кипятят в течение 10 мин и охлаждают до комнатной температуры.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, раствор 200 г/дм3. Раствор готовят и хранят в полиэтиленовой посуде.
Кислота серная по ГОСТ 4204 плотностью 1,84 г/см3 и раствор 1:1.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 плотностью 1,35—1,40 г/см3.
Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552 плотностью 1,70 г/см3.
Натрий сернистокислый по ГОСТ 195.
Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197, раствор 20 г/дм3. Готовят перед применением.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Кислота борная по ГОСТ 9656, насыщенный раствор: 50 г борной кислоты помещают в коническую колбу вместимостью 2 дм3, приливают 950 см3 воды, растворяют при умеренном нагревании, перемешивают и охлаждают до комнатной температуры.
Кислота борофтористоводородная: к 200 см3 фтористоводородной кислоты при температуре (20±2) °С добавляют порциями 800 см3 раствора борной кислоты и перемешивают. Раствор готовят и хранят в полиэтиленовой посуде.
Калий йоднокислый по [1], раствор 50 г/дм3:25 г йоднокислого калия помещают в коническую колбу вместимостью 500 см3, приливают 200 см3 воды, 100 см3 азотной кислоты, раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают водой до метки и перемешивают. Раствор готовят перед применением.
Ацетон по ГОСТ 2603.
Адсорбент (мацерированная бумага): 100 г измельченных фильтров («красная лента») помещают в стакан вместимостью 500 см3, приливают 300 см3 горячей воды и перемешивают мешалкой до получения однородной массы.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490.
Марганец металлический по ГОСТ 6008 марки Мн998.
Если поверхность металлического марганца покрыта окисной пленкой, ее очищают. Для этого 2—3 г марганца помещают в стакан вместимостью 250 см3, приливают 100 см3 воды и 40 см3 раствора серной кислоты. Содержимое стакана перемешивают и через несколько минут, когда поверхность металла станет блестящей, раствор сливают, стружку промывают водой, дважды промывают ацетоном, высушивают в сушильном шкафу при температуре 100—105 °С в течение 2—3 мин и охлаждают в эксикаторе до комнатной температуры.
Стандартные растворы марганца.
Раствор А: 1 г марганца помещают в высокий стакан вместимостью 400 см3, приливают 45—50 см3 воды, 20 см3 раствора серной кислоты, накрывают часовым стеклом и растворяют при нагревании. Раствор кипятят в течение 2—3 мин при слабом нагревании и охлаждают до комнатной температуры. Стекло ополаскивают водой над стаканом, в котором проводили растворение. Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
Допускается приготовление раствора другим способом: 2,8776 г марганцовокислого калия помещают в высокий стакан вместимостью 400 см3, растворяют в 200 см3 воды и 20 см3 раствора серной кислоты. К раствору добавляют несколько кристаллов сернистокислого натрия до обесцвечивания раствора, избыток восстановителя удаляют осторожным кипячением в течение 5—6 мин. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
см3 раствора содержит 0,001 г марганца.
Раствор Б: 100 см3 стандартного раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
см3 раствора содержит 0,0001 г марганца.
.3 Проведение анализа
Навеску пробы массой 1 г помещают в стакан из фторопласта или стеклоуглерода вместимостью 100 см3 и приливают небольшими порциями 40 см3 раствора гидроокиси натрия. После прекращения бурной реакции стакан нагревают до полного растворения пробы и при умеренном нагревании, избегая разбрызгивания, выпаривают раствор до получения густой сиропо- 2образной консистенции. Затем раствор охлаждают, стенки стакана обмывают минимально возможным объемом горячей воды (не более 30 см3) и умеренно наіревают. Щелочной раствор охлаждают, осторожно переводят в стеклянный стакан вместимостью 250—300 см3, содержащий 30 см3 раствора серной кислоты и 10 см3 азотной кислоты. Стенки фторопластового стакана обмывают небольшими порциями горячей воды, присоединяя промывные воды к кислому раствору в стеклянном стакане. Для удаления выделившихся и прилипших к стенкам фторопластового стакана частиц гидроокиси марганца часть испытуемого кислого раствора переливают обратно в стакан, добавляют 2—3 капли раствора азотистокислого натрия и, вращая стакан, ополаскивают раствором стенки. Раствор выливают в стеклянный стакан, фторопластовый обмывают несколькими порциями горячей воды и присоединяют промывные воды к раствору в стеклянном стакане.
При массовой доле марганца менее 0,1 % объем раствора доводят водой до 65 см3 и перемешивают.
При массовой доле марганца более 0,1 % раствор переводят в мерную колбу в соответствии с таблицей 1, охлаждают до комнатной температуры, доливают водой до метки и перемешивают.
Аликвотную часть раствора в соответствии с таблицей 1 помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают серную и азотную кислоты в объемах, указанных в таблице 1, воду до объема 65 см3 и перемешивают.
Таблица 1
|
Массовая доля марганца, % |
Вместимость мерной колбы, см3 |
Объем аликвотной части раствора, см3 |
Объем раствора серной кислоты, см3 |
Объем азотной кислоты, см3 |
Масса навески пробы в аликвотной части раствора, г |
|
От 0,005 до 0,1 включ. |
— |
Весь раствор |
— |
1 |
|
|
Св. 0,1 » 0,4 » |
100 |
25 |
10 |
5 |
0,25 |
|
» 0,4 » 1,0 » |
250 |
25 |
15 |
5 |
0,10 |
|
» 1,0 » 2,0 » |
250 |
10 |
15 |
5 |
0,04 |
Одновременно с анализом пробы проводят контрольный опыт: в коническую колбу вместимостью 250 см3 приливают 8—10 см3 воды, 8 см3 раствора серной кислоты, 2 см* азотной кислоты, воду до объема 65 см3 и перемешивают.
При массовой доле марганца менее 0,1 %, а кремния более 10,0 % навеску пробы массой 1 г помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 20 см3 раствора серной кислоты, 10 см3 азотной кислоты, 2 см3 раствора борофтористоводородной кислоты и умеренно нагревают до растворения пробы.
Раствор кипятят 2—3 мин для удаления окислов азота, доливают горячей водой до объема 50 см3, добавляют немного адсорбента и нагревают 2—3 мин. Затем фильтруют через плотный фильтр («синяя лента»), фильтр с осадком 2—3 раза промывают горячей водой и собирают фильтрат в коническую колбу вместимостью 250 см3 (основной раствор).
Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, озоляют, не допуская воспламенения, и прокаливают при температуре 500—600 °С. После охлаждения приливают 5—10 капель серной кислоты, 5—10 см3 фтористоводородной кислоты, по каплям азотную кислоту (приблизительно 1 см3) до получения прозрачного раствора.
Раствор выпаривают досуха, охлаждают, приливают к сухому остатку в тигле 10 см3 горячей воды, добавляют 3—5 капель серной кислоты и нагревают до растворения остатка. После охлаждения раствор присоединяют к основному раствору (при необходимости фильтруют). Основной раствор выпаривают до объема 65 см3.
Одновременно с анализом пробы по 4.3.1.3 проводят контрольный опыт со всеми реактивами, используемыми в ходе анализа.
К растворам пробы и контрольного опыта, приготовленным по 4.3.1.1—4.3.1.4, 4.3.2, приливают по 5 см3 ортофосфорной кислоты и нагревают почти до кипения (до температуры 90—95 °С), осторожно приливают по 10 см3 раствора йоднокислого калия и выдерживают при этой температуре до появления характерной малиново-фиолетовой окраски. Растворы нагревают еще в течение 5 мин (или 15—30 мин, если содержание марганца в них менее 0,2 мг), охлаждают до комнатной температуры, переводят в мерные колбы вместимостью 100 см3 каждая, предварительно промытые водой, не содержащей восстановителей, и доливают этой же водой до метки.
Оптическую плотность растворов измеряют при длине волны 525 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм. Раствором сравнения служит вода.
Сначала измеряют оптическую плотность окрашенных растворов, затем добавляют по 1—2 капли раствора азотистокислого натрия до обесцвечивания растворов и повторяют измерение. Оптическую плотность раствора пробы А1 вычисляют по разности этих двух значений.
Аналогичным образом проводят измерение оптической плотности раствора контрольного опыта Л2.
Оптическую плотность раствора пробы А вычисляют по формуле
А = А{- А2. (1)
Массу марганца определяют по градуировочному графику.
