ГОСТ 22974.3-96

ГОСТ 22974.3-96 Флюси зварювальні плавлені. Методи визначення оксиду марганцю (ІІ)

ГОСТ 22974.3-96

Група В09

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

ФЛЮСИ ЗВАРЮВАЛЬНІ ПЛАВЛЕНІ

Методи визначення оксиду марганцю (ІІ)

Melted welding fluxes.
Методи manganous oxide (II) визначення

МКС 77.040
ОКСТУ 0809

Дата введення 2000-01-01

Передмова

1 РОЗРОБЛЕН Міждержавним технічним комітетом зі стандартизації МТК 72; Інститутом електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН України

ВНЕСЕН Державним комітетом України зі стандартизації, метрології та сертифікації

2 ПРИЙНЯТЬ Міждержавною Радою зі стандартизації, метрології та сертифікації (протокол N 9 від 12 квітня 1996 р.)

За ухвалення проголосували:

3 Постановою Державного комітету Російської Федерації зі стандартизації та метрології від 21 квітня 1999 р. N 134 міждержавний стандарт ГОСТ 22974.3-96 введено в дію безпосередньо як державний стандарт Російської Федерації з 1 січня 2000 р.

4 ВЗАМІН ГОСТ 22974.3-85

1 Область застосування

Цей стандарт встановлює потенціометричний метод визначення оксиду марганцю (II) (при масовій частці оксиду марганцю (II) від 2 до 50%), фотометричний метод визначення оксиду марганцю (II) (при масовій частці оксиду марганцю (II) від 0,1 до 10 %) та атомно-абсорбційний метод визначення оксиду марганцю (II) (при масовій частці оксиду марганцю (II) від 0,1 до 50%).

2 Нормативні посилання

У цьому стандарті використані посилання на такі стандарти:

ГОСТ 342-77 Натрій фосфорнокислий піро. Технічні умови

ГОСТ 1277-75 Срібло азотнокисле. Технічні умови

ГОСТ 3118-77 Кислота соляна. Технічні умови

ГОСТ 3760-79 Аміак водний. Технічні умови

ГОСТ 4204-77 Кислота сірчана. Технічні умови

ГОСТ 4461-77 Кислота азотна. Технічні умови

ГОСТ 5457-75 Ацетилен розчинений та газоподібний технічний. Технічні умови

ГОСТ 6008-90 Марганець металевий та марганець азотований. Технічні умови

ГОСТ 6552-80 Кислота ортофосфорна. Технічні умови

ГОСТ 18300-87 Спирт етиловий технічний ректифікований. Технічні умови

ГОСТ 20478-75 Амоній надсірчанокислий. Технічні умови

ГОСТ 20490-75 Калій марганцевокислий. Технічні умови

ГОСТ 22974.0-96 Флюси зварювальні плавлені. Загальні вимоги до методів аналізу

ГОСТ 22974.1-96 Флюси зварювальні плавлені. Методи розкладання флюсів

3 Загальні вимоги

Загальні вимоги до методів аналізу – за ГОСТ 22974.0 .

4 Потенціометричний метод визначення оксиду марганцю (II)

4.1 Сутність методу

Метод заснований на окисленні іонів двовалентного марганцю марганцевокислим калієм до тривалентного в нейтральному середовищі у присутності пірофосфорнокислого натрію. В еквівалентній точці відбувається стрибок потенціалу, що вказує на закінчення реакції.

4.2 Апаратура, реактиви та розчини

Установка для потенціометричного титрування.

Мілівольтметр на 17-20 мВ внутрішнім опором 700 Ом.

Електромішалка з частотою обертання 8,3-10,0 с (500-600 об/хв) або магнітна мішалка.

Електроди: як катод застосовують платиновий електрод, як анод - вольфрамовий електрод, діаметр електродів 0,8-1,0 мм, довжина 100-120 мм. Перед титруванням електроди очищають дрібним наждачним папером.

Кислота азотна згідно з ГОСТ 4461 .

Кислота соляна за ГОСТ 3118 , розведена 1:1.

Аміак водний за ГОСТ 3760 , розбавлений 1:1.

Натрій пірофосфорнокислий за ГОСТ 342 розчин масової концентрації 0,07 г/см .

Спирт етиловий технічний ректифікований за ГОСТ 18300 .

Нейтральний червоний індикатор: 0,1 г індикатора розчиняють у 60 см етилового спирту та розбавляють до 100 см водою.

Марганець металевий за ГОСТ 6008 , ступінь чистоти не менше 99,95%: 10 г марганцю поміщають у склянку місткістю 400 см , обробляють протягом декількох хвилин поверхневий шар сумішшю 50 см води та 5 см азотної кислоти до отримання блискучої поверхні Марганець промивають шість разів водою, ацетоном і висушують при температурі 100 °C протягом 10 хв.

Стандартні розчини оксиду марганцю (ІІ).

Розчин А: 0,7744 г металевого марганцю, очищеного від оксидної плівки, розчиняють при нагріванні 20 см соляної кислоти, обережно по краплях доливають 1-2 см. азотної кислоти та кип'ятять до видалення оксидів азоту. Розчин охолоджують, переносять у мірну колбу місткістю 1000 см. , доливають водою до мітки та перемішують. Розчин А має масову концентрацію оксиду марганцю (II) 0,001 г/см. .

Розчин Б: 10 см розчину, А поміщають у мірну колбу місткістю 100 см , доливають водою до мітки та перемішують. Розчин Б має масову концентрацію оксиду марганцю (ІІ) 0,0001 г/см. .

Калій марганцевокислий за ГОСТ 20490 з молярною концентрацією еквівалента 0,05 моль/дм : 1,6 г марганцевокислого калію розчиняють в 1 дм. води. Розчин переливають у склянку з темного скла і залишають на 8-10 діб, потім його декантують або фільтрують через азбестовий фільтр склянку з темного скла. Масову концентрацію встановлюють не раніше, ніж наступного дня.

Стандартний розчин оксиду марганцю (II) можна приготувати з марганцевокислого калію.

Розчин А: 2,2279 г марганцевокислого калію, перекристалізованого та висушеного на повітрі, поміщають у склянку місткістю 300-400 см , доливають 100 см води, що нагрівають до повного розчинення. Потім доливають соляну кислоту до знебарвлення розчину. Розчин випарюють насухо. Сухий залишок розчиняють у 40 см соляної кислоти (1:1), переносять у мірну колбу місткістю 1000 см , доливають водою до мітки та перемішують. Розчин А має масову концентрацію оксиду марганцю (II) 0,001 г/см. .

Розчин Б: 10 см розчину, А поміщають у мірну колбу місткістю 100 см , доливають водою до мітки та перемішують. Розчин має масову концентрацію оксиду марганцю (ІІ) 0,0001 г/см. .

Встановлюють масову концентрацію розчину марганцевокислого калію: відбирають 20 см стандартного розчину, А в склянку місткістю 400-500 см , Що містить 150 см розчину пірофосфорнокислого натрію додають три краплі індикатора нейтрального червоного і нейтралізують аміаком (1:1) до появи червоно-бурого забарвлення. Об'єм розчину доводять водою до 250 см опускають електроди, включають мішалку і титрують 0,05 моль/дм розчином марганцевокислого калію до різкого стрибка потенціалу

Після закінчення роботи електроди залишають зануреними у склянку з водою.

Масову концентрацію розчину марганцевокислого калію , г/см оксиду марганцю (II), обчислюють за формулою

, (1)

де - Маса навішування оксиду марганцю (II), що відповідає аліквотній частині розчину, г;

- Об'єм 0,05 моль/дм розчину марганцевокислого калію, витрачений на титрування, см .

4.3 Проведення аналізу

Після розкладання флюсу за ГОСТ 22974.1 25 см розчину поміщають у склянку місткістю 400-500 см , Що містить 150 см розчину пірофосфорнокислого натрію додають три краплі індикатора нейтрального червоного і нейтралізують аміаком (1:1) до появи червоно-бурого забарвлення. Об'єм розчину доводять водою до 250 см опускають електроди, включають мішалку і титрують 0,05 моль/дм розчином марганцевокислого калію до появи різкого стрибка потенціалу

4.4 Обробка результатів

Масову частку оксиду марганцю (ІІ) , %, обчислюють за формулою

, (2)

де - Об'єм розчину марганцевокислого калію, витрачений на титрування проби, см ;

- Об'єм розчину марганцевокислого калію, витрачений на титрування контрольного досвіду, см ;

- масова концентрація розчину марганцевокислого калію, г/см оксиду марганцю (ІІ);

- маса навішування флюсу, що відповідає аліквотній частині розчину, г

.

4.5 Норми точності та нормативи контролю точності визначення оксиду марганцю (II) наведено у таблиці 1.


Таблиця 1

В процентах

5 Фотометричний метод визначення оксиду марганцю (II)

5.1 Сутність методу

Метод заснований на окисленні двовалентного марганцю в кислому середовищі до семивалентного надсірчанокислого амонію в присутності азотнокислого срібла або йоднокислого калію в присутності ортофосфорної кислоти. Оптичну густину забарвленого розчину вимірюють при довжині хвилі 545 нм (зелений світлофільтр).

5.2 Апаратура, реактиви та розчини

Спектрофотометр або фотоелектроколориметр.

Кислота азотна згідно з ГОСТ 4461 .

Кислота ортофосфорна за ГОСТ 6552 .

Кислота сірчана за ГОСТ 4204 , розведена 1:1.

Амоній надсірчанокислий за ГОСТ 20478 розчин масової концентрації 0,15 г/см .

Калій йоднокислий або йоднокислий натрій.

Срібло азотнокисле за ГОСТ 1277 розчин масової концентрації 0,01 г/см .

Вода, що не містить відновлювачів: до 1000 см води додають 5 см сірчаної кислоти, розведеної 1:1, нагрівають до кипіння, додають кілька кристалів калію йоднокислого і кип'ятять 10 хв.

Стандартний розчин оксиду марганцю (ІІ).

Розчин: 10 см розчину А, приготовленого по 4.2, переносять у склянку місткістю 300-400 см , доливають 10 см сірчаної кислоти і випарюють до густої пари сірчаної кислоти. Склянку охолоджують, обмивають стінки водою і повторюють випарювання. Після охолодження розчин переносять у мірну колбу місткістю 500 см. і доводять водою до мітки. Розчин має масову концентрацію оксиду марганцю (II) 0,00002 г/с.

м .

5.3 Проведення аналізу

5.3.1 Після розкладання флюсу за ГОСТ 22974.1 50 см розчину (100 см при масовій частці оксиду марганцю (II) менше 0,5%) поміщають у склянку місткістю 300-400 см , додають 5 см азотної кислоти, 10 см сірчаної кислоти і випарюють до густої пари сірчаної кислоти. Склянку охолоджують, обмивають стінки водою і повторюють випарювання. Розчин охолоджують, переносять у мірну колбу місткістю 250 см. , доводять водою до мітки та перемішують.

5.3.2 Окислення марганцю надсірчанокислим амонієм

Відбирають 10 см розчину (20 см при масовій частці оксиду марганцю (II) менше 0,5%) у мірну колбу місткістю 100 см , доливають 10 см води, 10 см азотнокислого срібла та 20 см надсірчанокислого амонію. Розчин нагрівають до кипіння, охолоджують, доводять водою до мітки, перемішують і витримують 20 хв. до повного розвитку забарвлення.

Оптичну щільність розчину вимірюють на спектрофотометрі при довжині хвилі 545 нм або на фотоелектроколориметр з зеленим світлофільтром в кюветі товщиною поглинаючого шару 30 мм.

Як розчин порівняння служить контрольна проба, проведена через весь хід аналізу.

Масу оксиду марганцю (II) знаходять за градуювальним графіком.

5.3.3 Побудова градуювального графіка

У десять мірних колб місткістю 100 см послідовно вносять 1; 2; 4; 6; 8; 10; 12; 14; 16 та 20 см стандартного розчину, що відповідає 0,00002; 0,00004; 0,00008; 0,00012; 0,00016; 0,00020; 0,00024; 0,00028; 0,00032; 0,00040 г оксиду марганцю (ІІ).

В одинадцяту колбу вносять 3-5 см сірчаної кислоти (1:1), додають 10 см води і далі проводять аналіз, як зазначено в 5.3.2. Розчином порівняння служить розчин, у якому відсутній стандартний розчин оксиду марганцю.

5.3.4 Окислення марганцю йоднокислим калієм (натрієм)

Відбирають 10 см розчину (20 см при масовій частці оксиду марганцю (II) менше 0,5%), переносять у конічну колбу місткістю 150 см (якщо бралася аліквотна частина 10 см , то додають 10 см води), доливають 3 см ортофосфорної кислоти, додають 0,25 г йоднокислого калію або натрію Вміст колби нагрівають до кипіння, кип'ятять 3-5 хв і залишають на водяній бані при температурі приблизно 90 °C протягом 40-50 хв. Потім розчин охолоджують, переносять у мірну колбу місткістю 100 см. , доливають водою, що не містить відновників, до мітки і перемішують.

Оптичну щільність розчину вимірюють на спектрофотометрі при довжині хвилі 545 нм або на фотоелектроколориметр із зеленим світлофільтром в кюветі товщиною поглинаючого шару 30 мм.

Як розчин порівняння служить контрольна проба, проведена через весь хід аналізу.

Масу оксиду марганцю (II) знаходять за градуювальним графіком

.

5.3.5 Побудова градуювального графіка

У десять мірних колб місткістю 100 см послідовно вносять 1; 2; 4; 6; 8; 10; 12; 14; 16 та 20 см стандартного розчину, що відповідає 0,00002; 0,00004; 0,00008; 0,00012; 0,00016; 0,00020; 0,00024; 0,00028; 0,00032 та 0,00040 г оксиду марганцю (II), в одинадцяту колбу вносять 3-4 см сірчаної кислоти (1:1), додають 10 см води і далі проводять аналіз, як зазначено в 5.3.4. Розчином порівняння служить розчин, у якому відсутній стандартний розчин оксиду марганцю (II).

5.4 Обробка результатів

Масову частку оксиду марганцю (ІІ) , %, обчислюють за формулою

, (3)

де - Маса оксиду марганцю (II), знайдена за градуювальним графіком, г;

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

5.5 Норми точності та нормативи контролю точності визначення масової частки оксиду марганцю (II) наведено у таблиці 1.

6 Атомно-абсорбційний метод визначення оксиду марганцю (II)

6.1 Сутність методу

Метод заснований на вимірюванні ступеня поглинання резонансного випромінювання вільними атомами марганцю, що утворюються в результаті розпилення розчину полум'я в повітря-ацетилен. Для визначення масової частки оксиду марганцю (II) до 5% використовують резонансну лінію 279,5 нм. Для визначення масової частки оксиду марганцю (II) понад 5% використовують менш чутливу лінію 403,0 нм.

6.2 Апаратура, реактиви та розчини

Атомно-абсорбційний спектрофотометр із полум'яним атомізатором.

Лампа з порожнистим катодом визначення оксиду марганцю (II).

Ацетилен розчинений та газоподібний технічний за ГОСТ 5457 .

Кислота соляна за ГОСТ 3118 , розведена 1:1.

Калій марганцевокислий за ГОСТ 20490 .

Марганець металевий ГОСТ 6008 .

Стандартні розчини оксиду марганцю (II) готують 4.2.

6.3 Підготовка до аналізу

Прилад готують: спектрофотометр налаштовують на резонансну лінію 279,5 або 403,0 нм залежно від вмісту оксиду марганцю (II) у флюсі (таблиця 2).

6.4 Проведення аналізу

Після розкладання флюсу за ГОСТ 22974.15-20 см розчину (залежно від масової частки оксиду марганцю (II), таблиця 2) переносять у мірну колбу місткістю 100 см , доливають 5 см соляної кислоти (1:1) доливають водою до мітки і перемішують.


Таблиця 2

Розпорошують в полум'я розчин контрольного досвіду, а потім аналізований розчин.

Перед введенням у полум'я кожного розчину розпорошують воду для промивання системи та перевірки нульової точки.

Оскільки діапазон лінійки градуювальних графіків залежить від чутливості застосовуваних приладів, пропоновані маси елементів для визначення в пробах і для побудови градуювальних графіків слід вважати рекомендованими.

6.5 Побудова градуювального графіка

6.5.1 Побудова градуювального графіка для масової частки оксиду марганцю (II) від 0,1 до 5,0%

У мірні колби місткістю 100 см поміщають 1; 2; 4; 6; 8 та 10 см стандартного розчину оксиду марганцю (II) Б, приготовленого 4.2, що відповідає 0,0001; 0,0002; 0,0004; 0,0006; 0,0008; 0,0010 г оксиду марганцю (II), доливають 5 см соляної кислоти (1:1) доливають водою до мітки і перемішують.

Налаштовують пристрій на резонансну лінію 279,5 нм.

Розчини розпорошують у порядку збільшення абсорбції. Перед розпорошенням кожного розчину розпорошують воду.

6.5.2 Побудова градуювального графіка для масової частки оксиду марганцю (II) від 5 до 50%

У мірні колби місткістю 100 см поміщають 1; 2; 4; 6; 8 та 10 см стандартного розчину оксиду марганцю (II) А, приготовленого 4.2, що відповідає 0,001; 0,002; 0,004; 0,006; 0,008 та 0,010 г оксиду марганцю (II), доливають 5 см соляної кислоти (1:1) доливають водою до мітки і перемішують.

Налаштовують пристрій на резонансну лінію 403,0 нм.

Розчини розпорошують у порядку збільшення абсорбції.

Перед розпорошенням кожного розчину розпорошують воду.

6.6 Обробка результатів

6.6.1 З середнього значення абсорбції кожного з аналізованих розчинів віднімають середнє значення абсорбції контрольного досвіду.

За градуювальним графіком знаходять масову частку оксиду марганцю (II) у грамах.

6.6.2 Масову частку оксиду марганцю , %, обчислюють за формулою

, (4)

де - Маса оксиду марганцю (II), знайдена за градуювальним графіком, г;

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

6.7 Норми точності та нормативи контролю точності визначення масової частки оксиду марганцю (II) наведено у таблиці 1.