ГОСТ 16412.4-91

ГОСТ 16412.4-91 Порошок залізний. Методи визначення марганцю

ГОСТ 16412.4-91

Група В59

ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ СПІЛКИ РСР

ПОРОШОК ЗАЛІЗНИЙ

Методи визначення марганцю

Iron powder.
Методи для визначення manganese

ОКСТУ 0809

Дата введення 1992-07-01

ІНФОРМАЦІЙНІ ДАНІ

1. Розроблено та внесено Академією наук УРСР

РОЗРОБНИКИ

Клименко, канд. техн. наук; А. Є. Кущевський , канд. хім. наук; В. А. Дубок , канд. хім. наук (керівник теми); В. І. Корнілова , канд. хім. наук; В. В. Гарбуз , канд. хім. наук; Л.Д.Бернацька

2. ЗАТВЕРДЖЕНИЙ І ВВЕДЕНИЙ У ДІЮ Постановою Державного комітету СРСР з управління якістю продукції та стандартів від 16.05.91 N 692

3. ВЗАМІН ГОСТ 16412.4-80

4. ПОСИЛОЧНІ НОРМАТИВНО-ТЕХНІЧНІ ДОКУМЕНТИ

Цей стандарт встановлює титриметричний персульфатний (при масовій частці марганцю від 0,1% і вище) та фотометричний (при масовій частці марганцю від 0,02 до 0,8%) методи визначення марганцю в залізному порошку.

1. ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ

Загальні вимоги до методів аналізу - за ГОСТ 28473 .

2. ТИТРИМЕТРИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ МАРГАНЦЯ

2.1. Сутність методу

Метод заснований на окисленні двовалентного марганцю надсірчанокислим амонієм у присутності каталізатора азотнокислого срібла до марганцевої кислоти з наступним титруванням семивалентного марганцю розчином арсеніт-нітриту натрію. Як титрований розчин допускається також використання розчину тіосульфату натрію.

2.2. Реактиви та розчини

Кислота сірчана за ГОСТ 4204 та розведена 2:3.

Кислота азотна згідно з ГОСТ 4461 .

Кислота ортофосфорна за ГОСТ 6552 .

Суміш кислот: до 500 см води обережно, при безперервному перемішуванні, доливають 125 см сірчаної кислоти, охолоджують, доливають 100 см ортофосфорної кислоти та 275 см азотної кислоти та перемішують.

Амоній надсірчанокислий (персульфат) за ГОСТ 20478 , свіжоприготовлений розчин з масовою часткою 15%.

Срібло азотнокисле за ГОСТ 1277 розчин з масовою часткою 0,1%.

Натрій кислий вуглекислий за ГОСТ 4201 .

Натрію гідроксид за ГОСТ 4328 розчин з масовою часткою 15%.

Натрій азотистокислий згідно з ГОСТ 4197 .

Натрій миш'яковистокислий, що містить азотистокислий натрій (арсеніт-нітрит натрію), титрований розчин: 0,2 г миш'яковистого ангідриду поміщають у склянку місткістю 600 см , розчиняють у 25 см розчину гідроксиду натрію з масовою часткою 15% при помірному нагріванні та безперервному розмішуванні. Розчин розбавляють водою до 200 см , охолоджують, доливають розведену сірчану кислоту до кислої реакції по лакмусу і додають надлишок її 2-3 см . Надлишок сірчаної кислоти нейтралізують кислим вуглекислим натрієм по лакмусу. До отриманого розчину додають 0,85 г натрію азотистокислого і перемішують до розчинення солі. Вміст склянки переливають у мірну колбу місткістю 1 дм. , доливають водою до мітки, ретельно перемішують.

Розчин арсеніт-нітриту натрію можна також приготувати з миш'яковистокислого натрію: 0,4 г миш'яковистого натрію розчиняють у 200 см води, додають 0,75 г азотистокислого натрію, перемішують до повного розчинення, розбавляють водою до 1 дм. і ретельно перемішують.

Натрію тіосульфат кристалічний (серноватистокислий) за ГОСТ 244 титрований розчин: 0,65 г тіосульфату натрію розчиняють на холоді в 1 дм свіжопрокип'яченої та охолодженої води. До отриманого розчину для його стабілізації додають 0,2 г натрію вуглекислого, ретельно перемішують і дають відстоятися 10 діб. Розчин тіосульфату натрію зберігають у темних склянках, захищених від дії окислювачів та вуглекислого газу повітря.

Встановлюють масову концентрацію розчину миш'яковистокислого натрію і сірчанокислотного натрію за стандартним зразком сталі, близьким за хімічним складом і масовою часткою марганцю до аналізованого залізного порошку.

Масову концентрацію розчину арсеніту-нітриту натрію або тіосульфату натрію ( ), виражену в грамах марганцю на 1 см розчину, обчислюють за формулою

,

де - масова частка марганцю у стандартному зразку, %;

- Маса стандартного зразка, г;

- Об'єм розчину арсеніту-нітриту натрію або тіосульфату натрію, витрачений на титрування, см .

2.3. Проведення випробування

При визначенні масової частки марганцю беруть навішування залізного порошку масою 1 г (при масовій частці марганцю від 01 до 02%); 0,2 г (при масовій частці марганцю від 0,2% і вище) і поміщають у конічну колбу місткістю 500 см , доливають 30 см суміші кислот і вміст колби помірно нагрівають до розчинення всієї навішування. Розчин кип'ятять 5 хв для видалення оксидів азоту. До розчину додають 100 см води, 5 см розчину азотнокислого срібла, 20 см свіжоприготовленого розчину надсірчанокислого амонію, доводять до кипіння і кип'ятять вміст колби не більше 1 хв. Колбу з розчином знімають із плити, витримують у теплому місці 5 хв (до припинення виділення бульбашок кисню). Потім охолоджують у проточній воді до кімнатної температури і негайно титрують марганцову кислоту розчином натрію арсеніту-нітриту (або тіосульфату натрію). Титрований розчин доливають зі швидкістю 5-6 см /хв до переходу забарвлення титруемого розчину в блідо-рожеву, наступні порції розчину додають краплями до повного зникнення рожевого забарвлення.

2.4. Обробка результатів

2.4.1. Масову частку марганцю ( ) у відсотках обчислюють за формулою

,

де - Об'єм розчину арсеніту-нітриту натрію або тіосульфату натрію, витрачений на титрування розчину проби, см ;

- Об'єм розчину арсеніту-нітриту натрію або тіосульфату натрію, витрачений на титрування розчину контрольного досвіду, см ;

- масова концентрація розчину арсеніту-нітриту натрію або тіосульфату натрію, виражена в г/см марганцю;

- Маса навішування залізного порошку, г

.

2.4.2. Абсолютні розбіжності результатів паралельних визначень, що допускаються, не повинні перевищувати значень, зазначених у таблиці.

3. ФОТОМЕТРИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ МАРГАНЦЯ

3.1. Сутність методу

Метод заснований на окисленні іонів двовалентного марганцю до семивалентного періодатом калію в сірчанокислому розчині. Визначення заважають іони тривалентного заліза. Для їх маскування, а також з метою запобігання утворенню нерозчинних сполук періодату марганцю застосовують фосфорну кислоту.

3.2. Апаратура, реактиви та розчини

Фотоелектроколориметр або спектрофотометр.

Кислота сірчана за ГОСТ 4204 , розведена 1:1.

Кислота азотна згідно з ГОСТ 4461 .

Кислота ортофосфорна за ГОСТ 6552 .

Аміак водний за ГОСТ 3760 .

Суміш кислот для розчинення: 500 см води обережно при безперервному помішуванні доливають 90 см сірчаної кислоти, охолоджують та доливають 275 см азотної кислоти.

Суміш сірчаної та фосфорної кислот: до 700 см води обережно при безперервному перемішуванні доливають 150 см сірчаної кислоти, охолоджують, доливають 150 см фосфорної кислоти, перемішують та охолоджують.

Калій йоднокислий (періодат) з нормативно-технічної документації.

Водню перекис за ГОСТ 10929 розчин з масовою часткою 3%.

Карбонільне залізо, ос.ч.

Калій марганцевокислий за ГОСТ 20490 .

Вода, вільна від відновлювальних речовин: у колбу місткістю 2 дм наливають 1 дм води, доливають по краплях сірчану кислоту до рН 3 по універсальному індикаторному папері і нагрівають до кипіння, потім знімають колбу з плити, додають кілька кристалів періодату калію, кип'ятять 5 хв і охолоджують.

Стандартні розчини марганцю.

Розчин А: 0,2877 г марганцевокислого калію поміщають у склянку місткістю 250 см і розчиняють у 100 см води, додають 20 см розведеної сірчаної кислоти, нагрівають, додають по краплях розчин перекису водню до знебарвлення і розчин випарюють до виділення парів сірчаної кислоти. Розчин охолоджують, додають 50 см. води, переносять у мірну колбу місткістю 1 дм , доводять водою до мітки та перемішують.

1 см стандартного розчину, містить А 0,0001 г марганцю.

Розчин Б: 200 см стандартного розчину, А поміщають у мірну колбу місткістю 1 дм , доводять водою до мітки та перемішують, готують перед застосуванням.

1 см стандартного розчину містить Б 0,00002

г марганцю.

3.3. Проведення аналізу

Для визначення марганцю беруть такі навішування залізного порошку масою: 1 г (при масовій частці марганцю від 0,02 до 0,20%), 0,5 г (при масовій частці марганцю від 0,20 до 0,40%), 0, 25 г (при масовій частці марганцю від 0,40 до 0,80%) і поміщають у склянку місткістю 250 см , доливають 50 см суміші кислот та розчиняють при помірному нагріванні. Після розчинення залізного порошку розчин кип'ятять 3-5 хв до видалення оксидів азоту. Вміст склянки охолоджують, додають 20 см. води, переносять у мірну колбу місткістю 100 см , доливають водою до мітки та перемішують. Аліквотну частину розчину 10 см поміщають у конічну колбу місткістю 250 см , додають 25 см води, 15 см суміші сірчаної та фосфорної кислот, 0,5 г йоднокислого калію. Вміст колби нагрівають до кипіння, кип'ятять 3 хв та витримують у теплому місці 10 хв. Потім розчин охолоджують, переносять у мірну колбу місткістю 100 см. , доливають водою до мітки та перемішують.

Оптичну щільність аналізованого розчину вимірюють на спектрофотометрі при 525 нм або фотоелектроколориметр зі світлофільтром, що має область пропускання при 525-530 нм.

Розчином порівняння служить навішування карбонильного заліза, проведена через всі стадії аналізу.

Результати аналізу обчислюють за градуювальним грамом.

фіку.

3.3.1. Побудова градуювального графіка

У сім конічних колб місткістю 250 см поміщають по 0,1 г карбонільного заліза і в шість з них послідовно додають 1, 3, 5, 7, 9, 11 см стандартного розчину Б марганцю, що відповідає 2·10 ; 6·10 ; 1·10 ; 1,4 · 10 ; 1,8 · 10 ; 2,2·10 г марганцю. У сьомій колбі проводять контрольний досвід зміст марганцю в реактиві. Потім доливають по 20 см суміші кислот для розчинення Розчин кип'ятять до видалення оксидів азоту, додають по 25 см води, 0,5 г йоднокислого калію, кип'ятять протягом 3 хв і залишають у теплому місці на 10 хв. Розчини охолоджують, переливають у мірні колби місткістю 100 см. , доливають до мітки водою і перемішують.

Значення оптичної щільності забарвлених розчинів вимірюють на спектрофотометрі при довжині хвилі 525 нм або на фотоелектроколориметрі зі світлофільтром, що має область пропускання при 525-530 нм.

Розчином порівняння є розчин контрольного досвіду.

За знайденими значеннями оптичної щільності та відповідним їм мас марганцю будують градуювальний г

рафік.

3.4. Обробка результатів

3.4.1. Масову частку марганцю ( ) у відсотках обчислюють за формулою

,

де - Маса марганцю, знайдена за градуювальним графіком, г;

- Маса навішування проби, що відповідає аліквотній частині розчину, г.

3.4.2. Абсолютні розбіжності результатів паралельних визначень, що допускаються, не повинні перевищувати значень, зазначених у таблиці.