---

УДК R69.ll—492.001.4 : 006.354 Группа В59

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ПОРОШОК ЖЕЛЕЗНЫЙ

М

ГОСТ
16412.4—91

етоды определения марганца

Iron powder.

Methods for the determination of manganese

ОКСТУ 0809

Дата введения 01.07.92

Настоящий стандарт устанавливает титриметрический персуль- фатный (при массовой доле марганца от 0,1% и выше) и фото­метрический (при массовой доле марганца от 0,02 до 0,8%) мето­ды определения марганца в железном порошке.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 28473.

2. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАРГАНЦА

   1. Сущность метода

Метод основан на окислении двухвалентного марганца надсер­нокислым аммонием в присутствии катализатора азотнокислого серебра до марганцевой кислоты с последующим титрованием се­ми® а лен тн о г в марганца растворомарсенит-нитрита натрия. В каче­стве титрованного раствора допускается также использование рас­твора тиосульфата натрия.

Кислота серная по ГОСТ 4204 и разбавленная 2 : 3.

Кислота азотная по ГОСТ 4461.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552.

Смесь кислот: к 500 см³ воды осторожно, при непрерывном пе­ремешивании, приливают 125 см³ серной кислоты, охлаждают, приливают 100 см³ ортофосфорної"! кислоты и 275 см³ азотной кис­лоты и перемешивают.

Аммоний надсернокислый (персульфат) по ГОСТ 20478, све­жеприготовленный раствор с массовой долей 15%.

Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277, раствор с массовой до­лей 0,1%.

Издание официальное

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта СССРНатрий углекислый кислый по ГОСТ 4201.

Натрия гидроксид по ГОСТ 4328, раствор с массовой долей 15%.

Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197.

Натрий мышьяковистокислый, содержащий азотистокислый натрий (арсенит-нитрит натрия), титрованный раствор: 0,2 г мышь­яковистого ангидрида помещают в стакан вместимостью 600 см³, растворяют в 25 см³ раствора гидроксида натрия с кассовой долей 15% при умеренном нагревании и непрерывном размешивании. Раствор разбавляют водой до 200 см³, охлаждают, приливают раз­бавленную серную кислоту до кислой реакции по лакмусу и до­бавляют избыток ее 2—3 см³. Избыток серной кислоты нейтрали­зуют углекислым кислым натрием по лакмусу. 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, тща­тельно перемешивают.

Раствор а рее нит-нитрит а натрия можно также приготовить из мышьяковистокислого натрия: 0,4 г мышьяковистого натрия раст­воряют в 200 см³ воды, прибавляют 0,75 г азотистокислого натрия, перемешивают до полного растворения, разбавляют водой до ' дм³ и тщательно перемешивают.

Натрия тиосульфат кристаллический (серноватистокислый) по ГОСТ 244, титрованный раствор: 0,65 г тиосульфата натрия раст­воряют на холоду в 1 дм³ свежепрокипяченной и охлажденной во­ды. К полученному раствору для его стабилизации _г добавляют 0,2 г углекислого натрия, тщательно перемешивают и дают отсто­яться 10 сут. Раствор тиосульфата натрия хранят в темных склян­ках, защищенных от действия окислителей и углекислого газа воздуха.

Устанавливают массовую концентрацию раствора мышьяковис­токислого натрия и серноватистокислого натрия по стандартному образцу стали, близкому по химическому составу и массовой доле марганца к анализируемому железному порошку.

Массовую концентрацию раствора арсенита-нитрита натрия или тиосульфата натрия (Г), выраженную в граммах марганца на 1 см³ раствора, вычисляют по формуле

у, С_ст-т

' ~~V’-100 ’

где Сет— массовая доля марганца в стандартном образце, %; т — масса стандартного образца, г;

V — объем раствора арсенита-нитрита натрия или тио­сульфата натрия, израсходованный на титрование, см³.

При определении массовой доли марганца берут-навеску желез­ного порошка массой 1 г (при массовой доле марганца от 0,1 до 0,2%); 0,2 г (при массовой доле марганца от 0,2% и выше) и по­мещают в коническую колбу вместимостью 500 см³, Приливают 30 см³ смеси кислот и содержимое колбы умеренно нагревают до растворения всей навески. Раствор кипятят 5 мин для удаления окислов азота. К раствору прибавляют 100 см³ воды, 5 см³ раство­ра азотнокислого серебра, 20 см³ свежеприготовленного раствора надсернокислого аммония, доводят до кипения и кипятят содержи­мое колбы не более 1 мин. Колбу с раствором снимают с Г :'ТЫ, выдерживают в теплом месте 5‘мин (до прекращения выделения пузырьков кислорода). Затем охлаждают в проточной воде до ком­натной температуры и немедленно титруют марганцовую кислоту раствором арсенита-нитрита натрия (или тиосульфата натрия). Титрованный раствор приливают со скоростью 5—6 см³/мин до пе­рехода окраски титруемого раствора в бледно-розовую, последую­щие порции раствора прибавляют по каплям до полного исчезно­вения розовой окраски.

Х-₌ (У-Ю-ТМОО
т

где V — объем раствора арсенита-нитрита натрия или тиосуль­фата натрия, израсходованный на титрование раствора пробы, см³;

Vi — объем раствора арсенита-нитрита натрия или тиосуль­фата натрия, израсходованный на титрование раствора контрольного опыта, см³;

Т — массовая концентрация раствора арсенита-нитрита нат­рия или тиосульфата натрия, выраженная в г/см³ мар­ганца; (

т — масса навески железного порошка, г.

1. 2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов па­раллельных определений не должны превышать значений, указан­ных в таблице.

      Массовая доля марганца, %	Абсолютные допускаемые расхождения, %
      От 0,02 до 0,05 включ. Св. 0,05 » 0,20 » » 0,20 » 0,40 » » 0,40 » 0,80 »	0,005 0,01 0,02 0,03

2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАРГАНЦА

   1. Сущность метода

Метод основан на окислении ионов двухвалентного марганца до семивалентного перйодатом калия в сернокислом растворе. Оп­ределению мешают ионы трехвалентного железа. Для их маски­ровки, а также с целью предотвращения образования нераствори­мых соединений перйодата марганца применяют фосфорную кисло­ту.

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.

Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1 : 1.

Кислота азотная по ГОСТ 4461.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552.

Аммиак водный по ГОСТ 3760.

Смесь кислот для растворения: к 500 см³ воды осторожно при непрерывном помешивании' приливают 90 см³ серной кислоты, ох­лаждают и приливают 275 см³ азотной кислоты.

Смесь се_рной и фосфорной кислот: к 700 см³ воды осторожно при непрерывном перемешивании приливают 150 см³ серной кис­лоты, охлаждают, приливают 150 см³ фосфорной кислоты, переме­шивают и охлаждают.

Калий йоднокислый (перйодат) по нормативно-технической до­кументации.

Водорода перекись по ГОСТ 10929, раствор с массовой долей 3%.

Карбонильное железо, ос. ч.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490.

Вода, свободная от восстанавливающих веществ: в колбу вмес­тимостью 2 дм³ наливают 1 дм³ воды, приливают по каплям сер­ную кислоту до pH 3 по универсальной индикаторной бумаге и на­гревают до кипения, затем колбу снимают с плиты; прибавляют несколько кристаллов перйодата калия, кипятят 5 мин и охлаж­дают.

Стандартные растворы марганца.

Раствор А: 0,2877 г марганцовокислого калия помещают в ста­кан вместимостью 250 см³ и растворяют в 100 см³ воды, добавля­ют 20 см³ разбавленной серной кислоты, нагревают, добавляют по каплям раствор перекиси водорода до обесцвечивания и выпари­вают раствор до выделения паров серной кислоты. Раствор охлаждают, прибавляют 50 см³ воды, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доводят водой до метки и перемешивают.

1. см³ стандартного раствора А содержит 0,0001 г марганца.

Раствор Б: 200 см³ стандартного раствора А помещают в мер­ную колбу вместимостью 1 дм³, доводят водой до метки и переме­шивают, готовят перед применением.

1 см³ стандартного раствора Б содержит 0,00002 г марганца.

Для определения марганца берут следующие навески железно­го порошка массой: 1 г (при массовой доле марганца от 0,02 до 0,20%), 0,5 г (при массовой доле марганца от 0,20 до 0,40%), 0,25 г (при массовой доле марганца от 0,40 до 0,80%) и помещают в стакан вместимостью 250 см³, приливают 50 см³ смеси кислот и раство­ряют при умеренном нагревании. После растворения железного порошка раствор кипятят 3—5 мин до удаления окислов азота. Содержимое стакана охлаждают, добавляют 20 см³ воды, перено­сят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают водой до метки и перемешивают. Аликвотную часть раствора 10 см³ помеща­ют в коническую колбу вместимостью 250 см³, добавляют 25 см³ годы, 15 см³ смеси серной и фосфорной кислот, 0,5 г йоднокислого калия. Содержимое колбы нагревают до кипения, кипятят 3 мин и выдерживают в теплом месте 10 мин. Затем раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают водой до метки и перемешивают.

Оптическую плотность анализируемого раствора измеряют на спектрофотометре при Х = 525 нм или фотоэлектроколориметре со светофильтром, имеющим область пропускания при ^ = 525—530 нм.

Раствором сравнения служит навеска карбонильного железа, проведенная через все стадии анализа.

Результаты анализа вычисляют по градуировочному графику.

В семь конических колб вместимостью 250 см³ помещают по 0,1 г карбонильного железа и в шесть из них последовательно до­бавляют 1, 3, 5, 7, 9, 11 см³ стандартного раствора Б марганца, что соответствует 2-Ю⁵; 6-Ю^-5; 1 • 10'⁴; 1,4- 10⁴; 1,8- 10~⁴; 2,2 • 10 ^ч г марганца. В седьмой колбе проводят контрольный опыт на содержание марганца в реактиве. Затем приливают по 20 см³ смеси кислот для растворения. Раствор кипятят до удаления окис­лов азота, прибавляют по 25 см³ воды, 0,5 г йоднокислого калия, кипятят в течение 3 мин и оставляют в теплом месте на 10 мин. Растворы охлаждают, переливают в мерные колбы вместимостью 100 см³, доливают до метки водой и перемешивают.

Значение оптической плотности окрашенных растворов изме­ряют на спектрофотометре при длине волны 525 нм или на фото­электроколориметре со светофильтром, имеющим область про­пускания при 7, = 525—530 нм.

Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта.

По найденным значениям оптической плотности и соответству­ющим им массам марганца строят градуировочный график.

_vт_х ■100

Л = ,'

т

где mi •— масса марганца, найденная по градуировочному гра­фику, г;

т — масса навески пробы, соответствующая аликвотной час­ти раствора, г.

Абсолютные допускаемые расхождения результатов па­раллельных определений не должны превышать значений, указан­ных в таблице

.

Номер пункта, раздела

2.2

2.2

3.2

2.2

2.2

2.2; 3.2

2.2

2.2; 3.2

2.2; 3.2

3.2

3.2

3.2

Разд. 1

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Академией наук УССР

РАЗРАБОТЧИКИ

В. Н. Клименко, канд. техн, наук; А. Е. Кущевский, канд. хим. наук; В. А. Дубок, канд. хим. наук (руководитель темы); В. И. Корнилова, канд. хим. наук; В. В. Гарбуз, канд. хим. наук; Л. Д. Бернацкая

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 16.05.91 № 692

3. ВЗАМЕН ГОСТ 16412.4—80

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕН­ТЫ

Обозначение НТД, на который
дана ссылка

ГОСТ 244—76

ГОСТ 1277—75

ГОСТ 3760—79

ГОСТ 4197—74

ГОСТ 4201—79

ГОСТ 4204—77

ГОСТ 4328—77

ГОСТ 4461—77

ГОСТ 6552—80

ГОСТ 10929—76

ГОСТ 20478—75

ГОСТ 20490—75

ГОСТ 28473—90

1