На главную
На главную

ГОСТ 22536.5-87* «Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения марганца»

Стандарт устанавливает титриметрический (при массовой доле марганца 0,3-3,0 %), потенциометрический (при массовой доле марганца 0,5-3,0 %), фотометрический (при массовой доле марганца 0,005-3,0 %), атомно-абсорбционный (при массовой доле марганца 0,1-3,0 %) методы определения марганца в углеродистой стали и нелегированном чугуне.

Обозначение: ГОСТ 22536.5-87*
Название рус.: Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения марганца
Статус: действующий
Заменяет собой: ГОСТ 22536.5-77
Дата актуализации текста: 01.10.2008
Дата добавления в базу: 01.02.2009
Дата введения в действие: 01.01.1988
Разработан: Министерство черной металлургии СССР
Утвержден: Госстандарт СССР (20.02.1987)
Опубликован: Издательство стандартов № 1987

ГОСУДАРСТВЕННЫЕ СТАНДАРТЫ СОЮЗА ССР

СТАЛЬ УГЛЕРОДИСТАЯ
И ЧУГУН НЕЛЕГИРОВАННЫЙ

Методы определения марганца

ГОСТ 22536.5-87

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москва

ГОСУДАРСТВЕННЫЕ СТАНДАРТЫ СОЮЗА ССР

СТАЛЬ УГЛЕРОДИСТАЯ И ЧУГУН НЕЛЕГИРОВАННЫЙ

Методы определения марганца

Carbon steel and unalloyed cast iron.
Methods for determination of manganese

ГОСТ
22536.5-87

(СТ СЭВ 486-88,
ИСО 629-82)

Срок действия c 01.01.88

до 01.01.98

(Измененная редакция,Изм. № 1).

Несоблюдениестандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт устанавливает титриметрический (примассовой доле марганца 0,3-3,0 %), потенциометрический (при массовой долемарганца 0,5-3,0 %), фотометрический (при массовой доле марганца 0,005-3,0 %),атомно-абсорбционный (при массовой доле марганца 0,1-3,0 %) методы определениямарганца в углеродистой стали и нелегированном чугуне.

Стандарт соответствует СТ СЭВ 486-88 в частифотометрического метода и полностью ИСО 629-82.

(Измененная редакция,Изм. № 1).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 22536.0-87 .

2. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

2.1. Сущность метода

Метод основан на окислении двухвалентного марганца всернокислом растворе до семивалентного надсернокислым аммонием в присутствииазотнокислого серебра. Полученную марганцевую кислоту оттитровывают растворомарсенит нитрита натрия или раствором серноватистокислого натрия (тиосульфата натрия).

2.2. Реактивыи растворы

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77 и разбавленная 1:4.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552-80.

Смесь кислот: к 550 см3 воды осторожно, принепрерывном перемешивании, приливают 90 см3 серной кислоты,охлаждают, приливают 100 см3 ортофосфорной кислоты, перемешивают иприливают 260 см3 азотной кислоты.

Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478-75, свежеприготовленныйраствор с массовой концентрацией 200 г/дм3.

Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277-75, раствор с массовойконцентрацией 2,0 г/дм3.

Индикатор универсальный, бумага.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233-77,раствор с массовой концентрацией 5 г/дм3.

Ангидрид мышьяковистый по ГОСТ 1973-77.

Натрий двууглекислый по ГОСТ 4201-79.

Натрий углекислый по ГОСТ 83-79.

Натрий гидроокись по ГОСТ 4328-77, раствор с массовойконцентрацией 150 г/дм3.

Натрий азотнокислый по ГОСТ 4197-74.

Натрий мышьяковистокислый орто (Na3AsO3)по нормативно-технической документации.

Натрий серноватистокислый (тиосульфат) понормативно-технической документации, стандартный раствор; 0,65 г тиосульфатанатрия растворяют в 1 дм3 свежепрокипяченной и охлажденной воды,добавляют 0,1 г углекислого натрия и перемешивают. Раствор оставляют на 2-3сут.

Натрия арсенит-нитрит, стандартный раствор: 1,5 гмышьяковистого ангидрида растворяют в стакане вместимостью 400-600 см3в 25 см3 горячего раствора гидроокиси натрия (150 г/дм3),разбавляют до 120 см3 водой, охлаждают, нейтрализуют сернойкислотой, разбавленной 1:4, до рН 7 по универсальному индикатору и добавляют2-3 см3 в избыток. Избыток серной кислоты нейтрализуют двууглекислымнатрием до рН 7 по универсальному индикатору. К полученному раствору прибавляют0,85 г азотнокислого натрия и перемешивают до растворения соды. Содержимоестакана переливают в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водойдо метки, тщательно перемешивают и устанавливают массовую концентрациюстандартного раствора.

Раствор арсенит-нитрита можно также приготовить измышьяковистокислого натрия орто; 1,0 г мышьяковистокислого натрия орто помещаютв стакан вместимостью 400-600 см3, приливают 120-150 см3теплой воды, добавляют 0,5 г углекислого натрия, 0,75 г азотистокислого натрия,перемешивают и разбавляют водой до 1 дм3.

При содержании в соли кристаллизационной воды ее учитываютпри расчете навески, необходимой для приготовления стандартного раствора.Массовую концентрацию арсенит-нитрита натрия и тиосульфата натрия устанавливаютпо стандартному образцу, близкому по химическому составу и содержанию марганцак анализируемой пробе и проведенному через все стадии анализа, как указано в п.2.3.Массовую концентрацию раствора арсенит-нитрита натрия или тиосульфата натрия (Т), выраженную в граммах марганца на 1см3 раствора, вычисляют по формуле

,

гдеСст - массоваядоля марганца в стандартном образце, %;

m - масса навески стандартного образца, г;

V -объем раствора арсенит-нитрита натрия или тиосульфата натрия, израсходованныйна титрование, см3.

2.3. Проведениеанализа

Навеску стали или чугуна в зависимости от массовой долимарганца (см. табл. 1) помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3,приливают 30 см3 смеси кислот и растворяют при нагревании. Растворкипятят до удаления окислов азота. При анализе чугуна осадок графита икремниевой кислоты отфильтровывают и промывают шесть-семь раз горячей дистиллированнойводой. Фильтр с осадком отбрасывают.

Таблица 1

Массовая доля марганца, %

Масса навески стали или чугуна, г

От 0,3 до 0,5

0,5

Св. 0,5 » 1,5

0,2

» 1,5 » 3,0

0,1

Раствор разбавляютводой до 130-150 см3, прибавляют 10 см3 раствораазотнокислого серебра, 15 см3 свежеприготовленного растворанадсернокислого аммония, нагревают до кипения и выдерживают на теплом месте допрекращения выделения пузырьков кислорода. Затем раствор охлаждают в проточнойводе до комнатной температуры (20-22 °С), приливают 10 см3 растворахлористого натрия и немедленно титруют раствором арсенит-нитрита натрия дослабо-розовой окраски, после чего прибавляют его по каплям до полногоисчезновения розовой окраски.

Вместо арсенит-нитрита натрия для титрования можно применятьраствор тиосульфата натрия.

2.4. Обработкарезультатов

2.4.1. Массовую долю марганца (X)в процентах вычисляют по формуле

,

где Т- массовая концентрация раствора арсенит-нитрита натрия или тиосульфата натрия,выраженная в г/см3 марганца;

V - объем раствора арсенит-нитрита натрияили тиосульфата натрия, израсходованный на титрование, см3;

m - масса навески, г.

2.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точностиопределения массовой доли марганца приведены в табл. 2.

Таблица 2

Массовая доля марганца, %

Погрешность результатов анализа D, %

Допускаемые расхождения, %

двух средних результатов анализа, выполненных в различных условиях dк

двух параллельных определений d2

трех параллельных определений d3

результатов анализа стандартного образца от аттестованного значения d

От 0,05 до 0,1 включ.

0,008

0,010

0,008

0,010

0,005

Св. 0,1 » 0,2 »

0,012

0,015

0,012

0,015

0,008

» 0,2 » 0,5 »

0,019

0,024

0,020

0,024

0,012

» 0,5 » 1,0 »

0,03

0,03

0,03

0,03

0,02

» 1,0 » 2,0 »

0,04

0,05

0,04

0,05

0,02

» 2,0 » 3,0 »

0,06

0,07

0,06

0,08

0,04

(Измененная редакция, Изм. № 2).

3. ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

3.1. Сущность метода

Метод основан на окислении двухвалентного марганцамарганцовокислым калием до трехвалентного в нейтральном (рН 7) или слабощелочномрастворе в присутствии пирофосфорнокислого натрия и потенциометрическомопределении конца титрования.

3.2. Аппаратураи реактивы

Установка для потенциометрического титрования:

пара электродов: индикаторный платиновый электрод и электродсравнения - каломельный, хлорсеребряный или вольфрамовый;

магнитная или механическая мешалка;

милливольтметр постоянного тока или рН-метр, позволяющийчетко фиксировать изменение потенциала в точке эквивалентности при титровании свыбранной парой электродов. При необходимости к прибору последовательноподключают переменное сопротивление, которое позволяет производить измерения впределах шкалы прибора.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 или ГОСТ 14261-77 иразбавленная 1:1.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77 или ГОСТ 14262-78 иразбавленная 1:4, 1:10.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 или ГОСТ 11125-84.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79 и разбавленный 1:1.

Натрий пирофосфорнокислый по ГОСТ 342-77, раствор с массовойконцентрацией 100 г/дм3.

Индикатор универсальный, бумага.

Мочевина по ГОСТ 6691-77.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490-75, стандартный растворс молярной концентрацией эквивалента 0,02 моль/дм3: 0,64 гмарганцовокислого калия растворяют в 1 дм3 воды. Раствор переливаютв склянку из темного стекла и оставляют на 8-10 сут, затем его декантируют илифильтруют через асбестовый фильтр в склянку из темного стекла.

Массовую концентрацию раствора марганцовокислого калияустанавливают не ранее следующего дня после его фильтрования по стандартномураствору марганца или по стандартному образцу, близкому по составу и содержаниюмарганца к анализируемой пробе.

Навеску марганцовокислого калия (перекристаллизованного)массой 0,15 г растворяют в 30 см3 воды, прибавляют 10 см3соляной кислоты и выпаривают досуха. Последнюю операцию повторяют еще дважды.Соли растворяют в 10 см3 соляной кислоты, переносят в мерную колбувместимостью 250 см3, разбавляют до метки водой и перемешивают.

Отбирают аликвотную часть раствора 25 см3 встакан вместимостью 400 см3, содержащий 100 см3насыщенного раствора пирофосфорнокислого натрия и 0,5 г мочевины. Операциювыполняют при непрерывном перемешивании раствора. Далее поступают, как указанов п. 3.3.

Массовую концентрацию раствора марганцовокислого калия (Т), выраженную в граммах марганца на 1см3 раствора, вычисляют по формуле

,

где m- масса навески марганцовокислого калия, соответствующая аликвотной частираствора, г;

V - объем раствора марганцовокислого калия,израсходованный на титрование, см3;

0,3476 - коэффициент пересчета марганцовокислого калия намарганец.

3.3. Проведениеанализа

Навеску стали или чугуна массой 0,2 г помещают в стаканвместимостью 250-300 см3 и растворяют при умеренном нагревании в 20-30см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, или серной кислоты,разбавленной 1:4, окисляют прибавляя по каплям азотную кислоту до прекращениявспенивания. Раствор выпаривают до 3-5 см3, добавляют 50-100 см3воды и нейтрализуют раствором аммиака, разбавленным 1:1, до начала выпаденияосадка гидроокисей железа. Если появится осадок гидроокисей металлов, то егорастворяют, прибавляя по каплям соляную кислоту, разбавленную 1:1. Затемприливают 100 см3 раствора пирофосфата натрия и проверяют поуниверсальному индикатору среду раствора. Если среда раствора кислая, приливаютраствор пирофосфорнокислого натрия до рН 7, если щелочная - по каплям солянуюкислоту, разбавленную 1:1.

В стакан с испытуемым раствором помещают электроды, включаютмагнитную мешалку, перемешивают раствор 0,5-1 мин, и, не выключая мешалку,титруют марганец раствором марганцовокислого калия. Вначале раствормарганцовокислого калия приливают быстро, а вблизи точки эквивалентности - покаплям, записывая объем раствора в бюретке и показания прибора послеприбавлении каждой капли или титруя до резкого отклонения стрелки прибора.Объем раствора марганцовокислого калия, соответствующий максимальному изменениюпоказания прибора принимают за объем, израсходованный на титрование.

После титрования электроды промывают серной кислотой,разбавленной 1:10, и водой. По окончании работы электроды оставляютпогруженными в стакан с водой.

3.4. Обработкарезультатов

3.4.1. Массовую долю марганца (X1)в процентах вычисляют по формуле

,

гдеV - объем раствора марганцовокислого калия,израсходованный на титрование, см3;

Т- массовая концентрация раствора марганцовокислого калия, выраженная в граммахмарганца на 1 см3 раствора;

m - масса навески, г.

3.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точностиопределения массовой доли марганца приведены в табл. 2.

(Измененная редакция,Изм. № 2).

4. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

4.1 Сущность метода

Метод основан на окислении марганца (II) до марганца (VII) йоднокислым калием или натрием иизмерении оптической плотности окрашенного раствора при длине волны 530-545 мм.

(Измененная редакция,Изм. № 1).

4.2. Аппаратураи реактивы

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77 или ГОСТ 14262-78 иразбавленная 1:1 и 1:4.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552-80.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 или ГОСТ 11125-84 иразбавленная 1:1.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490-75.

Перекись водорода по ГОСТ 10929-76.

Калий йоднокислый по нормативно-технической документации.

Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197-74, раствор с массовойконцентрацией 50 г/дм3.

Смесь кислот для растворения: к 550 см3 водыприливают 90 см3 серной кислоты при перемешивании, охлаждают и приливают260 см3 азотной кислоты.

Кислота хлорная плотностью 1,54 г/см3 или 1,67г/см3 и раствор (1:500).

Натрий йоднокислый по нормативно-технической документации,раствор: 50 г йоднокислого калия или натрия растворяют в 200 см3азотной кислоты и 500 см3 воды, разбавляют водой до объема 100 см3и перемешивают.

Стандартные растворы марганца

Раствор А: 0,5754 г марганцовокислого калия(перекристаллизованного) помещают в стакан вместимостью 600 см3 ирастворяют в 300 см3 воды. К раствору прибавляют 20 см3серной кислоты, разбавленной 1:4, и осторожно, по каплям, при перемешиваниидобавляют перекись водорода до обесцвечивания раствора. Раствор выпаривают дообразования солей. Соли растворяют в 20-30 см3 воды, растворохлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливаютводой до метки и перемешивают. 1 см3 раствора содержит 0,0002 гмарганца.

Раствор Б: 50 см3 стандартного раствора Апомещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до меткиводой и перемешивают. 1 см3 раствора Б содержит 0,0001 г марганца.

Раствор В: 25 см3 раствора Б переносят в мернуюколбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.Раствор В готовят перед применением.

1 см3 раствора В содержит 0,000025 г марганца.

Вода, не содержащая восстановителей. В колбу вместимостью1,5-2 дм3 наливают 1 дм3 воды, приливают по каплям сернуюкислоту до рН 3 по универсальной индикаторной бумаге, нагревают до кипения,прибавляют несколько кристаллов йоднокислого калия, кипятят 5-7 мин иохлаждают. Вода, не содержащая восстановителей, применяется для разбавленияокисленных растворов, подготовленных для фотометрирования.

(Измененная редакция,Изм. № 1).

4.3. Проведение анализа

4.3.1. Определение марганца при массовой доле 0,05-2,0 % сйоднокислым калием.

Навеску стали или чугуна в зависимости от массовой долимарганца (табл. 3)помещают в стакан вместимостью 250-300 см3 и растворяют приумеренном нагревании в 30-50 см3 смеси кислот.

(Измененная редакция,Изм. № 1).

Таблица 3

Массовая доля марганца, %

Масса навески стали, г

Аликвотная часть, см3

От 0,05 до 0,25

0,3

-

Св. 0,25 » 0,5

0,5

20

» 0,5 » 1,0

0,2

20

» 1,0 » 2,0

0,2

10

Раствор кипятят до удаленияокислов азота и охлаждают. Если есть осадок (графит, кремниевая кислота), егоотфильтровывают и промывают шесть-семь раз горячей водой. Фильтр с осадкомотбрасывают, а фильтрат выпаривают до объема менее 100 см3. Примассовой доле марганца от 0,05 до 0,25 % раствор переводят в коническую колбувместимостью 100 см3 и продолжают анализ из раствора полной навескипробы. Если в пробе содержится более 0,25 % марганца, раствор переводят вмерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой, перемешиваюти отбирают аликвотную часть в соответствии с табл. 3 в коническую колбувместимостью 100 см3 и добавляют 6 см3 серной кислоты,разбавленной 1:1.

(Измененнаяредакция, Изм. № 2).

В полученный раствор прибавляют 2-2,5 см3ортофосфорной кислоты и 0,3 г периодата калия. Раствор разбавляют водой до 80см3, нагревают до кипения, кипятят 1 мин и оставляют на водяной банепри температуре около 90 °С в течение 40-50 мин. Раствор охлаждают, переносят вмерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой, несодержащей восстановителей, и перемешивают.

(Измененнаяредакция, Изм. № 2).

Оптическую плотность раствора измеряют на спектрофотометрепри длине волны 545 нм или на фотоэлектроколориметре со светофильтром, имеющимобласть пропускания в интервале длин волн 530-545 нм.

Раствором сравнения служит оставшаяся часть окрашенногораствора каждой навески пробы, в которой восстанавливают марганцевую кислотудобавлением нескольких капель раствора азотистокислого натрия.

Результаты анализа вычисляют по градуировочному графику илиметодом сравнения со стандартным образцом, близким по составу к анализируемойпробе и проведенным через все стадии анализа.

4.3.2. Построениеградуировочного графика

2,5 г карбонильного железа помещают в стакан вместимостью250-300 см3, приливают 50 см3 смеси кислот. Растворкипятят до удаления окислов азота, охлаждают, переводят в мерную колбувместимостью 250 см3, доливают до метки водой и перемешивают. В восемьконических колб вместимостью 100 см3 помещают по 10 см3полученного раствора, в семь из них последовательно добавляют 1; 2; 3; 4; 5; 6;7 см3 стандартного раствора Б марганцовокислого калия, чтосоответствует 1×10-4;2×10-4;3×10-4;4×10-4;5×10-4;6×10-4,7×10-4г марганца. В восьмой колбе проводят контрольный опыт на содержание марганца вреактивах.

К растворам в колбах прибавляют 6 см3 сернойкислоты, разбавленной 1:1, 2 см3 ортофосфорной кислоты и 0,3 г периодатакалия. Растворы разбавляют водой до 80 см3, нагревают до кипения,кипятят 1 мин и оставляют на водяной бане при температуре около 90 °С в течение40-50 мин. Растворы охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3,доливают до метки водой, не содержащей восстановителей, и перемешивают.

Оптическую плотность растворов измеряют на спектрофотометрепри длине волны 545 нм или на фотоэлектроколориметре со светофильтром, имеющимобласть пропускания в интервале длин волн 530-545 нм. В качестве растворасравнения используют раствор контрольного опыта.

По найденным величинам оптической плотности исоответствующим им массам марганца строят градуировочный график. Допускаетсяпостроение градуировочного графика в координатах: оптическая плотность - массоваядоля марганца.

(Измененнаяредакция, Изм. № 2).

4.3.3. Определение массовой доли марганца 0,005-3,0 % вприсутствии хлорной кислоты.

Навеску пробы массой, установленной в зависимости отсодержания марганца, согласно табл. 3а помещают в стаканвместимостью 250 см3.

Таблица 3а

Массовая доля марганца, %

Масса навески пробы, г

От 0,005 до 0,05 включ.

2

Св. 0,05 » 2,0 »

1

» 2,0 » 4,0 »

0,5

Пробу растворяют в 50см3 смеси кислот при умеренном нагревании и после растворениядобавляют по каплям 2 см3 азотной кислоты и выпаривают до небольшогообъема, не допуская выделения сернокислых солей. Затем добавляют 20 см3хлорной кислоты и осторожно выпаривают до появления паров хлорной кислоты,после чего выдерживают в этом состоянии в течение 10 мин.

Содержимое стакана охлаждают, разбавляют водой до объема50-60 см3 и кипятят. При необходимости раствор фильтруют, а фильтр сосадком промывают горячим раствором хлорной кислоты (1:500) и отбрасывают.Раствор или фильтрат охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3,доливают водой до метки и перемешивают (основной раствор).

В зависимости от массовой доли марганца в коническую колбувместимостью 250 см3 отбирают аликвотную часть основного раствора идобавляют смесь кислот и воды в количестве, указанном в табл. 3б.

Таблица 3б

Массовая доля марганца, %

Аликвотная часть основного раствора, см3

Объем смеси кислот, см3

Объем воды, см3

От 0,005 до 0,5 включ.

40,0

6

10

Св. 0,5 до 1,0 »

20,0

15

20

» 1,0 » 4,0 »

10,0

20

25

Содержимое колбыкипятят, доливают 10 см3 раствора йоднокислого калия или натрия и продолжаюткипятить раствор в течение 2 мин после чего раствор оставляют на 10 мин притемпературе 90 °С. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переносят вмерную колбу вместимостью 100 см3 предварительно промытую водой, несодержащей восстановителей, доливают этой же водой до метки и перемешивают.

Измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометрепри длине волны 535-545 нм. Раствором сравнения служит вода. Раствор в колбеобесцвечивают, добавляя несколько капель раствора азотистокислого натрия,затем, промыв кювету этим раствором, определяют его оптическую плотность в этойже кювете. Значение оптической плотности обесцвеченного раствора вычитают иззначения оптической плотности раствора пробы.

Одновременно с анализом пробы проводят контрольный опыт.Значение оптической плотности контрольного опыта вычитают из оптическойплотности раствора пробы.

Массу марганца определяют по градуировочному графику.

(Измененная редакция,Изм. № 1).

4.3.4. Для построения градуировочного графикапри массовой доле марганца от 0,005 до 0,05 % в семь стаканов вместимостью 250см3 помещают по 2,00 г железа, добавляют по 50 см3 смесикислот и осторожно нагревают до растворения железа. Затем растворы окисляют,прибавляя по каплям 2 см3 азотной кислоты, добавляют по 20 см3хлорной кислоты, выпаривают раствор до появления паров хлорной кислоты, послечего выдерживают в этом состоянии в течение 10 мин.

Затем растворы охлаждают, разбавляют водой до объема 50-60см3 и кипятят.

В случае необходимости растворы фильтруют, фильтр с осадкомпромывают горячим раствором хлорной кислоты (1:500). Растворы или фильтратохлаждают, переносят в мерные колбы вместимостью 100 см3, доливаютводой до метки и перемешивают.

В семь стаканов вместимостью 250 см3 помещают по40 см3 полученного раствора железа, отобранного из семи мерных колб,и добавляют 0; 1,0; 2,0; 5,0; 10,0; 15,0 и 20,0 см3 стандартногораствора В, что соответствует: 0; 0,025; 0,050; 0,125; 0,250; 0,375 и 0,500 мгмарганца, растворы разбавляют водой до 60 см3, затем добавляют по 5см3 смеси кислот, растворы кипятят, добавляют до 10 см3раствора йоднокислого калия или натрия и кипятят в течение 2 мин. Растворыоставляют стоять при температуре 90 °С в течение 10 мин, затем охлаждают докомнатной температуры, переносят в мерные колбы вместимостью 100 см3,предварительно промытые водой, не содержащей восстановителей, доливают этой жеводой до метки и перемешивают.

Измеряют оптическую плотность окрашенных растворов наспектрофотометре при длине волны 535-545 нм.

Раствором сравнения служит раствор, не содержащийстандартного раствора марганца. По полученным значениям оптических плотностейрастворов и соответствующим им содержаниям марганца строят градуировочныйграфик.

(Измененная редакция,Изм. № 1).

4.3.5. Для построения градуировочного графика при массовойдоле марганца свыше 0,05 % в стакан вместимостью 250 см3 помещают1,00 г железа и далее поступают, как при приготовлении растворов железа по п. 4.3.4.

Затем в шесть стаканов вместимостью 250 см3отбирают по 10 см3 раствора железа и отмеряют: 0; 2,0; 5,0; 10,0;15,0 и 20,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,0; 0,2;0,5; 1,0; 1,5 и 2,0 мг марганца, растворы разбавляют водой до объема 35 см3и прибавляют по 20 см3 смеси кислот. Растворы кипятят, добавляют по10 см3 раствора йоднокислого калия или натрия и далее поступают, какуказано в п. 4.3.4.

(Измененная редакция,Изм. № 1).

4.4. Обработка результатов

4.4.1. Массовую долю марганца (X2)в процентах вычисляют по формуле

,

гдеm1- масса марганца, найденная по градуировочному графику, г;

m - масса навески пробы, соответствующаяаликвотной части раствора, г.

4.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точностиопределения массовой доли марганца приведены в табл. 2.

(Измененная редакция,Изм. № 2).

Таблица 3в

Массовая доля марганца, %

Погрешность результатов анализа D, %

Допускаемые расхождения, %

двух средних результатов анализа, выполненных в различных условиях dк

двух параллельных определений d2

трех параллельных определений d3

результатов анализа стандартного образца и аттестованного значения d

От 0,005 до 0,01 включ.

0,0024

0,0030

0,0025

0,0030

0,0016

Св. 0,01 » 0,02 »

0,003

0,004

0,003

0,004

0,002

» 0,02 » 0,05 »

0,004

0,005

0,004

0,005

0,003

(Измененная редакция, Изм. № 1).

5. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД

5.1. Сущность метода

Метод основан на измерении степени поглощения резонансногоизлучения свободными атомами марганца, образующимися в результате распыленияанализируемого раствора в пламени воздух - ацетилен.

Навеску образца растворяют в смеси соляной и азотной кислот,выпаривают раствор досуха и сухой остаток растворяют в соляной кислоте. Послесоответствующего разбавления часть раствора используют для определения марганцаатомно-абсорбционным методом.

5.2. Аппаратураи реактивы

Атомно-абсорбционный пламенный спектрофотометр. Лампа сполым катодом для определения марганца. Ацетилен по ГОСТ5457-75.

Компрессор, обеспечивающий подачу сжатого воздуха, илибаллон со сжатым воздухом.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 или ГОСТ 14261-77.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 или ГОСТ 11125-84.

Марганец металлический марки Мр 00 по ГОСТ 6008-82.

Стандартные растворы солянокислого марганца

Раствор А: 1 г металлического марганца растворяют принагревании в 20 см3 соляной кислоты, осторожно, по каплям,прибавляют 1-2 см3 азотной кислоты и кипятят до удаления окисловазота. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3,охлаждают, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см3 стандартного раствора А содержит 0,001 гмарганца.

Раствор Б: 10 см3 раствора А помещают в мернуюколбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см3 стандартного раствора Б содержит 0,0001 гмарганца.

5.3. Подготовка к анализу

Прибор готовят в соответствии с прилагаемой инструкцией.Настраивают спектрофотометр на резонансную линию 279,5 нм при массовой долемарганца менее 0,5 % или 403,0 нм при массовой доле марганца более 0,5 %. Послевключения подачи газа и зажигания горелки распыляют воду и устанавливаютнулевое показание прибора.

5.4. Проведение анализа

5.4.1. Навеску стали или чугуна в зависимости от массовойдоли марганца (табл. 4) помещают в стакан вместимостью 100 см3и растворяют в смеси 10 см3 соляной и 3-5 см3 азотнойкислот. Раствор выпаривают досуха. Сухой остаток растворяют в 4 см3соляной кислоты, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3,доливают до метки водой и перемешивают. Часть раствора фильтруют через сухойфильтр «белая лента» в коническую колбу, ополоснув ее первыми порциямифильтрата.

Для приготовления контрольного раствора в мерную колбувместимостью 100 см3 помещают 4 см3 соляной кислоты,доливают до метки водой и перемешивают.

Распыляют контрольный и испытуемые растворы в порядкеувеличения абсорбции до получения стабильных показаний для каждого раствора.Перед всасыванием измеряемого раствора распыляют воду для промывания системы ипроверки нулевой точки.

Таблица 4

Массовая доля марганца, %

Масса навески, г

Аналитическая линия, нм

От 0,1 до 0,2

0,2

279,5

Св. 0,2 » 0,5

0,1

279,5

» 0,5 » 1,5

0,2

403,0

» 1,5 » 3,0

0,1

403,0

5.4.2. Построение градуировочных графиков

5.4.2.1. Построение градуировочного графика длямассовой доли марганца от 0,1 до 0,5 %.

В мерные колбы вместимостью по 100 см3 помещают1; 2; 3; 4; 5 и 6 см3 стандартного раствора Б солянокислого марганца,что соответствует 1×10-4;2×10-4;3×10-4;4×10-4;5×10-4и 6×10-4г марганца. Прибавляют по 4 см3 соляной кислоты, доливают до меткиводой и перемешивают.

Для приготовления контрольного раствора в мерную колбувместимостью 100 см3 помещают 4 см3 соляной кислоты,доливают до метки водой и перемешивают.

Настраивают прибор на резонансную линию 279,5 нм.

Растворы распыляют в порядке увеличения абсорбции, начиная сконтрольного раствора. Перед распылением каждого раствора распыляют воду. Изсреднего значения оптической плотности каждого раствора вычитают среднеезначение оптической плотности контрольного раствора. По найденным значениямоптической плотности и соответствующим им массам марганца строят градуировочныйграфик.

5.4.2.2. Построение градуировочного графика для массовойдоли марганца от 0,5 до 3,0 %.

В мерные колбы вместимостью по 100 см3 помещают1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 и 3,5 см3 стандартного раствора А, чтосоответствует 1×10-3;1,5×10-3;2×10-3;2,5×10-3;3×10-3;3,5×10-3г марганца, прибавляют по 4 см3 соляной кислоты, разбавляют до меткиводой и перемешивают. Для приготовления контрольного раствора в мерную колбувместимостью 100 см3 помещают 4 см3 соляной кислоты,доливают до метки водой и перемешивают.

Настраивают прибор на резонансную линию 403,0 нм.

Далее поступают, как указано в п. 5.4.2.1.

5.5. Обработкарезультатов

5.5.1. Вычисляют среднее значение оптической плотности контрольногораствора и вычитают это значение из среднего значения оптической плотностииспытуемых растворов.

По градуировочному графику находят массу марганца виспытуемом растворе в граммах.

5.5.2. Массовую долю марганца (Х3) в процентах вычисляют по формуле

,

гдеm1- масса марганца, найденная по градуировочному графику, г;

m - масса навески стали, г.

5.5.3. Нормы точности и нормативы контроля точностиопределения массовой доли марганца приведены в табл. 2.

(Измененная редакция,Изм. № 2).

ИНФОРМАЦИОННЫЕДАННЫЕ

1.РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством черной металлургии СССР

ИСПОЛНИТЕЛИ

Д.К. Нестеров,канд. техн. наук; С.И. Рудюк, канд.техн. наук; Н.Н. Гриценко, канд.хим. наук, (руководитель темы); В.Ф.Коваленко, канд. техн. наук; С.В.Спирина канд. хим. наук (руководитель темы); О.М. Киржнер

2.УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР постандартам от 20.02.87 № 301

3. ВЗАМЕН ГОСТ 22536.5-77

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на которые дана ссылка

Номер пункта, подпункта, перечисления, приложения

ГОСТ 22536.0-87

1.1

ГОСТ 4461-77

2.2, 3.2, 4.2, 5.2

ГОСТ 4204-77

2.2, 3.2

ГОСТ 6552-80

2.2, 4.2

ГОСТ 20478-75

2.2

ГОСТ 1277-75

2.2

ГОСТ 4233-77

2.2

ГОСТ 1973-77

2.2

ГОСТ 4201-79

2.2

ГОСТ 83-79

2.2

ГОСТ 4328-77

2.2

ГОСТ 4197-74

2.2, 4.2

ГОСТ 3118-77

3.2

ГОСТ 3760-79

3.2

ГОСТ 342-77

3.2

ГОСТ 6691-77

3.2

ГОСТ 20490-75

3.2, 4.2

ГОСТ 10929-76

4.2

ГОСТ 5457-75

5.2

ГОСТ 3118-77

5.2

ГОСТ 6008-82

5.2

СОДЕРЖАНИЕ

 

3
Мне нравится
Комментировать Добавить в закладки

Комментарии могут оставлять только зарегистрированные пользователи.

Пожалуйста зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.