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.

  1. 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.

  1. Обработка результатов

    1. 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

  1. 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.

  1. 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.

  1. 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.

  1. 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.

  1. При применении метода сравнения со стандартным Об­разцом навеску пробы проводят через все стадии анализа, как указано в 6:3.1 и 6.3.2.

  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

  1. 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.

  1. 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.

  1. 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, •

  1. Нормы точности и нормативы контроля точности опреде­ления массовой доли железа приведены в таблице 2.

7 ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД '

  1. Сущность метода

Метод основан на восстановлении трехвалентного железа раствором двухлористого олова с последующим титрованием двухвалентного железа двухромовокислым калием с индикатором дифениламиносульфонатом натрия.

  1. 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.

  1. 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.

  1. Обработка результатов

    1. 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