ГОСТ 21639.12-87

ГОСТ 21639.12-87 Флюси для електрошлакового переплаву. Методи визначення закису марганцю

ГОСТ 21639.12-87

Група В09

ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ СПІЛКИ РСР

ФЛЮСИ ДЛЯ ЕЛЕКТРОШЛАКОВОГО ПЕРЕПЛАВУ

Методи визначення закису марганцю

Fluxes for electroslag remelting. Методи для визначення manganous oxide

ОКСТУ 0809

Строк дії з 01.01.88
до 01.01.93 *
______________________________
* Обмеження терміну дії знято за протоколом
Міждержавної Ради зі стандартизації,
метрології та сертифікації (ІВС N 2, 1993 рік). -
Примітка виробника бази даних.

ІНФОРМАЦІЙНІ ДАНІ

1. Розроблено та внесено Міністерством чорної металургії СРСР

ВИКОНАВЦІ

І.В.Стеценко, І. К. Майборода , П. М. Геращенко , В. В. Мірошниченко , О.В.

2. ЗАТВЕРДЖЕНИЙ І ВВЕДЕНИЙ У ДІЮ Постановою Державного комітету СРСР за стандартами від 20.02.87 N 302

3. ВВЕДЕНО ВПЕРШЕ

4. ПОСИЛОЧНІ НОРМАТИВНО-ТЕХНІЧНІ ДОКУМЕНТИ

Цей стандарт встановлює фотометричний та атомно-абсорбційний методи визначення закису марганцю у флюсах для електрошлакового переплаву (при масовій частці закису марганцю від 0,1 до 2,0%).

1. ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ

1.1. Загальні вимоги до методів аналізу - за ГОСТ 21639.0-76 *.
______________
* На території Російської Федерації діє ГОСТ 21639.0-93. - Примітка виробника бази даних.

2. ФОТОМЕТРИЙ МЕТОД

2.1. Сутність методу

Метод заснований на окисленні двовалентного марганцю в сірчано-фосфорнокислому середовищі до семивалентного йоднокислим калієм з подальшим вимірюванням оптичної щільності забарвленого розчину на спектрофотометрі при довжині хвилі 525 нм або фотоелектроколориметр в діапазоні довжин хвиль від 500 до 55.

2.2. Апаратура, реактиви та розчини

Фотоелектроколориметр або спектрофотометр.

Кислота сірчана за ГОСТ 4204-77 , розведена 1:1 та 5:1000.

Кислота ортофосфорна за ГОСТ 6552-80 .

Водню перекис за ГОСТ 10929-76 , розчин 300 г/дм .

Натрій азотистокислий за ГОСТ 4197-74 , розчин 0,03 г/см .

Калій йоднокислий, розчин 50 г/дм : 50 г йоднокислого калію додають до 1 дм. гарячої сірчаної кислоти (5:1000) і кип'ятять до розчинення. Гарячий розчин відфільтровують. Перед застосуванням розчин нагрівають до розчинення осаду та використовують у гарячому стані.

Калій марганцевокислий за ГОСТ 20490-75 .

Марганець металевий за ГОСТ 6008-82 *.
______________
* На території Російської Федерації діє ГОСТ 6008-90 . - Примітка виробника бази даних.

Марганець (II) сірчанокислий 5-ти водний за ГОСТ 435-77 .

Стандартні розчини закису марганцю

Розчин А: 2,2280 г марганцевокислого калію поміщають у склянку місткістю 600 см і розчиняють 400-450 см води, доливають 10 см сірчаної кислоти (1:1) і відновлюють семивалентний марганець перекисом водню, приливаючи її краплями до знебарвлення розчину. Розчин кип'ятять 8-10 хв, охолоджують, переливають у мірну колбу місткістю 1 дм. , доливають водою до мітки і перемішують

або 4,388 г марганцю сірчанокислого розчиняють водою, переводять у мірну колбу місткістю 1 дм. , доливають водою до мітки та перемішують;

або 0,7752 г марганцю металевого поміщають у склянку місткістю 200 см , додають 25 см води та 10 см сірчаної кислоти (1:1). Склянку накривають годинниковим склом, нагрівають до розчинення металу і продовжують нагрівати протягом 2-3 хв. Після охолодження розчин переносять у мірну колбу місткістю 1 дм. , доливають до мітки водою і перемішують.

Масова концентрація закису марганцю в розчині, А дорівнює 0,001 г/см .

Розчин Б: 10 см стандартного розчину, А поміщають у мірну колбу місткістю 100 см , доливають водою до мітки та перемішують.

Масова концентрація закису марганцю в розчині Б дорівнює 0,

0001 г/см .

2.3. Проведення аналізу

2.3.1. Аліквотну частину основного розчину 50 см при масовій частці закису марганцю до 0,5% або 20 см при масовій частці закису марганцю понад 0,5%, приготовлену за методикою ГОСТ 21639.2-76 або за п. 3.3.1, поміщають у конічну колбу місткістю 250 см , доливають 10 см сірчаної кислоти (1:1), нагрівають до пари сірчаної кислоти, охолоджують, додають 50 см води, 5 см ортофосфорної кислоти і нагрівають до кипіння, потім доливають 10 см розчину йоднокислого калію та кип'ятять протягом 5 хв. Охолоджений розчин переливають у мірну колбу місткістю 100 см. , доливають до мітки водою і перемішують.

Через годину вимірюють оптичну щільність аналізованого розчину на спектрофотометрі при довжині хвилі 525 нм або фотоелектроколориметр в діапазоні довжин хвиль від 500 до 550 нм в кюветі з товщиною поглинаючого шару 30 мм. Як розчин порівняння застосовують аліквотну частину розчину, в якому марганцева кислота зруйнована однією-двома краплями розчину азотистокислого натрію.

Через весь перебіг аналізу проводять контрольний досвід.

Після віднімання значення оптичної щільності розчину контрольного досвіду від значення оптичної щільності розчину проби знаходять масову концентрацію закису марганцю за градуювальним графіком

у.

2.3.2. Для побудови градуювального графіка у вісім із дев'яти конічних колб місткістю по 100 см відбирають 0,5; 1,0; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 5,0 см розчину Б, що відповідає 0,00005; 0,0001; 0,0002; 0,00025; 0,0003; 0,00035; 0,0004; 0,0005 г закису марганцю. У кожну колбу доливають по 20 см води, по 10 см сірчаної кислоти (1:1), по 5 см ортофосфорної кислоти, нагрівають до кипіння, доливають по 10 см розчину йоднокислого калію та кип'ятять протягом 5 хв. Охолоджені розчини переливають у мірні колби місткістю 100 см. , доливають до мітки водою і перемішують. Оптичну щільність розчину вимірюють, як зазначено в п. 2.3.1. Розчином порівняння служить розчин дев'ятої колби, що не містить стандартного розчину закису марганцю.

За отриманими значеннями оптичних щільностей та відповідним масовим часткам закису марганцю будують градуювальний графік

.

2.4. Обробка результатів

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

,

- Маса закису марганцю в розчині аналізованої проби, знайдена за градуювальним графіком, г;

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

2.4.2. Абсолютні розбіжності результатів паралельних визначень не повинні перевищувати допустимих значень, зазначених у табл.1.

Таблиця 1

3. АТОМНО-АБСОРБЦІЙНИЙ МЕТОД

3.1. Сутність методу

Метод заснований на сплавленні навішування флюсу з сумішшю для сплавлення, розчиненні солей розведеною соляною кислотою, розпорошенні розчину в полум'я повітря-ацетилен та вимірюванні атомної абсорбції марганцю при довжині хвилі 279,5 нм у перерахунку на закис марганцю.

3.2. Аппаратура, реактиви та розчини

Спектрофотометр атомно-абсорбційний будь-якого типу.

Пекти муфельна з температурою нагрівання до 1000 °C.

Балон з розчиненим та газоподібним ацетиленом за ГОСТ 5457-75 .

Компресор з ресивером, який забезпечує рівномірну подачу повітря з тиском на вході в спектрометр не менше 20 атм.

Кислота соляна за ГОСТ 3118-77 і розбавлена 1:1, 5:95.

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

Кислота фтористоводнева за ГОСТ 10484-78 .

Кислота борна за ГОСТ 9656-75 .

Калій вуглекислий - вуглекислий натрій за ГОСТ 4332-76 .

Суміш для сплавлення: дві частини вуглекислого калію-натрію вуглекислого змішують з однією частиною борної кислоти.

Лантан азотнокислий, розчин 50 г/дм .

Калій піросернокислий за ГОСТ 7172-76 .

Стандартний розчин Б, приготовлений за п. 2.2.

3.3. Проведення аналізу

3.3.1. Наважку флюсу масою 0,5 г змішують у платиновому тиглі з 5 г суміші для сплавлення, зверху пробу присипають 0,5 г суміші. Тигель закривають кришкою і сплавляють спочатку менш гарячою зоні, потім витримують при 950-1000 °С протягом 10 хв. Тигель охолоджують.

Плав переносять у склянку місткістю 400 см. . Тигель та кришку обмивають над склянкою 30 см соляної кислоти (1:1), потім гарячою водою. Склянку накривають годинниковим склом, трохи нагрівають до повного розчинення сплаву.

До розчину через носик склянки доливають 20 см. сірчаної кислоти (1:1), годинникове скло та стінки склянки обмивають гарячою водою і випарюють розчин до появи густої пари сірчаної кислоти. Охолоджують, стінки склянки обмивають холодною водою і повторно випарюють розчин до появи рясної пари сірчаної кислоти. Вміст склянки охолоджують, доливають 30 см. соляної кислоти, 100-150 см води та нагрівають до розчинення солей.

Розчин фільтрують через фільтр «синя стрічка» з фільтро-паперовою масою, промивають 2-3 рази гарячою соляною кислотою (5:95) та 3-4 рази гарячою водою. Фільтр поміщають платиновий тигель, підсушують, прожарюють, осад змочують 2-3 краплями води, додають 3-4 краплі розведеної сірчаної кислоти, 3-5 см фтористоводневої кислоти і випарюють вміст тиглю до видалення парів сірчаної кислоти, прожарюють і доплавляють з 1-1,5 г піросернокислого калію. Охолоджений тигель поміщають у склянку місткістю 250 см , доливають 50 см гарячої води, 10 см соляної кислоти та нагрівають до розчинення плава. Потім видаляють тигель зі склянки, обмивають водою і приєднують розчин до першого фільтрату. Переводять розчин у мірну колбу місткістю 500 см. , охолоджують, доводять до мітки водою та перемішують.

Для флюсів з масовою часткою закису марганцю від 0,5 до 2,0% проводять подальше розведення. Аліквотну частину основного розчину вибирають по табл.2, поміщають у мірну колбу місткістю 100 см , доливають по 4 см соляної кислоти доливають до мітки водою і перемішують.

Таблиця 2

Через весь перебіг аналізу проводять контрольний досвід.

Розпорошують розчин контрольного досвіду та розчин аналізованої проби в полум'я повітря-ацетилен і вимірюють абсорбцію кожного розчину в порядку збільшення абсорбції до отримання стабільних показників для кожного розчину.

Перед розпилюванням кожного розчину розпорошують воду для промивання системи та перевірки нульової точки. Вимірюють атомну абсорбцію марганцю при довжині хвилі 279,5 нм у перерахуванні на закис марганцю.

Після віднімання значення атомної абсорбції розчину контрольного досвіду значення атомної абсорбції розчину аналізованої проби знаходять масову концентрацію закису марганцю в розчині аналізованої проби за градуювальним графіком.

3.3.2. Побудова градуювального графіка

Для побудови градуювального графіка п'ять із шести мірних колб місткістю 100 см доливають 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см стандартного розчину Б, що відповідає 0,0001; 0,0002; 0,0003; 0,0004; 0,0005 г закису марганцю.

Для флюсів з масовою часткою закису марганцю від 0,1 до 0,5% у кожну колбу доливають по 10 см. лантану азотнокислого, при масовій частці від 0,5 до 2,0% у кожну колбу доливають по 5 см лантану азотнокислого, доливають по 4 см соляної кислоти доливають до мітки водою і перемішують. Шоста колба, що не містить стандартного розчину, служить для проведення контрольного досвіду.

Вимірювання абсорбції отриманих розчинів проводять як зазначено у п. 3.3.1.

3.4. Обробка результатів

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

,

де - маса закису марганцю в розчині аналізованої проби, знайдена за градуювальним графіком, г;

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

3.4.2. Абсолютні розбіжності результатів паралельних визначень не повинні перевищувати допустимих значень, зазначених у табл.1.