Download document
.docx format · available to registered users
Document text
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА
БРОНЗЫ БЕЗОЛОВЯННЫЕ
Методы определения марганца
Non-tin bronze.
Methods for the determination of manganese
ОКСТУ 1709
Срок действия с 01.01.79
до 01.01.94
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт устанавливает титриметрический метод определения марганца (при массовой доле марганца от 0,5 до 6%), фотометрический метод определения марганца (при массовой доле марганца от 0,01 до 3,5%), потенциометрический метод определения марганца (при массовой доле марганца от 8 до 16%) и атомно-абсорбционный метод определения марганца (при массовой доле марганца от 0,01 до 6%) в бронзах безоловянных по ГОСТ 18175—78, ГОСТ 17328—78 и ГОСТ 493—79.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086—87 с дополнением по разд. 1 ГОСТ 15027.1—77.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
X ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ ПЕРСУЛЬФАТНЫЙ МЕТОД
ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАРГАНЦА
2.1. Сущность метода
Метод основан на окислении двухвалентного марганца до семивалентного надсернокислым аммонием в кислой среде в присутствии катализатора азотнокислого серебра и титровании семивалентного марганца раствором серноватистокислого натрия до обесцвечивания раствора или солью Мора с потенциометрическим установлением конечной точки титрования или визуальным с фенилантраниловой кислотой в качестве индикатора.
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы Потенциометр типа ЛПМ-60М.
Электрод платиновый типа ЭТПЛ-01М.
Электрод азотносеребряный (готовят из хлорсеребряного электрода ЭВЛ-1М, не бывшего в употреблении, заполнением его насыщенным раствором азотнокислого калия).
Калий азотнокислый по ГОСТ 4217—77, насыщенный раствор.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490—75, раствор 0,01 моль/дм3.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77 и разбавленная 1:1 и 1:9.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77 и разбавленная 1:1.
Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552—80.
Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478—75, раствор 200 г/дм3.
Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277—75, раствор 10 г/дм3.
Натрий углекислый кристаллический по ГОСТ 84—76 и раствор 20 г/дм3.
Смесь кислот; готовят следующим образом: к 525 см3 воды приливают осторожно небольшими порциями при перемешивании 100 см3 концентрированной серной кислоты. Раствор охлаждают, приливают 250 см3 концентрированной азотной кислоты и 125 см3 ортофосфорной кислоты.
Марганец марки МрО, МрОО по ГОСТ 6008—82.
Стандартный раствор марганца; готовят следующим образом: 0,1 г марганца растворяют в 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, и кипятят до удаления окислов азота. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,001 г марганца.
Натрий серноватистокислый (тиосульфат натрия), 0,0025 моль/дм3 раствор; готовят следующим образом: 1,30 г серноватистокислого натрия растворяют в 1 дм3 свежепрокипячен- ной и охлажденной воды.
Для стабилизации титра к раствору прибавляют 0,05 г углекислого натрия. Титр раствора тиосульфата натрия устанавливают по стандартному раствору марганца.
Кислота фенилантраниловая, раствор 4 г/дм3 готовят следующим образом: 0,4 г фенилантраниловой кислоты растворяют в 100 см3 теплого раствора углекислого натрия. Раствор фильтруют и хранят не более 10 дней.
Соль Мора (двойная сернокислая соль двухвалентного железа и аммония) по ГОСТ 4208—72, 0,025 моль/дм3 раствор; готовят следующим образом: 19,608 г соли Мора растворяют в 100 см3 серной кислоты, разбавленной 1:9, и той же кислотой разбавляют до 1 дм3.
Установка титра раствора тиосульфата натрия
5 см3 стандартного раствора марганца помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 20 см3 смеси кислот и кипятят 5 мин для удаления окислов азота. Затем приливают 80 см3 воды, 15 см3 раствора азотнокислого серебра и 20 см3 раствора надсернокислого аммония. Раствор нагревают 15—20 мин при слабом кипении до полного разрушения избытка надсернокислого аммония, о чем свидетельствует прекращение выделения мелких пузырьков кислорода. Окрашенный в фиолетовый цвет раствор быстро охлаждают и титруют марганцовую кислоту 0,0025 моль/дм3 раствором тиосульфата натрия до исчезновения розовой окраски.
Титр раствора тиосульфата натрия (Т), выраженный в граммах марганца на 1 см3 раствора, вычисляют по формуле
т 0,005
7 ~ V '
где 0,005— масса марганца, взятая на титрование, г;
V — объем раствора тиосульфата натрия, затраченный на титрование, см3.
Установка титра раствора соли Мора для потенциометрического титрования
К оттитрованному раствору пробы (см. п. 2.3.2) прибавляют 10 см3 0,01 моль/дм3 раствора марганцовокислого калия и снова титруют потенциометрически раствором соли Мора до скачка потенциала.
Установка титра раствора соли Мора для визуального титрования с фенилантраниловой кислотой
В коническую колбу вместимостью 250 см3 помещают 10 см3, серной кислоты, разбавленной 1:1, 10 см3 ортофоСфорной кислоты, 100 см3 воды и 10,0 см3 0,01 моль/дм3 раствора марганцовокислого калия.
Охлажденную смесь титруют раствором соли Мора до слаборозового окрашивания, затем прибавляют 4—5 капель раствора фенилантраниловой кислоты и дотитровывают до перехода малиновой окраски в светло-желтую.
Титр раствора соли Мора (Ті), выраженный в граммах марганца на 1 см3 раствора, вычисляют по формуле
т V- 0,0005494
л— Vi
где 0,0005494 — масса марганца, соответствующая 1 см3 0,01 моль/дм3 раствора марганцовокислого калия, г;
V — объем 0,01 моль/дм3 раствора марганцовокислого калия, взятый для титрования, см3;
VI — объем раствора соли Мора, затраченный на титрование, см3.
1.3. Проведение анализа
1.3.1. При титровании раствором тиосульфата натрия
1.3.1.1. Для сплавов с массовой долей кремния не более 0,2%.
Навеску бронзы в зависимости от содержания марганца (табл. 1) помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3 и растворяют в 20 см3 смеси кислот при нагревании.
Таблица 1
Массовая доля марганца, %
Масса навески, г
От 0,5 до 1,0
0,5
Св. 1,0 » 3,0
0,2
» 3,0 » 6,0
0,1
Раствор кипятят 5 мин для удаления окислов азота, затем приливают 80 см3 воды, 15 см3 раствора азотнокислого серебра, 20 см3 раствора надсернокислого аммония, нагревают раствор до кипения и выдерживают при 90—95°С в течение 15—20 мин до полного разрушения избытка надсернокислого аммония (до прекращения выделения мелких пузырьков кислорода) и далее анализ ведут как указано в п. 2.3.1.2.
1.3.1.2. Для сплавов с массовой долей кремния свыше 0,2%
Навеску бронзы, (см. табл. 1) помещают в платиновую чашку и растворяют при нагревании в 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, и 2—3 см3 фтористоводородной кислоты. После полного растворения сплава приливают 10 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, и выпаривают до появления белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают, приливают 30 см3 воды и нагревают до растворения солей и раствор переводят в коническую колбу вместимостью 250 см3, ополаскивая чашку 20 см3 воды. Затем приливают 10 см3 ортофосфорной кислоты, 15 см3 раствора азотнокислого серебра и 20 см3 раствора надсернокислого аммония. Смесь слабо кипятят в течение 15—20 мин для полного разрушения избытка надсернокислого аммония (до прекращения выделения мелких пузырьков кислорода).
Окрашенный в фиолетовый цвет раствор быстро охлаждают и титруют марганцовую кислоту 0,0025 моль/дм3 раствором тиосульфата натрия до исчезновения розовой окраски.
1.3.2. При потенциометрическом титровании раствором соли Мора
Навеску бронзы в соответствии с табл. 1 помещают в стакан вместимостью 250 см3 или платиновую чашку. Растворение навески и окисление марганца проводят так же, как указано в пп. 2.3.1.1 и 2.3.1.2. Горячий раствор, окрашенный в фиолетовый цвет, быстро титруют потенциометрически раствором соли Мора.
1.3.3. При визуальном титровании раствором соли Мора с фенилантраниловой кислотой
Растворение навески и окисление марганца проводят, как указано в пп. 2.3.1.1 и 2.З.1.2. Раствор после разложения избытка надсернокислого аммония быстро охлаждают, разбавляют водой до 120—150 дм3 и титруют 0,025 моль/дм3 раствором соли Мора до слабо-розового окрашивания, затем прибавляют 4—5 капель раствора фенилантраниловой кислоты и продолжают титровать до перехода окраски из малиновой в светло-желтую.
1.4. Обработка результатов
1.4.1. Массовую долю марганца (X) в процентах вычисляют по формуле
х У-7 100 m '
где V — объем раствора тиосульфата натрия (или соли Мора), израсходованный на титрование, см3;
Т — титр раствора тиосульфата натрия (или соли Мора) по марганцу, г/см3;
m — масса навески, г.
1.4.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений (d — показатель сходимости) не должны превышать допускаемых значений, приведенных в табл. 2.
Таблица 2
Массовая доля марганца. %
d. %
D. %
От 0,01 до 0,03
0,003
0,007
Св. 0,03 до 0,10
0,006
0,01
» 0,10 » 0,25
0,01
0,02
» 0,25 » 0,50
0,02
0,05
» 0,'50 » 1,2
0,04
0,1
» 1,2 » 2,5
0,06
0,1
» 2,5 » 6,0
0,1
0,2
» 8,0 > 12,0
0,2
0,5
»12,0 » 16,0
0,3
0,7
(Измененная редакция, Изм. № 2).
1.4.3. Абсолютные расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лабораториях, или двух результатов анализа, полученных в одной лаборатории, но при различных условиях (D — показатель воспроизводимости), не должны превышать значений, указанных в табл. 2.
1.4.4. Контроль точности результатов анализа
Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам безоловянных бронз, аттестованным в установленном порядке, или сопоставлением результатов
анализа, полученных титриметрическим или атомно-абсорбционным методом в соответствии с ГОСТ 25086—87.
1.4.5. 2.4.4. (Введены дополнительно, Изм. № 2).
3. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ ПЕРЙОДАТНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ
МАРГАНЦА
3.1. .Сущность метода
А4етод основан на окислении двухвалентного марганца до семивалентного в кислой среде перйодатом калия и измерении фиолетовой окраски образовавшегося перманганат-иона.
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Кислота азотна