---

УДК 669.85/.86:546.711.06:006.354 Группа В59

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ И ИХ ОКИСИ

Методы определения марганца

Rare-earth metals and their oxides.
Method of determination of manganese

гост
23862.23-79

Постановлением Государственного комитета СССР по 1979 г. № 3989 срок действия установлен

с іандартам от 19 октября

1.01. 1981 г

до 01.01. 1986 г.

Несоблюдение стандарте преследуется по закону

Настоящий стандарт устанавливает визуальный колориметри­ческий и кинетический методы определения марганца (от 5*10"⁶ до Ь10“⁴%) в редкоземельных металлах и их окисях (кроме це­рия и его двуокиси) с предварительным отделением марганца и визуальный колориметрический метод (от 5« 10^-5 до 2«10“⁴%) в лан­тане, самарии, европии, гадолинии, диспрозии, тулии, иттербии, лютеции, иттрии и их окисях.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к : методам анализа — по ГОСТ 23862.0—79.

2. ВИЗУАЛЬНЫЙ КОЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТО

ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАРГАНЦА

Метод основан на окислении марганца перйодатом в азотно­

кислой среде в присутствии

фосфатов и кобальта.

Содержание

марганца находят сравнением интенсивности окраски раствора пробы с интенсивностью окраски растворов сравнения.

2.1. А п п а р а т у р а, реактивы и растворы

Набор цилиндров для колориметрирования из бесцветного стекла с притертыми пробками высотой 200 мм и диаметром 8 мм.

Стаканы химические вместимостью 50 мл.

Стекло часовое.

Колбы мерные вместимостью 100 мл.

Издание официальное

Перепечатка воспрещен

а

Плитка электрическая.

Кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 11125—78, 6 и 3 н. растворы.

Кислота фосфорная по ГОСТ 6552—58, х. ч.

Кислота серная по ГОСТ 4204—77, 0,002 н. раствор.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709—72.

Калия перйодат, 2%-ный раствор в 3 н. азотной кислоте, 0,2%-ный прокипяченный водный раствор.

Кобальт азотнокислый по ГОСТ 4528—78, ч. д. а., 1%-ный ра­створ.

Марганец сернокислый по ГОСТ 435—77.

Стандартный раствор марганца (запасной), содержащий 0,1 мг/мл марганца: 0,0439 г сернокислого марганца растворяют в 0,002 н. серной кислоте и доводят объем раствора в мерной колбе вместимостью 100 мл до метки 0,002 н. серной кислотой.

Раствор марганца, содержащий 1 мкг/мл марганца, готовят в день употребления разбавлением запасного раствора водой, к которой добавлено 2—3 капли 6 н. азотной кислоты, в 100 раз.

В стаканы вместимостью 50 мл вводят по 0; 0,20; 0,50; 1,00; 1,50; и 2,00 мл раствора марганца (содержащего 1 мкг/мл мар­ганца), добавляют 20 мг окиси соответствующего РЗЭ, содержа­щей не более 5*10^-5% марганца, приливают 4 мл 6 и. азотной кис­лоты и упаривают до ~ 0,1 мл. Далее приливают 1,5 мл 6 н. азот­ной кислоты, две капли фосфорной кислоты, одну каплю раствора кобальта и 5 мл раствора перйодата калия. Стакан накрывают ча­совым стеклом, содержимое стакана нагревают до кипения и про­должают кипятить еще в течение 5 мин, поддерживая объем не ме-

нее 5 мл добавлением раствора перйодата. После охлаждения ра­створы переводят в цилиндры для колориметрирования.

. 10-⁴, т

где — масса марганца в пробе, мкг;

т — масса навески анализируемой пробы, г.

За результат анализа принимают среднее арифметическое двух

параллельных определений.

Таблица 1

Массовая доля марганца, %

Допускаемые расхождения, %

5-Ю-⁵

1 - ю-⁴

обеспечивающим темпе-

Кислота азотная по ГОСТ 11125—78, ос. ч., разбавленная 1:1 и - 3 н. раствор.

Кислота фосфорная по ГОСТ 6552—58, х. ч.

Кислота серная по ГОСТ 4204—77, 0,002 н. раствор.

Вода деионизованная.

Калия перйодат, 2%-ный раствор в 3 н. азотной кислоте, 0,2%-ный прокипяченный водный раствор.

Аммиак водный по ГОСТ 3760—79, разбавленный 1:10.

Натрия диэтилдитиокарбамат по ГОСТ 8864—71, 2 и 0,1%-ные растворы.

Натрия 8-меркантохинолинат (тиооксинат), 0,5%-ный раствор.

Кобальт азотнокислый по ГОСТ 4528—78, ч. д. а., 1%-ный ра­створ.

Полиакриламид, 0,02%-ный водный раствор (0,2 г продажного продукта растворяют в 1000 мл воды).

Марганец сернокислый по ГОСТ 435—77.

Стандартный раствор марганца (запасной), содержащий 0,1 мг/мл марганца: 0,0439 г сернокислого марганца растворяют в 0,002 н. серной кислоте и доводят объем раствора в мерной кол­бе вместимостью 100 мл до метки 0,002 н. серной кислотой.

Раствор марганца, содержащий 1 мкг/мл марганца, готовят в день употребления разбавлением стандартного (запасного) раство­ра в 100 раз водой с добавлением 2—3 капель азотной кислоты, разбавленной 1:1.

Полученный раствор нагревают до ~90°С, приливают 2,5 мл 2%-ного раствора диэтилдитиокарбамата натрия (pH полученно­го раствора 5,5), 5 мл 0,02%-ного раствора полиакриламида. Раст­вор тщательно перемешивают в течение 2—3 мин, при этом под­держивают температуру —-80—90°С. После перемешивания обра­зуются нерастворимые гелеобразные бурые частицы. Далее содер­жимое стакана охлаждают до^70°С, вводят 2 мл раствора 8-мер- каптохинолината (тиооксината) натрия и вновь тщательно пере­мешивают в течение 5 мин. Охлажденный до комнатной темпера­туры раствор с осадком фильтруют через фильтр «желтая лента», помещенный в тигель Гуча.

Осадок промывают два раза 0,1%-ным раствором диэтилдитио­карбамата натрия порциями по 2 мл, обмывая стенки стакана и тигля. Затем тигель Гуча с осадком помещают в кварцевую чашку вместимостью 30 мл, досуха сушат осадок в течение 3—5 мин на

электроплитке и далее прокаливают осадок в течение 5—7 мин в муфельной печи при 800°С.

После охлаждения остаток растворяют в кварцевой чашке в 1,5 мл азотной кислоты (1:1) при умеренном нагревании. В раст­вор добавляют 2 капли фосфорной кислоты, одну каплю раствора кобальта и 5 мл раствора перйодата калия. В чашку помещают стеклянную бусинку, закрывают часовым стеклом, раствор нагре­вают до кипения и продолжают кипятить еще в течение 5 мин.

Раствор охлаждают и переводят в цилиндр для колориметрирова* ния. Интенсивность окраски сравнивают на белом фоне с интен­сивностью окраски шкалы сравнения, наблюдая окраску сверху вниз.

В стаканы вместимостью 50 мл вводят по 0; 0,20; 0,50; 1,00;

1,50; 2,00 мл раствора марганца (содержащего 1 мкг/мл марган­ца), приливают 1,5 мл азотной кислоты (1:1), две капли фосфор­ной кислоты, одну каплю 1 %-ного раствора кобальта и 5 мл раст­вора перйодата калия в 3 н. азотной кислоте. В стакан помещают стеклянную бусинку, закрывают часовьим стеклом, раствор нагре­вают до кипения и продолжают кипятить еше в течение 5 мин.

После охлаждения раствор переводят в цилиндры для коло-

риметрирования.

Одновременно с анализом проб проводят контрольный опыт через все стадии анализа и вводят поправку.

Количество марганца в контрольном опыте не должно превы­шать 0,2 мкг. В противном случае реактивы заменяют.

. 1Q—4 tn

где — масса марганца в пробе, мкг;

т₂ — масса марганца в контрольном опыте, мкг;

пг — масса навески анализируемой пробы, г.

За результат анализа принимают среднее арифметическое двух

іараллельных определений.

Т а блиц а 2

Массовая доля марганца, %

I

Допускаемые расхождения, %

5‘ 1О~^в
а-io-»

5 • 10-’ 1 • 10-

⁴

4. КИНЕТИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАРГАНЦА

Метод основан на каталитическом действии ионов марганца (II) на реакцию окисления Аш-кислоты перекисью водорода. Содержа­ние марганца находят по градуировочному графику.

Цилиндры кварцевые с притертыми пробками вместимостью 20 и 10 мл, откалиброванные на 10 и 5 мл.

Стаканы кварцевые вместимостью 50 мл.

Воронки делительные кварцевые вместимостью 50 мл.

Перед работой посуду тщательно моют перегнанной серной кис­лотой (1:1), водой, помещают в стакан вместимостью 1000 мл и кипятят в течение 30—40 мин.

Фотоэлектроколориметр ФЭК-56 или аналогичный прибор.

Плитка электрическая.

Вода деионизованная.

Кислота серная по ГОСТ 4204—77, х. ч., дважды перегнанная в кварцевом аппарате (отбирают средние фракции), разбавленная 1:1.

Кислота соляная по ГОСТ 14261—77, ос. ч., разбавленная 1:1.

Кислота уксусная по ГОСТ 18270—72, ос. ч.

Водорода перекись по ГОСТ 10929—76, х. ч., 3%-ный раствор, готовят в день употребления.

Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199—78, х. ч.

Раствор буферный pH 5: навеску уксуснокислого натрия мас­сой 19 г помещают в стакан вместимостью 300 мл, растворяют в воде, приливают 3,43 мл усксусной кислоты. Содержимое стакана переводят в мерную колбу вместимостью 1000 мл и доводят водой до метки и перемешивают.

Кислота лимонная, ос. ч., 50%-ный раствор.

1-амино-8-нафтол, 3,6-дисульфокислоты монокалиевая соль (Аш-кислота), ч., дополнительно перекристаллизованная из вод­ных растворов, Ь10^-2М раствор: навеску перекристаллизованной Аш-кислоты массой 0,037 г помещают в кварцевый цилиндр, дово­дят водой до метки 10 мл, погружают в воду, нагретую до 70—80°С на 1—2 мин, охлаждают до комнатной температуры и перемеши­вают. Цилиндр оборачивают темной бумагой. Готовят в день упот­ребления.

Для перекристаллизации Аш-кислоты готовят ее горячий насы­

щенный раствор, фильтруют через фильтр, предварительно промы­тый несколько раз горячей водой. Раствор охлаждают до 10—12°С,

ф

•£

ильтруют кристаллы и сушат между листами фильтровальной бумаги. Перекристаллизованную Аш-кислоту хранят в темной бан­ке с притертой крышкой.

Углерод четыреххлористый по ГОСТ 20288—74, ч. д. а., допол­нительно перегнанный в кварцевом аппарате.

Натрия N, N'-диэтилдитиокарбамат по ГОСТ 8864—71, ч. д. а., 2%-ный раствор.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490—75, х. ч.

Этилендиамин основание, ч., 30%-ный раствор.

Стандартный раствор марганца (запасной): навеску марганцо­вокислого калия 2,878 г помещают в стакан вместимостью 100 мл, растворяют в воде. Содержимое стакана переводят в мерную кол­бу вместимостью 1000 мл, доводят водой до метки, перемешивают; 1 мл раствора содержит 1 мг марганца.

Стандартный раствор марганца (рабочий) готовят в день упо­требления последовательным разбавлением водой запасного раст­вора в 10000 раз; 1 мл полученного раствора содержит 0,1 мкг марганца.