ГОСТ 1762.5-71

ГОСТ 1762.5-71 Силумін у чушках. Методи визначення марганцю (зі змінами N 1, 2)

ГОСТ 1762.5-71

Група В59

ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ СПІЛКИ РСР

СИЛУМІН У ЧУШКАХ

Методи визначення марганцю

Aluminium-silicon alloy ingots.
Методи для визначення manganes

ОКСТУ 1709

Строк дії з 01.01.73
до 01.07.95 *
_______________________________
* Обмеження терміну дії знято
за протоколом N 4-93 Міждержавної Ради
зі стандартизації, метрології та сертифікації.
(ІВД N 4, 1994 рік). - Примітка "КОДЕКС".

ІНФОРМАЦІЙНІ ДАНІ

1. Розроблено та внесено Міністерством кольорової металургії СРСР

РОЗРОБНИКИ СТАНДАРТУ

А. А. Костюков, Г. А. Романов , Н. М. Герцева , А. П. Нечитайлов , В. А. Лавров

2. ЗАТВЕРДЖЕНИЙ І ВВЕДЕНИЙ У ДІЮ Постановою Державного комітету стандартів Ради Міністрів СРСР від 08.10.77 N 141

3. Періодичність перевірки – 5 років

4. ВЗАМІН ГОСТ 1762–51 (у частині розд. VI)

5. ПОСИЛОЧНІ НОРМАТИВНО-ТЕХНІЧНІ ДОКУМЕНТИ

6. Строк дії подовжено до 01.07.95 Постановою Держстандарту СРСР від 27.03.89 N 742

7. ПЕРЕВИДАННЯ (травень 1989 р.) зі Змінами N 1, 2, затвердженими у серпні 1984 р., у березні 1989 р. (ІВС 12-84, 6-89)


Цей стандарт встановлює фотометричний та атомно-абсорбційний методи визначення марганцю при масовій частці від 0,005 до 0,8% у силуміні в чушках.

(Змінена редакція, Зм. N 2).

1. ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ

1.1. Загальні вимоги до методу аналізу - за ГОСТ 1762.0-71.

ФОТОМЕТРИЙ МЕТОД

Метод заснований на вимірі оптичної щільності розчину марганцової кислоти, що утворюється при окисненні двовалентного марганцю до семивалентного калієм йоднокислим або натрієм в кислому середовищі.

(Змінена редакція, Зм. N 2).

2. АПАРАТУРА, РЕАКТИВИ ТА РОЗЧИНИ

Фотоелектроколориметр типу ФЕК-56М, ФЕК-60, КФК, спектрофотометр типу СФ-16, СФ-26 або аналогічні.

Вода без відновлювальних речовин; готують наступним чином: воду, підкислену сірчаною кислотою (5 см сірчаної кислоти, розведеної 1:1, на 1 дм води), доводять до кипіння, додають кілька кристалів йоднокислого калію та кип'ятять протягом 10 хв.

Калій йоднокислий (періодат) або йоднокислий натрій.

Кислота сірчана за ГОСТ 4204-77 , розведена 1:1.

Кислота азотна за ГОСТ 4461-77 .

Суміш кислот; готують так: до 550 см води доливають при перемішуванні 200 см сірчаної кислоти, розведеної 1:1, та 250 см азотної кислоти.

Кислота ортофосфорна за ГОСТ 6552-80 , розведена 1:1.

Водню пероксид за ГОСТ 10929-76 , розчин з масовою часткою 3%.

Натрій азотистокислий за ГОСТ 4197-74 розчин з масовою часткою 2%.

Калій марганцевокислий за ГОСТ 20490-75 .

Марганець металевий у вигляді стружки за ГОСТ 6008-82 *.
________________
* Діє ГОСТ 6008-90 , тут і далі за текстом. - Примітка "КОДЕКС".

Ацетон за ГОСТ 2603-79 .

Марганець металевий за наявності окисного шару попередньо очищають: кілька грамів металу поміщають у склянку місткістю 250 см додають близько 80 см сірчаної кислоти, розведеної 1:1, та 100 см води, перемішують і за кілька хвилин зливають розчин.

Метал промивають двічі водою, потім ацетоном, сушать у сушильній шафі при 100 °C протягом 2 хв і охолоджують в ексикаторі.

Стандартні розчини марганцю

Розчин А, готують наступним чином: 0,2877 г марганцевокислого калію розчиняють у воді, додають 20 см сірчаної кислоти, розведеної 1:1, нагрівають, додають краплями перекис водню до знебарвлення і випарюють до виділення парів сірчаної кислоти. Залишок після охолодження розбавляють водою, переводять у мірну колбу місткістю 1 дм. , доливають до мітки водою і перемішують або 0,1000 г марганцю розчиняють у склянці місткістю 400 см під годинниковим склом 20 см розчину сірчаної кислоти з додаванням 100 см води. Розчин кип'ятять кілька хвилин, охолоджують, переносять у мірну колбу місткістю 1000 см. , доливають до мітки водою і перемішують.

1 см розчину, А містить 0,1 мг марганцю.

Розчин Б, готують перед застосуванням наступним чином: 25 см розчину, А поміщають у мірну колбу місткістю 250 см , доливають до мітки водою і перемішують.

1 см розчину містить Б 0,01 мг марганцю.

(Змінена редакція, Зм. N 1, 2).

3. ПРОВЕДЕННЯ АНАЛІЗУ

3.1. При масовій частці марганцю до 0,04%

Наважку силуміну 0,5-1,0 г поміщають у склянку місткістю 250 см , доливають 45-60 см суміші кислот і випарюють до виділення густих білих парів сірчаного ангідриду. Після охолодження до залишку додають 80-100 см. гарячої води та нагрівають до розчинення солей. Гарячий розчин фільтрують через щільний фільтр із паперовою масою, збираючи фільтрат у конічну колбу місткістю 250 см. . Осад на фільтрі промивають гарячою водою.

Фільтрат випарюють приблизно до 45 см . До гарячого розчину додають 5 см. ортофосфорної кислоти, нагрівають до кипіння і додають 0,3 г періодату калію. Отриманий розчин перемішують до розчинення періодату калію, кип'ятять 5 хв до виявлення забарвлення, потім поміщають колбу з розчином на 35-40 хв на піщану баню. Під час нагрівання та кип'ятіння додають воду для збереження початкового об'єму рідини. Охолоджений пофарбований розчин переводять у мірну колбу місткістю 50 см. , попередньо обмиту водою, що не містить відновлювальних речовин, розбавляють цією водою до мітки і перемішують. Оптичну щільність випробуваного розчину вимірюють на фотоелектроколориметр або спектрофотометр, враховуючи, що максимум світлопоглинання розчинів відповідає довжині хвилі 528 нм. Розчином порівняння є вода.

Після вимірювання оптичної щільності знебарвлюють марганцову кислоту за допомогою двох-трьох крапель розчину нітриту натрію, додають його в кювету і вимірюють знову оптичну щільність розчину. Різниця між оптичною щільністю забарвленого розчину та оптичною щільністю фону є оптичною щільністю марганцевої кислоти.

Зміст марганцю знаходять за градуювальним графіком, враховуючи поправку контрольного досвіду

.

3.1.1. Приготування розчину контрольного досліду

30 см суміші кислот поміщають у склянку місткістю 250 см і випарюють насухо, не гартуючи. До залишку доливають невелику кількість гарячої води та перемішують, потім доливають 30 см. суміші кислот, що нагрівають до виділення парів сірчаного ангідриду, охолоджують, розбавляють водою до об'єму близько 45 см. , додають 5 см ортофосфорної кислоти і далі аналіз проводять, як зазначено у п. 3.1.

3.1.2. Побудова градуювального графіка

У сім конічних колб місткістю 250 см доливають послідовно 0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0; 12,0; 15,0; 20,0 см стандартного розчину Б, що відповідає 0; 0,02; 0,04; 0,06; 0,08; 0,10; 0,12; 0,15; 0,20 мг марганцю, додають по 20 см суміші кислот, розбавляють водою до об'єму приблизно 45 см , додають по 5 см ортофосфорної кислоти, нагрівають до кипіння, додають 0,3 г періодату калію і далі проводять аналіз, як зазначено в п. 3.1.

Як розчин порівняння використовують воду.

За отриманими значеннями оптичної щільності та відомих мас марганцю в розчині будують градуювальний графік.

3.2. При масовій частці марганцю від 0,04 до 0,8%

Наважку силуміну масою 0,5 г поміщають у склянку місткістю 250 см , доливають 50 см суміші кислот і випарюють до початку виділення густих білих парів сірчаного ангідриду. Після охолодження до залишку додають 60-70 см. гарячої води та нагрівають до розчинення солей, потім розчин охолоджують і переводять у мірну колбу місткістю 200 см. .

Розчин у мірній колбі доливають до мітки водою та перемішують.

Частину розчину фільтрують через сухий щільний фільтр суху колбу.

Для окислення марганцю відбирають аліквотну частину розчину 50 см у конічну колбу місткістю 250 см , доливають 10 см сірчаної кислоти, розведеної 1:1, розбавляють водою до отримання обсягу приблизно 80 см , додають 5 см ортофосфорної кислоти, нагрівають до кипіння і додають 0,3 г періодату калію. Отриманий розчин перемішують до розчинення періодату калію, кип'ятять 5 хв до виявлення забарвлення, потім поміщають колбу з розчином на 30 хв на піщану баню. Під час нагрівання та кип'ятіння додають воду для збереження початкового об'єму рідини. Охолоджений пофарбований розчин переводять у мірну колбу місткістю 100 см. , попередньо обмиту водою, що не містить відновних речовин, розбавляють цією водою до мітки, перемішують. Розчином порівняння є вода. Вимірюють оптичну щільність випробуваного розчину на фотоелектроколориметр або спектрофотометр, враховуючи, що максимум світлопоглинання розчинів відповідає довжині хвилі 528 нм.

Розчин контрольного досвіду готують одночасно з аналізованим розчином з тією ж кількістю реакції

вів.

3.2.1. Побудова градуювального графіка

У вісім конічних колб місткістю 250 см доливають послідовно 0; 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 см стандартного розчину А, що відповідає 0; 0,05; 0,1; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 мг марганцю, додають по 20 см суміші кислот, розбавляють до об'єму приблизно 45 см , додають 5 см ортофосфорної кислоти і далі надходять, як зазначено у п. 3.2.

Як розчин порівняння використовують воду.

Вимірюють оптичну густину розчинів, як зазначено в п. 3.1.

За отриманими значеннями оптичної щільності та відомих мас марганцю в розчинах будують градуювальний графік.

4. ОБРОБКА РЕЗУЛЬТАТІВ

4.1. Масова частка марганцю ( ) у відсотках (при проведенні аналізу за п. 3.1) обчислюють за формулою

,

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

- Маса навішування силуміну, р.

4.2. Масова частка марганцю ( ) у відсотках (при проведенні аналізу за п. 3.2) обчислюють за формулою

,

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

- загальний об'єм розчину, см ;

- Об'єм аліквотної частини розчину, см ;

- Маса навішування силуміну, р.

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

(Змінена редакція, Зм. N 2).

АТОМНО-АБСОРБЦІЙНИЙ МЕТОД

Сутність методу полягає у вимірі атомної абсорбції марганцю в полум'ї ацетилен-повітря при довжині хвилі 279,5 нм.

5. АПАРАТУРА, РЕАКТИВИ ТА РОЗЧИНИ

Спектрометр атомно-абсорбційної моделі Перкін-Ельмер, Сатурн або аналогічний.

Лампа з порожнім катодом, призначена для визначення марганцю.

Ацетилен у балонах, технічний за ГОСТ 5457-75 .

Електропіч муфельний з терморегулятором, що забезпечує температуру нагрівання 1000 °C.

Кислота сірчана за ГОСТ 4204-77 , розведена 1:1.

Кислота соляна за ГОСТ 3118-77 , розведена 1:1.

Водню пероксид за ГОСТ 10929-76 , розчин з масовою часткою 3%.

Чашки платинові, срібні, нікелеві.

Алюміній марки А-999 за ГОСТ 11069-74 *.
________________
* На території Російської Федерації діє ГОСТ 11069-2001 . - Примітка "КОДЕКС".

Розчин алюмінію А, 20 г/дм готують наступним чином: 10,0 г алюмінію поміщають у склянку місткістю 600 см додають 250 см соляної кислоти, розведеної 1:1, розчиняють при нагріванні з додаванням 1 см хлористий нікель. Розчин охолоджують, переносять у мірну колбу місткістю 500 см. , розбавляють водою до мітки та перемішують.

Кремнія двоокис за ГОСТ 9428-73 .

Розчин кремнію Б, 1 г/дм : 2,14 г тонко розтертої в агатовій або з оргскла ступці і попередньо прожареної протягом однієї години при температурі 1000 °C двоокису кремнію сплавляють платиновому тиглі з 15 г безводного вуглекислого натрію при температурі 900 °C до отримання прозор хв. Плав розчиняють у воді при нагріванні платинової, срібної або нікелевої чашці. Розчин охолоджують, переводять у мірну колбу місткістю 1000 см. , розбавляють до мітки водою і перемішують. Розчин зберігають у поліетиленовій посудині.

Натрій хлористий згідно з ГОСТ 4233-77 .

Розчин оксиду натрію, 100 г/дм готують наступним чином: 190 г висушеного при температурі 105 °C протягом 30 хв хлористого натрію розчиняють у воді. Розчин переводять у мірну колбу місткістю 1000 см , доводять до мітки водою та перемішують.

Калій марганцевокислий за ГОСТ 20490-75 .

Марганець металевий у вигляді стружки за ГОСТ 6008-82 ; очищення окисної плівки проводять по разд.2.

Стандартні розчини марганцю

Розчин Д: 2,8767 г марганцевокислого калію поміщають у склянку місткістю 600 см , поміщають у склянку*, додають 200 см води та 20 см розчину сірчаної кислоти розчиняють при нагріванні. До розчину додають краплями розчин пероксиду водню до знебарвлення, випарюють до парів сірчаної кислоти. Залишок після охолодження розбавляють водою, переводять у мірну колбу місткістю 1000 см. , доводять до мітки водою і перемішують або 1,000 г металевого марганцю розчиняють у склянці місткістю 600 см під годинниковим склом 20 см розчину сірчаної кислоти з додаванням 100 см води. Розчин кип'ятять протягом 2-3 хв, охолоджують, переносять у мірну колбу місткістю 1000 см , доливають до мітки водою і перемішують.
________________
* Текст відповідає оригіналу. - Примітка "КОДЕКС".

1 см розчину Д містить 1 мг марганцю.

Розчин Е: відбирають піпеткою 20 см розчину Д у мірну колбу місткістю 200 см , доводять до мітки водою та перемішують; готують перед застосуванням.

1 см розчину містить 0,1 мг марганцю.

Натрій вуглекислий безводний за ГОСТ 83-79 .

Натрію гідроксид за ГОСТ 4328-77 розчин з масовою часткою 30%.

Нікель хлористий за ГОСТ 4038-79 розчин з масовою часткою 0,2%.

Метиловий помаранчевий розчин з масовою часткою 0,1%.

6. ПРОВЕДЕННЯ АНАЛІЗУ

6.1. Наважку проби силуміну масою 0,5 г поміщають у склянку місткістю 250 см та доливають 20 см розчину гідроксиду натрію. Після бурхливої реакції розчин нагрівають на піщаній бані до повного розчинення сплаву, додають приблизно 100 см води та обережно в охолоджений розчин доливають 50 см соляної кислоти, розведеної 1:1. Розчин нагрівають до просвітлення, додають 1 см розчину пероксиду водню та кип'ятять 3-5 хв для руйнування її надлишку.

Розчин охолоджують і переводять у мірну колбу місткістю 250 см , доводять водою до мітки та перемішують. Одночасно проводять контрольний досвід, використовуючи всі реактиви при розчиненні проби силуміну з додаванням 20 см розчину алюмінію А.

Вимірюють атомну абсорбцію марганцю в розчині проби, розчині контрольного досвіду та в розчинах, приготованих для побудови градуювального графіка при довжині хвилі 279,5 нм в полум'ї повітря-ацетилен.

Масову частку марганцю визначають за градуювальним графіком, який будують під час кожної зйомки

.

6.2. Побудова градуювального графіка

У дев'ять мірних колб місткістю 250 см доливають послідовно по 12,5 см розчину А, по 7 см розчину і відповідно 0; 0,25; 0,5; 1,0; 2,5; 5,0; 12,5; 25,0; 40,0 см розчину Е, що відповідає 0; 0,005; 0,01; 0,02; 0,05; 0,10; 0,25; 0,5; 0,8% масової частки марганцю в силумін.

Розчини доводять водою до об'єму 100 см і повільно порціями, ретельно перемішуючи, доливають по 25 см розчину Б додають 3-4 краплі індикатора метилового помаранчевого і по краплях соляну кислоту, розведену 1:1, до зміни забарвлення індикатора в червоний колір. Потім розчини в колбах доводять до мітки водою, перемішують та вимірюють атомну абсорбцію марганцю, як зазначено у п. 6.1.

За отриманими значеннями атомної абсорбції розчинів і відомих значень масових часток марганцю будують градуювальний графік.

7. ОБРОБКА РЕЗУЛЬТАТІВ

7.1. Масову частку марганцю у відсотках знаходять за градуювальним графіком, за винятком контрольного досвіду.

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

Розд.5-7. (Введені додатково, Зм. N 2).