Аликвотную часть раствора, в соответствии с таблицей 3, помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, приливают 10 см3 раствора соляно-кислого гидроксиламина, 30 см3 раствора суйь- фосалиЦиловой кислоты и добавляют аммиак до появления желтой окраски и еще в избыток 5 см3. Раствор доливают водой до метки и перемешивают. Оптическую плотность раствора измеряют на спектрофотометре при длине волны 430 нм или фотоэлектроколориметре в диапазоне длин волн от. 430 до 480 нм. В качестве раствора сравнения применяют воду.
Массу железа находят по градуировочному графику после вычитания значения оптической плотности раствора контрольного опыта из значения оптической плотности раствора пробы.
Построение градуировочного графика
В пять мерных колб вместимостью 100 см3 помещают 2,5; 5,0; 7,5; 10,0 и 12,5 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,000025; 0,00005; 0,000075; 0,00010 и 0,000125 г железа. В шестой стакан стандартный раствор железа не вводят.
В каждую колбу приливают по 10 см3 раствора соляно-кислого гидроксиламина, перемешивают и далее анализ проводят, как указано в 5.3.1.
Раствором сравнения служит раствор, не содержащий стандартного раствора железа.
. По полученным значениям оптических плотностей и соответствующим им массам железа строят градуировочный график.
Обработка результатов
Массовую долю железа (X) в процентах вычисляют, как указано в 4.4.1. ’
Нормы точности и нормативы контроля точности опреде,- ления массовой доли железа приведены в таблице 2. '6 АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД
Сущность:метода
Метод основан на измерении атомной абсорбции железа в пламени воздух-ацетилен при длине волны 248,4 нм. Навеску пробы предварительно растворяют в смеси кислот.
Аппаратура, реактивы и растворы
Атомно-абсорбционный спектрометр со всеми принадлежностями. ■
Кислота азотная по ГОСТ 4461 и растворы 1:1 и 1:2.
Кислота соляная по ГОСТ 3118.
Кислота серная по ГОСТ 4204, раствор 1:1.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Калий азотно-кислый по ГОСТ 4144, раствор 100 г/дм3.
Натрий азотисто-кислый по ГОСТ 4197, раствор 100 г/дм3.
Марганец металлический электролитический или марганец хлористый 4-х водный по ГОСТ 612.
Раствор марганца 20 г/дм3: 10 г металлического марганца растворяют в 50 см3 раствора азотной кислоты (1:1) при нагревании, затем раствор кипятят до удаления оксидов азота. Охлажденный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают водой до метки и перемешивают. Или:
36,0 г хлорида марганца растворяют в 50 см3 воды и 20 см3 соляной кислоты при нагревании. Охлажденный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
Железо металлическое.
Стандартные растворы железа -
Раствор А: 0,5000 г железа растворяют в 20 см3 соляной кислоты, окисляют азотной кислотой, кипятят до удаления оксидов азота. Охлажденный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
Массовая концентрация железа в растворе А равна 0,001 г/см3.
Раствор Б: 10,0 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки и перемешивают.
Массовая концентрация железа в растворе Б равна 0,0001 г/см3.
Проведение анализа
Навеску пробы, отобранную в соответствии с таблицей 4, помещают в стакан вместимостью 250 см3, смачивают водой, приливают 10 см3 раствора азотной кислоты 1:2, 5 см3 соляной кислоты и нагревают до полного растворения навески. Раствор кипятят до удаления оксидов азота. Охлажденный раствор переносят
вТаблицу 4
|
Массовая доля железа, % |
Масса навески пробы, г |
Масса железа в ато- мизируемом растворе, мг |
Стандартный раствор |
Объём стандартного раствора, см8 |
|
От 0,1 до 0,5 вкліоч. Св. 0,5 » 3,5 » |
0,5 0,2 |
0,5-2,5 1—7 |
Б А |
5—25 1—7 - |
мерную ко,лбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
Или:
Навеску пробы, отобранную в соответствии с таблицей 4, помещают во фторопластовый стакан вместимостью 100 см3 или стеклоуглеродистую чашку, смачивают водой и приливают 10 см3 раствора азотной кислоты 1:2, затем приливают 5 см3 фтористоводородной кислоты, 10 см3 раствора серной кислоты и выпаривают до выделения паров серной кислоты. Соли растворяют при нагревании в 30 см3 воды. В случае появления окраски окисленного марганца, добавляют несколько капель раствора нитрата калия или натрия и кипятят раствор Для удаления оксидов азота. Охлажденный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
В растворах, приготовленных по 6.3.1, измеряют атомную абсорбцию железа. Измерения проводят последовательно в растворах контрольного опыта, анализируемых проб, стандартных растворах для построения градуировочного графика, растворах стандартного образца при длине волны 248,4 нм в пламени воздух-ацети- лен.
После вычитания значения абсорбции раствора контрольного опыта из значения абсорбции раствора пробы массовую долю железа находят методом градуировочного графика или методом сравнения со стандартным образцом или методом добавок.'
При применении метода градуировочного графика в конические колбы вместимостью 100 см3 помещают стандартный раствор железа, в соответствии с таблицей 4. В одну колбу стандартный раствор не помещают. Раствор этой колбы служит контрольным опытом. Во все колбы приливают раіствор марганца в количестве, соответствующем его содержанию в пробе, 10 см3 раствора азотной кислоты (1:2), 5 см3 соляной кислоты или 10 см3 раствора серной кислоты и далее проводят анализ, как указано в 6.3.1 и 6.3.2. . 'Градуировочный график-строят по результатам, полученным после вычитания значения, абсорбции раствора, не содержащего стандартный рйствор железа, из значений абсорбции растворов, содержащих стандартный раствор,*и соответствующим им массам железа.
При применении метода сравнения со стандартным Образцом навеску пробы проводят через все стадии анализа, как указано в 6:3.1 и 6.3.2.
При применении метода добавок к навеске пробы добавляют такое количество стандартного раствора железа, чтобы значение абсорбции раствора пробы с добавлением стандартного раствора составляло не более двукратного значения абсорбции раствора пробы и находилось в линейном диапазоне градуировочного графика, далее анализ проводят по 6.3.1 и 6.3.2.
6.4 Обработка результатов
Массовую- долю железа Х, %, определяемую методом градуировочного графика, вычисляют по формуле
Х^-^-100, (2)
где /И] — масса железа, найденная пр градуировочному графику, г;
т — масса навески пробы, г.
Массовую долю железа' Х2, %, определяемую методом сравнения, вычисляют по формуле
где А — аттестованное значение массовой доли железа в стандартном образце, %;
D — значение атомной абсорбции раствора пробы;
£>i — значение атомной абсорбции раствора контрольного опыта;
D2— значение атомной абсорбции раствора стандартного образца.
Массовую долю железа Х3, %, определяемую методом добавок, вычисляют по формуле
*>=тг£^-10°' <4)
где т3—- масса железа, добавленная к навеске пробы, г;
D — значение атомной абсорбции раствора пробы без добавления стандартного раствора;
Di — значение атомной абсорбции раствора койтрбльйбгб опыта;
D3 —значение атомной абсорбции раствора пробы с добавлением стандартного раствора;
т — масса навески пробы, г, •
Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли железа приведены в таблице 2.
7 ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД '
Сущность метода
Метод основан на восстановлении трехвалентного железа раствором двухлористого олова с последующим титрованием двухвалентного железа двухромовокислым калием с индикатором дифениламиносульфонатом натрия.
Реактивы и растворы
Кислота азотная по ГОСТ 4461, раствор 1:2.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Кислота солянай по ГОСТ 3118.
Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552.
Кислота серная по ГОСТ 4204, раствор 1:1. ~
Смесь кислот: к 750 см3 холодной воды осторожно добавляют 250 см3 серной кислоты и после охлаждения раствора приливают 50 см3 фосфорной кислоты.
' Олово двухлористое 2-водное, раствор 100 г/дм3: 10 г двухлористого оЛова растворяют в 20 см3 соляной кислоты и доводят водой до объема 100 см3.
Ртуть двухлористая, раствор 50 г/дм3.
Дифениламин-4 — сульфокислоты натриевая соль (дифениламиносульфонат натрия), индикатор, раствор 5 г/дм3.
Марганец хлористый 4-х водный по ГОСТ 612.
Раствор марганца 20 г/дм3: 36 г хлорида марганца растворяют в 50 см3 воды и 20 см3 соляной кислоты при нагревании. Охлажденный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
Железо металлическое.
Стандартный раствор железа.
•Раствор А: 0,5000 г железа растворяют в 20 см3 соляной Кислоты, окисляют азотной кислотой, кипятят до удаления оксидов азо- тц. Охлажденный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
Массовая концентрация железа в растворе А равна 0,001 г/см3. Калий двухромово-кислый по ГОСТ 4220, перекристаллизован- йьій: 106 г двухромово-кислого калия растворяют в 150 см3 воды и нагревают др кипения. Энергично перемешивая, раствор выливают тонкой струей в фарфоровую чашку. Охлаждают раствор ледяной водой и выпавшие кристаллы отфильтровывают с отсасыванием на воронке С пористой стеклянной пластинкой, сушат ; 2—3 ч при 100—105 °С, растирают в порошок и окончательно высушивают при 160—180 °С в течение 10—12 ч.
Калий двухромово-кислый, раствор с С/еКгСггО?) — = 0,025 моль/дм3: 1,23 г калия двухромово-кислого (перекристаллизованного) растворяют в воде в мерной колбе вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают.
Массовую концентрацию раствора двухродоово-кйслого калия устанавливают по стандартному образцу марганца металлического, проведенному через все стадии анализа, или по стандартному раствору железа, проведенному через все стадии анализа с добавлением раствора хлористого марганца. Количество добавляемого железа и марганца приблизительно должно соответствовать содержанию железа и марганца в анализируемой пробе.
Массовую концентрацию раствора двухромово-кислого калия с, г/см3 железа, вычисляют по формуле
где Ci — массовая концентрация стандартного раствора железа, г/см3;
V — объем стандартного раствора железа, взятый для титрования, см3;
Vi — объем раствора двухромово-кислого калия, израсходованный на титрование, см3.
Проведение анализа -
Навеску пробы массой 1,0000 г помещают в стеклоуглеродистую чашку, смачивают водой, прибавляют 30 см3 раствора азотной кислоты, 10 см3 фтористоводородной кислоты и 10 см3 раствора серной кислоты. Нагревают и выпаривают содержимое чашки до выделения паров серной кислоты. После охлаждения прибавляют 10 см3 соляной кислоты, 15—20 см3 горячей воды, растворяют соли при нагревании и переносят в коническую колбу вместимостью 500 см3. Нагревают раствор до 70—80 °С, приливают раствор хлористого олова по каплям до обесцвечивания и 1—2 капли в избыток. К обесцвеченному раствору приливают 5 см3 раствора двухлористбй ртути, 150 см3 воды и раствор охлаждают. После охлаждения к раствору прибавляют 25 см3 смеси кис-' -лот, 8—10 капель раствора дифениламиносульфоната натрия
игост імй.в^-ій
титруют раствором двухромово-кислого калия до перехода окрайки раствора из зеленой в фиолетовую.
Обработка результатов
Массовую до-лю железа Х4, %, вычисляют по формуле
Хі= -С.^-У3') .100, (6)
где с — массовая концентрация раствора двухромоВо-кислбго калия, выраженная в г/см3 железа;!
Vz— объем раствора двухромово-кислого калия, израсходованный на титрование раствора пробы, см3;
Уз — объем раствора двухромово-кислого калия, израсходованный на титрование раствора контрольного опыта, см3;
т — Масса навески пробы, г.
УДК 669.74:006.354
В19
ОКСТУ 0809
Ключевые слова: Марганец металлический, марганец азотированный, аппаратура, реактивы, растворы, метод определения
Редактор Т. Б. Исмаилова
Технический редактор В. Н. Прусакова
Корректор А. С. Черноусова
Сдано в набор 2|7.12.94. Подп. в печать 14.02.95, Усл. печ. л. 0,93. Усл. кр.-отт. 0,93.
Уч.-изд. л. 0,81. Тир. 441 экз. С 2106.
Ордена «Знак Почета» Издательство стандартов, 107076, Москва, Колодезный пер., 14.
Калужская типография стандартов, ул. Московская, 256. Зак. 2635
ПЛР № 040138