ГОСТ 16698.10-71. Марганец металлический и марганец металлический азотированный. Метод определения алюминия (72453)

Группа В19

ГОСТ
16698.10—71 f

УДК 669.74 : 546.621.06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТ АНДАРТ СОЮЗА ССР

МАРГАНЕЦ МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ

Методы определения содержания алюминия
Metallic manganese. Methods for the determination
of aluminium content

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 17/11 1971 г. № 260 срок введения установлен

с 1/VII 1972 г.

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на металлический мар­ганец и устанавливает фотоколориметрический метод определения содержания алюминия (при содержании алюминия от 0,005 до 0,50%) и объемный трилонометрический метод определения содер­жания алюминия (при содержании алюминия от 0,5 до 2%).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

   1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 16698.0—71.

2. ФОТОКОЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ
   СОДЕРЖАНИЯ АЛЮМИНИЯ

   1. Сущность метода

Метод основан на образовании в ацетатнобуферной среде ок­рашенного в красный цвет внутрикомплексного соединения алю­миния с алюминоном. По интенсивности окраски комплекса нахо­дят содержание алюминия. Мешающие определению элементы предварительно отделяют осаждением избытком щелочи.

Натрия гидрат окиси (натр едкий) по ГОСТ 4328—66, 20% - ный раствор.

Уротропин, 30%-ный раствор.

Аскорбиновая кислота (витамин С) по ГОСТ 4815—54, 2%-ный раствор.

Алюминон (аммонийная соль ауринтрикарбоновой кислоты) по ГОСТ 9859—61, раствор 1 г/л; готовят следующим образом: 0,1 г алюминона растворяют в небольшом количестве холодной во­ды. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 мл, до­ливают водой до метки, перемешивают и оставляют на сутки. Раствор годен к применению в течение 4 дней.

Аммоний уксуснокислый по ГОСТ 3117—68, 10%-ный свеже­приготовленный раствор.

Аммоний азотнокислый по ГОСТ 3761—65, 2 %-ный раствор.

Квасцы железоаммонийные (железо Ш-аммоний сернокислый) но ГОСТ 4205—68, раствор; готовят следующим образом: 8,63 г железоаммонийных квасцов растворяют при слабом нагревании в 500 мл воды, содержащей 5 мл разбавленной 1 : 1 соляной кисло­ты, и доливают водой до 1 л.

1 мл раствора содержит 0,001 г железа.

Алюминий хлористый, стандартные растворы.

Раствор А; готовят следующим образом: 0,1 г спектрально­чистого алюминия растворяют в 10 мл концентрированной соляной кислоты и выпаривают досуха. Сухой остаток смачивают 3—5 мл концентрированной соляной кислоты и снова выпаривают досуха. Обработку соляной кислотой с последующим выпариванием до­суха повторяют. Сухой остаток растворяют при нагревании в 20 мл разбавленной 1 : 1 соляной кислоты, доливают горячей во­дой до 100 мл и отфильтровывают в мерную колбу вместимостью 1 л. Затем раствор охлаждают, доливают водой до метки и пере­мешивают.

1 мл раствора А содержит 0,0001 г алюминия.

Раствор Б; готовят следующим образом: 50 мл раствора А пе­реносят в мерную колбу вместимостью 500 мл, доливают водой до метки и перемешивают.

1 мл раствора Б содержит 0.00001 г алюминия.

Осадок на фильтре промывают несколько раз горячей водой и отбрасывают. К раствору приливают 30 мл 20%-ного раствора хлористого аммония и нейтрализуют аммиаком до начала выпа­дения гидрата окиси железа, который затем осторожно растворя­ют в разбавленной 1 : 1 соляной кислоте, после этого добавляют 30%-ный раствор уротропина до полного осаждения гидратов окиси железа и алюминия (приблизительно 30 мл) и дают выде­лившемуся осадку отстояться на водяной бане при 70—80°С в те­чение 10—15 мин. Затем осадок отфильтровывают на фильтр «бе­лая лента», промывают 5—6 раз горячим 2%-ным раствором азот­нокислого аммония и количественно переносят в стакан, в кото­ром велось осаждение.

Осадок растворяют в 20 мл горячей разбавленной 1 : 1 соляной кислоты, кипятят в течение 2—3 мин, нейтрализуют 20%-ным раствором едкого натра до слабокислой реакции и нагревают до кипения. Подготовленный таким образом раствор вливают тонкой струей в мерную колбу вместимостью 200 мл, содержащую 25— 30 мл 20 %-ного раствора едкого натра, также нагретого до ки­пения, и кипятят 2—3 мин. Содержимое колбы энергично переме­шивают, охлаждают, доливают водой до метки и вновь перемеши­вают. После отстаивания осадка раствор фильтруют через сухой фильтр «белая лента» в сухую колбу, отбрасывая первые порции фильтрата-

Отбирают 100 мл щелочного раствора, подкисляют разбавлен­ной 1 : 1 соляной кислотой (по лакмусовой бумаге) и приливают 5 мл кислоты в избыток, кипятят в течение 10—15 мин для раз­ложения алюминатов и выпаривают с целью уменьшения объема, затем раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 мл. охлаждают, доливают водой до метки и перемешивают.

Отбирают аликвотную часть раствора 20 мл (при исходной на­веске 1 г и содержании алюминия от 0,005 до 0,05%), 10 мл (при исходной навеске 1 г и содержании алюминия свыше 0,05 до 0,10%) или 10 мл (при исходной навеске 0,2 г и содержании алю­миния свыше 0,1 до 0,5%), помещают в мерную колбу вмести­мостью 100 мл, приливают разбавленный 1 :1 раствор аммиака до слабощелочной реакции (по лакмусовой бумаге), а затем подкис­ляют разбавленной 1 : 9 соляной кислотой и приливают 2 мл кис­лоты в избыток. К содержимому колбы прибавляют 5 мл 2 %-ного раствора аскорбиновой кислоты, 2 мл раствора алюминона и 10 мл 10 %-ного раствора уксуснокислого аммония. После прибавления каждого реактива раствор перемешивают. Полученный раствор доливают до метки водой и перемешивают. Через 10—15 мин из­меряют оптическую плотность раствора на фотоколориметре с си­ним светофильтром (область светопропускания 435—455 ммк) в кювете с толщиной слоя 50 мм. В качестве раствора сравнения применяют воду.

Одновременно через все стадии анализа проводят контрольный опыт на содержание алюминия в реактивах.

По найденному значению оптической плотности анализируемо­го раствора с учетом поправки контрольного опыта находят со­держание алюминия по калибровочному графику.

В шесть мерных колб вместимостью по 100 мл каждая налива­ют из микробюретки 0,5; 1; 2; 3; 4 и 5 мл стандартного раствора Б, что соответствует 0,005; 0,01; 0.02; 0,03; 0,04 и 0,05 мг алюми­ния- В седьмую колбу стандартный раствор не вносят, она слу­жит для определения поправки на содержание алюминия в реак­тивах.

Растворы разбавляют водой до 25 мл, приливают по 2 мл раз­бавленной 1 : 9 соляной кислоты, по 5 мл 2 %-ного раствора аскор­биновой кислоты, по 2 мл 0,1%-ного раствора алюминона- и по 10 мл 10%-ного раствора уксуснокислого аммония. После прибав­ления каждого реактива растворы перемешивают. Полученные растворы доливают водой до метки и перемешивают. Через 15— 20 мин измеряют оптическую плотность растворов на фотоколори­метре с синим светофильтром (область светопропускания 435— 455 ммк) в кювете с толщиной слоя 50 мм. В качестве раствора сравнения применяют воду.

По найденным значениям оптической плотности растворов с учетом поправки на загрязнение реактивов и соответствующим концентрациям алюминия строят калибровочный график.

_хg ■ 100

G • юии ’

где:

Я — количество алюминия, найденное по калибровочному гра­фику, в мг;

G — навеска, соответствующая аликвотной части раствора, в г.

Таблица 1

3. ОБЪЕМНЫЙ ТРИЛОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ АЛЮМИНИЯ

Метод основан на образовании бесцветного внутрикомплексно- го соединения алюминия с трилоном Б в растворе при pH 5—6 и обратном титровании избытка трилона Б раствором соли цинка в присутствии индикатора ксиленолового оранжевого. Мешающие определению элементы предварительно отделяют осаждением из­бытком щелочи.

Кислота азотная по ГОСТ 4461—67 и разбавленная 1:1.

Кислота соляная по ГОСТ 3118—67 и разбавленная 1 : 1 и 1 : 9.

Аммиак водный по ГОСТ 4760—64 и разбавленный 1:1.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773—60, 20%-ный раствор.

Натрия гидрат окиси (натр едкий) по ГОСТ 4328—66.

Уротропин, 30%-ный раствор.

Цинк металлический, содержащий 99,99% цинка.

Цинк хлористый по ГОСТ 4529—69, 0,01 М раствор; готовят следующим образом: 0,6537 г металлического цинка растворяют при нагревании в 20 мл разбавленной 1 : 1 соляной кислоты. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 л, доливают водой до метки и перемешивают.

Ксиленоловый оранжевый, 0,05%-ный свежеприготовленный раствор.

Аммоний уксуснокислый по ГОСТ 3117—68.

Кислота уксусная по ГОСТ 61—69, ледяная.

Ацетатно-буферная смесь (pH 5-—6); готовят следующим об­разом: 500 г уксуснокислого аммония растворяют в воде, прибав­ляют 20 мл ледяной уксусной кислоты и доливают водой до 1 л.

Квасцы железоаммонийные по ГОСТ 4205—68, раствор; гото­вят следующим образом: 8,63 г железоаммонийных квасцов раст­воряют при слабом нагревании в 500 мл воды, содержащей 5 мл разбавленной 1 : 1 соляной кислоты, и разбавляют водой до 1 л.

Трилон Б (комплексон III, двунатриевая соль этилендиамин- тетрауксусной кислоты) по ГОСТ 10652—63, 0,01 М раствор; гото­вят следующим образом: 4 г препарата растворяют в воде при сла­бом нагревании, фильтруют раствор в мерную колбу вместимостью 1 л. охлаждают, доводят водой до метки и перемешивают.

Титр раствора трилона Б (Т), выраженный в г/мл алюминия, вычисляют по формуле:

Т = 0,0002698 ,

где:

0,0002698 — теоретический титр 0>01 М раствора трилона Б. вы­раженный в г/мл алюминия;

К — соотношение между растворами трилона Б и хлори­стого цинка, определяемое следующим образом.

Аликвотную часть раствора контрольного опыта, равную объе­му анализируемого раствора, помещают в колбу вместимостью 250—300 мл и нейтрализуют разбавленной 1 : 1 соляной кислотой до pH 1—2 (до сине-фиолетовой окраски бумаги конго). Раствор доливают водой до 200 мл, приливают 10 мл раствора трилона Б, 10 мл ацетатно-буферного раствора, кипятят 3—4 мин, охлаждают в проточной воде, добавляют 1 мл раствора ксиленолового оран­жевого и оттитровывают избыток трилона Б 0,01 М раствором хлористого цинка до получения фиолетово-красного окрашивания.

Соотношение между растворами трилона Б и хлористого цин­ка (К) вычисляют по формуле:

К ,

»2

где:

V1 — количество раствора трилона Б, взятое для титрования, в мл;

г₂ — количество раствора хлористого цинка, израсходованное на титрование раствора трилона Б, в мл.

Навеску металлического марганца 1 г помещают в стакан вместимостью 300—400 мл и накрывают часовым стеклом. Слегка сдвинув часовое стекло, приливают небольшими порциями (во из­бежание разбрызгивания) 25—30 мл разбавленной 1 : 1 азотной кислоты. После окончания бурной реакции содержимое стакана нагревают до окончательного растворения всей навески, добавля­ют 16 мл раствора железоаммонийных квасцов, а затем раствор выпаривают досуха, приоткрыв часовое стекло. Охладив стакан, его накрывают часовым стеклом, осторожно приливают небольши­ми порциями 20 мл концентрированной соляной кислоты и умерен­но нагревают до просветления раствора, а затем снова выпарива­ют раствор на песчаной бане досуха. Обработку соляной кислотой с последующей обработкой досуха повторяют. К сухому остатку приливают 10 мл концентрированной соляной кислоты- нагрева­ют до растворения солей, разбавляют небольшим количеством го­рячей воды и фильтруют раствор через фильтр «белая лента» в стакан вместимостью 300—400 мл. Осадок на фильтре промывают несколько раз горячей водой и отбрасывают.