ГОСТ 3240.2-76

ГОСТ 3240.2-76 Сплави магнієві. Методи визначення марганцю (зі зміною N 1)

ГОСТ 3240.2-76

Група В59

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

СПЛАВИ МАГНІЄВІ

Методи визначення марганцю

Magnesium alloys.
Методи для визначення manganese

МКС 77.120.20
ОКСТУ 1709

Дата введення 1978-01-01

ІНФОРМАЦІЙНІ ДАНІ

1. Розроблено та внесено Міністерством авіаційної промисловості СРСР

2. ЗАТВЕРДЖЕНИЙ І ВВЕДЕНИЙ У ДІЮ Постановою Державного комітету стандартів Ради Міністрів СРСР від 28.12.76 N 2889

3. ВЗАМІН ГОСТ 3240-56 у частині розд. V

4. ПОСИЛОЧНІ НОРМАТИВНО-ТЕХНІЧНІ ДОКУМЕНТИ

5. Обмеження терміну дії знято за протоколом N 2-92 Міждержавної ради зі стандартизації, метрології та сертифікації (ІВД 2-93)

6. ВИДАННЯ зі Зміною N 1, затвердженим у червні 1987 р. (ІВС 11-87)


Цей стандарт встановлює титриметричний метод визначення марганцю (при масовій частці марганцю від 0,2 до 3%), фотометричний метод визначення марганцю (при масовій частці марганцю від 0,01 до 0,2%) та атомно-абсорбційний метод визначення марганцю (при масовій частці марганцю від 0,01 до 3%).

(Змінена редакція, зміна N 1).

1. ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ

1.1. Загальні вимоги до методів аналізу – за ГОСТ 3240.0.

2. ТИТРИМЕТРИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ ЗМІСТ МАРГАНЦЯ

2.1. Сутність методу

Метод заснований на окисленні марганцю надсірчанокислим амонієм у присутності каталізатора до семивалентного стану та титрування розчином арсенітно-нітритної суміші.

(Змінена редакція, зміна N 1).

2.2. Апаратура, реактиви та розчини

Кислота сірчана за ГОСТ 4204 і розведена 1:1, 1:2 та 1:5.

Кислота азотна згідно з ГОСТ 4461 .

Кислота ортофосфорна за ГОСТ 6552 .

Суміш кислот; готують так: до 600 см сірчаної кислоти, розведеної 1:5, додають 250 см азотної кислоти, 125 см ортофосфорної кислоти та ретельно перемішують.

Срібло азотнокисле за ГОСТ 1277 , 0,01 М розчин; готують наступним чином: 1,7 г азотнокислого срібла розчиняють у 1000 см води та перемішують.

Натрій азотистокислий згідно з ГОСТ 4197 .

Амоній надсірчанокислий за ГОСТ 20478 , 10- і 25%-ний розчин.

Натрій хлористий за ГОСТ 4233 , 1%-ний розчин.

Натрію гідроксид за ГОСТ 4328 , 5%-ний розчин.

Калій марганцевокислий за ГОСТ 20490 , 0,05 М розчин.

Натрій кислий вуглекислий за ГОСТ 4201 .

Суміш арсенітно-нітритна; титрований розчин; готують наступним чином: 1,3 г миш'яковистого ангідриду розчиняють у 20 см розчину гідроксиду натрію, розбавляють водою до 100-150 см і нейтралізують по лакмусовому папірці сірчаною кислотою, розведеною 1:1, вводячи 0,5-1 см її надлишок, який нейтралізують кислим вуглекислим натрієм по лакмусовому папері, після чого до розчину додають 0,85 г азотистокислого натрію, розбавляють водою до 1000 см і перемішують.

Розчин арсенітно-нітритної суміші зберігають у темних суліях, закритих гумовою пробкою з хлоркальцієвою трубкою.

Титр арсенітно-нітритної суміші встановлюють по 0,05 М розчину марганцевокислого калію. У колбу місткістю 250 см наливають 30 см суміші кислот, додають 50 см води, 2 см розчину азотнокислого срібла та 10 см 10%-ного розчину надсірчанокислого амонію. Суміш кип'ятять 1 хв. Після охолодження з бюретки доливають 200-250 см 0,05 М розчину марганцевокислого калію, 5 см 1%-ного розчину хлористого натрію та 10 см сірчаної кислоти, розведеної 1:2, титрують розчином арсенітно-нітритної суміші до отримання блідо-рожевого забарвлення. Перед закінченням титрування арсенітно-нітритну суміш додають по краплях з інтервалом між ні.

ми 5-10 с.

2.3. Проведення аналізу

Наважку сплаву беруть залежно від масової частки марганцю у кількості, наведеній у табл.1.

Таблиця 1

Наважку поміщають у конічну колбу місткістю 250 см , доливають 10 см води та невеликими порціями 30 см суміші кислот. Після припинення бурхливої реакції внутрішні стінки колби обмивають невеликою кількістю води і нагрівають розчин на плиті не вище 80 °C до повного розчинення сплаву. Обмивають стінки колби 50 см води, що вводять 10 см розчину азотнокислого срібла, 15 см надсірчанокислого амонію, нагрівають до кипіння і кип'ятять протягом 1-2 хв. Колбу з розчином знімають з плити, обережним обертанням видаляють кисень, що залишився на стінках колби, охолоджують до 15-20 °С, додають 10 см розчину хлористого натрію, 10 см сірчаної кислоти, розведеної 1:1, і титрують розчином арсенітно-нітритної суміші до зникнення рожевого забарвлення

в.

2.4. Обробка результатів

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

,

де - Об'єм арсенітно-нітритного розчину, витрачений на титрування, см ;

- Титр миш'яковистого ангідриду, виражений у грамах марганцю на мілілітр;

- Маса навішування сплаву, р.

2.4.2. Абсолютні розбіжності результатів паралельних визначень, що допускаються, не повинні перевищувати значень, зазначених у табл.2.

Таблиця 2

2.5. Контроль точності вимірів

Контроль точності вимірювання масової частки марганцю від 0,2 до 3,0% проводять з використанням Державного стандартного зразка ДСО 3363.

Крім того, використовують державні стандартні зразки магнієвих сплавів, знову випущені, а також галузеві стандартні зразки та стандартні зразки підприємства магнієвих сплавів, випущені відповідно до ГОСТ 8.315. Контроль точності вимірювань проводять відповідно до ГОСТ 25086 .

Допускається проводити контроль точності вимірів масової частки марганцю, використовуючи метод добавок.

(Змінена редакція, зміна N 1).

3. ФОТОМЕТРИЧНИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ ЗМІСТ МАРГАНЦЯ

3.1. Сутність методу

Метод заснований на окисленні двовалентного марганцю до семивалентного йоднокислого калію з вимірюванням оптичної щільності отриманого перманганат-іона при 545 нм.

3.2. Апаратура, реактиви та розчини

Спектрофотометр типу СФ4А чи фотоелектроколориметр типів ФЕК-56, ФЕК-60.

Кислота сірчана за ГОСТ 4204 , розведена 1:3.

Кислота азотна за ГОСТ 4461 , що не містить оксидів азоту.

Для звільнення від оксидів азоту кислоту кип'ятять або пропускають через неї струм двоокису вуглецю.

Калій йоднокислий.

Вода дистильована, що не містить відновлювальних речовин; готують наступним чином: 1000 см дистильованої води, підкисленої 10 см сірчаної кислоти, доводять до кипіння, додають кілька кристаликів йоднокислого калію та кип'ятять протягом 10 хв.

Калій марганцевокислий за ГОСТ 20490 .

Натрій сірчистокислий за ГОСТ 195 .

Водню перекис за ГОСТ 10929 , 30%-ний розчин.

Натрій азотистокислий за ГОСТ 4197 , 2%-ний розчин.

Стандартні розчини марганцю.

Розчин А; готують наступним чином: у високій склянці місткістю 400 см , Що містить 200 см води, розчиняють 2,8770 г марганцевокислого калію, додають 40 см сірчаної кислоти і відновлюють марганцевокислий калій за допомогою декількох кристалів натрію сірчистокислого або перекису водню. Розчин кип'ятять до видалення надлишку двоокису сірки або перекису водню, охолоджують, переносять у мірну колбу місткістю 1000 см. , розбавляють водою до мітки та перемішують.

1 см розчину, А містить 1 мг марганцю.

Розчин Б; готують наступним чином: 100 см розчину, А відбирають у мірну колбу місткістю 1000 см , розбавляють до мітки водою і перемішують.

1 см розчину містить 0,1 мг марг

танцю.

3.3. Проведення аналізу

3.3.1. Наважку сплаву беруть залежно від масової частки марганцю у кількості, наведеній у табл.3.

Таблиця 3

Наважку сплаву поміщають у колбу місткістю 250 см додають 10 см води, а потім невеликими порціями сірчану кислоту, кількість якої вказано в табл.3, і накривають колбу годинниковим склом. Як тільки розчинення закінчиться, додають 25 см. розчину азотної кислоти та кип'ятять кілька хвилин. Отримані розчини розбавляють водою до 60 см , доводять до кипіння і додають 0,5 г йоднокислого калію, потім знову кип'ятять 5 хв і залишають розчини в гарячому стані (близько 98 ° С) на 15 хв. Після охолодження розчини переливають у мірну колбу місткістю 100 см. і розбавляють до мітки водою, що не містить відновників. Одночасно проводять контрольний досвід.

У платинову чашку поміщають 25 см азотної кислоти та сірчану кислоту відповідно до табл.3 і випарюють вміст чашки насухо. Потім розчиняють осад невеликою кількістю гарячої води, розчин переливають в колбу місткістю 250 см , розбавляють водою до 40 см , додають 20 см сірчаної кислоти і далі аналіз ведуть, як зазначено вище під час аналізу проби.

Оптичну щільність випробуваного розчину ( ) та розчину контрольного досвіду ( ) вимірюють у відповідних кюветах при 545 нм, застосовуючи як порівняння воду. Потім випробуваний розчин і розчин контрольного досвіду вводять по краплях розчин азотистокислого натрію до знебарвлення і повторюють вимірювання оптичної щільності випробуваного розчину ( ) та розчину контрольного досвіду ( ). Розчином порівняння є вода.

Оптичну щільність випробуваного розчину ( ) обчислюють за формулою

.

3.3.2. Побудова градуювального графіка

3.3.2.1. Приготування розчину, що компенсує.

У платинову чашку поміщають 20 см азотної кислоти та випарюють насухо. Чашку обмивають невеликою кількістю гарячої води, розчин переливають у мірну колбу місткістю 250 см. , розбавляють до 40 см водою та додають 15 см сірчаної кислоти та 5 см азотної кислоти.

У шість мірних колб місткістю 250 см вводять 1,0; 2,0; 5,0; 10,0; 15,0 та 20,0 см розчину Б, що відповідає 0,0001; 0,0002; 0,0005; 0,0010; 0,0015 та 0,0020 г марганцю і розбавляють вміст колб водою до 40 см потім додають по 15 см сірчаної кислоти, по 25 см азотної кислоти і далі аналіз ведуть, як зазначено в п. 3.3, використовуючи як контрольний досвід компенсуючий розчин.

За знайденими значеннями оптичної щільності будують градуювальну гра

фік.

3.1-3.3. (Змінена редакція, зміна N 1).

3.4. Обробка результатів

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

,

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

- Маса навішування сплаву, р.

3.4.2. Абсолютні розбіжності результатів паралельних визначень, що допускаються, не повинні перевищувати значень, зазначених у табл.4.

Таблиця 4

3.1-3.4. (Змінена редакція, зміна N 1).

3.5. Контроль точності вимірів

Контроль точності вимірювання масової частки марганцю від 0,01 до 0,2% проводять з використанням Державного стандартного зразка ДСО 3363.

Крім того, використовують державні стандартні зразки магнієвих сплавів, знову випущені, а також галузеві стандартні зразки та стандартні зразки підприємства магнієвих сплавів, випущені відповідно до ГОСТ 8.315. Контроль точності вимірювань проводять відповідно до ГОСТ 25086 .

Допускається проводити контроль точності вимірів масової частки марганцю, використовуючи метод добавок.

(Запроваджено додатково, Зм. N 1).

4. АТОМНО-АБСОРБЦІЙНИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ ЗМІСТ МАРГАНЦЯ

4.1. Сутність методу

Метод заснований на розчиненні проби в соляній кислоті в присутності азотної кислоти та подальшому вимірі атомної абсорбції марганцю при довжині хвилі 279,5 нм в полум'ї ацетилен-повітря.

4.2. Апаратура, реактиви та розчини

Атомно-абсорбційний спектрофотометр з усім приладдям.

Ацетилен у балонах за ГОСТ 5457 .

Кислота соляна за ГОСТ 3118 , розведена 1:1.

Кислота азотна за ГОСТ 4461 , розведена 1:1.

Марганець металевий ГОСТ 6008 у вигляді стружки.

Стандартні розчини марганцю

Розчин А: 1 г марганцю розчиняють при нагріванні 50 см розчин азотної кислоти. Розчин кип'ятять до видалення оксидів, охолоджують, переводять у мірну колбу місткістю 1 дм. , доливають водою до мітки та перемішують.

1 см розчину, А містить 1 мг марганцю.

Розчин Б: 50 см розчину, А переносять у мірну колбу місткістю 500 см , розбавляють водою до мітки та перемішують.

1 см розчину містить 0,1 мг марганцю.

Магній металевий у чушках за ГОСТ 804 у вигляді стружки з вмістом марганцю трохи більше 0,0005%.

Розчин магнію 50 г/дм : 50 г магнію обережно розчиняють у 800 см. соляної кислоти, розведеної 1:1. Розчин охолоджують, переносять у мірну колбу місткістю 1 дм. , доливають водою до мітки і перемішують.

ють.

4.3. Проведення аналізу

4.3.1. Наважку сплаву масою 1 г поміщають у склянку місткістю 300 см , розчиняють у 30 см соляної кислоти, додають 5-10 крапель азотної кислоти і кип'ятять до видалення оксидів азоту. Розчин охолоджують, переносять у мірну колбу місткістю 100 см. , доливають водою до мітки, перемішують і проводять розведення відповідно до табл.5.

Таблиця 5

Паралельно пробі проводять аналіз контрольного досвіду.

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

Концентрацію марганцю в пробі та розчині контрольного досвіду визначають за градуювальним графіком.

4.3.2. Для побудови градуювального графіка при масовій частці марганцю від 0,01 до 0,16% у серію мірних колб місткістю 100 см вводять по 20 см розчину магнію, 0; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0; 12,0; 14,0 та 16,0 см розчину Б, що відповідає 0; 0,1; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4 та 1,6 мг марганцю. При масовій частці марганцю від 0,16 до 1,4% у серію мірних колб місткістю 100 см вводять 2 см розчину магнію 0; 1,6; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0; 12,0 та 14,0 см розчину Б, що відповідає 0; 0,16; 0,20; 0,40; 0,60; 0,80; 1,00; 1,20 та 1,40 мг марганцю. При масовій частці марганцю від 1,4 до 3,0% до серії мірних колб місткістю 100 см вводять по 1 см розчину магнію, 0; 7,0; 8,0; 10,0; 12,0; 14,0 та 16,0 см розчину Б, що відповідає 0; 0,70; 0,80; 1,00; 1,20; 1,40 та 1,60 мг марганцю. Розчини для градуювання доливають водою до мітки, перемішують та вимірюють атомну абсорбцію марганцю згідно з п. 4.3.1.

З отриманих значень атомної абсорбції розчинів, що містять стандартний розчин, віднімають значення атомної абсорбції розчину, що не містить стандартного розчину, і за отриманими значеннями атомної абсорбції і відповідним вмістом марганцю будують градуювальний граф

гик.

4.4. Обробка результатів

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

,

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

- Маса марганцю в розчині контрольного досвіду, знайдена за градуювальним графіком, г;

- Маса навішування проби, взята для спектрофотометрування, р.

4.4.2. Абсолютні розбіжності результатів паралельних визначень, що допускаються, не повинні перевищувати значень, зазначених у табл.6.

Таблиця 6

4.1-4.4. (Змінена редакція, зміна N 1).

4.5. Контроль точності вимірів

Контроль точності вимірів масової частки марганцю за п. 2.5.

(Запроваджено додатково, Зм. N 1).