МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ ОГНЕУПОРЫ И ОГНЕУПОРНОЕ СЫРЬЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКСИДА МАРГАНЦА (Ii) ГОСТ 2642.12-97 МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ Минск ПРЕДИСЛОВИЕ.1. РАЗРАБОТАН Межгосударственным Техническим комитетом по стандартизации МТК 9; Украинским государственным научно-исследовательским институтом огнеупоров (УкрНИИО). ВНЕСЕН Государственным комитетом Украины по стандартизации, метрологии и сертификации. 2. ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 11 от 23 апреля 1997 г.). За принятие проголосовали:
3. Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 15 декабря 1999 г. № 513-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 2642.12-97 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 2000 г. 4. ВЗАМЕН ГОСТ 2642.12-86. СОДЕРЖАНИЕ МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
Дата введения 2000-07-01 1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ.Настоящий стандарт распространяется на огнеупорное сырье, материалы и изделия всех типов и устанавливает методы определения оксида марганца (II): - фотометрический - при массовой доле оксида марганца (II) от 0,05 до 1,0 % для высокомагнезиальных и магнезиально-известковых огнеупоров; - фотометрический - при массовой доле оксида марганца (II) от 0,03 до 1,0 % для алюмосиликатных и высокомагнезиальных огнеупоров; - атомно-абсорбционный - при массовой доле оксида марганца (II) от 0,1 до 10 % для всех типов огнеупоров. 2. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ.В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты: ГОСТ 83-79 Натрий углекислый. Технические условия. ГОСТ 1277-75 Серебро азотнокислое. Технические условия. ГОСТ 2642.0-86 Огнеупоры и огнеупорное сырье. Общие требования к методам анализа. ГОСТ 2642.3-97 Огнеупоры и огнеупорное сырье. Методы определения оксида кремния (IV). ГОСТ 3118-77 Кислота соляная. Технические условия. ГОСТ 4197-74 Натрий азотистокислый. Технические условия. ГОСТ 4199-76 Натрий тетраборно-кислый 10-водный. Технические условия. ГОСТ 4204-77 Кислота серная. Технические условия. ГОСТ 4461-77 Кислота азотная. Технические условия. ГОСТ 4521-78 Ртуть (I) азотнокислая 2-водная. Технические условия. ГОСТ 6008-90 Марганец металлический и марганец азотированный. Технические условия. ГОСТ 6552-80 Кислота ортофосфорная. Технические условия. ГОСТ 6563-75 Изделия технические из благородных металлов и сплавов. Технические условия. ГОСТ 10484-78 Кислота фтористоводородная. Технические условия. ГОСТ 20478-75 Аммоний надсерно-кислый. Технические условия. ГОСТ 20490-75 Калий марганцовокислый. Технические условия. 3. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ.Общие требования к методам анализа и безопасности труда - по ГОСТ 2642.0. 4. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКСИДА МАРГАНЦА (II) (ПРИ МАССОВОЙ ДОЛЕ ОТ 0,05 ДО 1,0 %).4.1. Сущность метода. Метод основан на окислении марганца в азотнокислом или сернокислом растворе периодатом калия в присутствии фосфорной кислоты. Оптическую плотность окраски перманганат-ионов измеряют на фотоэлектроколориметре или спектрофотометре при длине волны 530 нм или с помощью желто-зеленого светофильтра. 4.2. Аппаратура, реактивы и растворы. Спектрофотометр или колориметр электрический лабораторный. Чашка платиновая № 118-3 по ГОСТ 6563. Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484. Кислота азотная по ГОСТ 4461. разбавленная 1 : 1. Кислота серная по ГОСТ 4204. Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552. Калий йоднокислый (периодат калия), твердый. Марганец металлический по ГОСТ 6008, 99,95 %. Стандартный раствор оксида марганца (II): 0,7752 г марганца помещают в стакан вместимостью 250 см3, накрывают часовым стеклом и растворяют в 30 см3 раствора азотной кислоты (1 : 1) при нагревании. Затем раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доводят водой до метки, перемешивают. Стандартный раствор имеет массовую концентрацию оксида марганца (II) 0,001 г/см3 (раствор А). Градуировочный стандартный раствор оксида марганца (II): отбирают пипеткой 50 см3 стандартного раствора оксида марганца (II) (раствор А) в мерную колбу вместимостью 500 см3, доводят водой до метки и перемешивают. Градуировочный стандартный раствор имеет массовую концентрацию оксида марганца (II) 0,0001 г/см3 (раствор Б). Для приготовления стандартного раствора оксида марганца (II) допускается использовать калий марганцовокислый по ГОСТ 20490. 4.3. Проведение анализа. 4.3.1. Навеску пробы массой 0,5 г помещают в платиновую чашку, смачивают несколькими каплями воды, прибавляют 5-6 капель азотной или серной кислоты, 5 - 10 см3 раствора фтористо-водородной кислоты, осторожно нагревают до выделения бурых паров оксидов азота (или белых паров серной кислоты). Остаток обрабатывают 50 - 60 см3 воды, подкисляют 10 см3 азотной кислоты и нагревают до растворения на песчаной бане. Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят водой до метки и перемешивают. В стакан вместимостью 250 см3 отбирают аликвотную часть 20 - 50 см3 исходного раствора, в котором должно быть не более 0,001 г оксида марганца (II). Прибавляют 10 см3 азотной кислоты и 10 см3 фосфорной кислоты, добавляют 0,3 - 0,4 г периодата калия, нагревают 5 - 10 мин при температуре 90 °С до возникновения устойчивой окраски. После охлаждения окрашенный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой и перемешивают. Измеряют оптическую плотность при длине волны 530 нм или при применении желто-зеленого светофильтра. Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта, содержащий все применяемые реактивы. Массу оксида марганца (II) в граммах находят по градуировочному графику, который строят в тех же условиях. 4.3.2. Для построения градуировочного графика в семь из восьми колб вместимостью по 100 см3 отмеряют 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 см3 градуировочного раствора оксида марганца (II) (раствор Б), прибавляют в каждую колбу 10 см3 азотной кислоты и 10 см3 фосфорной кислоты. Растворы нагревают до кипения и затем окисляют периодатом калия при нагревании. Далее поступают, как указано в 4.3.1. По измеренным величинам оптических плотностей и соответствующим им массам оксида марганца (II) в граммах строят градуировочный график. 4.4. Обработка результатов. 4.4.1. Массовую долю оксида марганца (II) X, %, вычисляют по формуле (1) где т - масса оксида марганца (II), найденная по градуировочному графику, г; V - объем исходного раствора, см3; m1 - масса навески, г; V1 - объем аликвотной части раствора, см3. 4.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определений оксида марганца (II) приведены в таблице 1. Таблица 1 В процентах
5. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКСИДА МАРГАНЦА (II) (ПРИ МАССОВОЙ ДОЛЕ ОТ 0,1 ДО 10 %).5.1. Сущность метода. Атомно-абсорбционный метод основан на измерении атомной абсорбции марганца в пламени воздух - ацетилен при длине волны 279,5 нм. 5.2. Аппаратура, реактивы и растворы. Атомно-абсорбционный спектрофотометр с источником излучения для марганца. Тигли платиновые по ГОСТ 6563. Печь муфельная, обеспечивающая нагрев до температуры (1000 ± 50) °С. Натрий углекислый по ГОСТ 83. Натрий тетраборнокислый 10-водный по ГОСТ 4199, обезвоженный при температуре 400 °С. Смесь для сплавления, состоящая из углекислого натрия и безводного натрия тетраборнокислого в соотношении 2 : 1. Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1 : 1 и 1 : 3. Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1 : 1. Фоновый раствор: 16-20 г смеси для сплавления растворяют в 240 см3 соляной кислоты (1 : 3), разбавляют до 1 дм3 и перемешивают. Марганец металлический по ГОСТ 6008. Стандартный раствор оксида марганца (II): 0,7745 г марганца помещают в стакан, приливают 10 см3 азотной кислоты (1 : 1), добавляют 10 см3 соляной кислоты (1 : 1) и упаривают досуха. Соли растворяют в 20 см3 соляной кислоты (1 : 1), переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают до метки водой и перемешивают. 1 см3 раствора содержит 0,001 г оксида марганца (II) (раствор А). Градуировочный раствор оксида марганца (II): 10 см3 стандартного раствора А пипеткой переносят в мерную колбу вместимостью 200 см3, доводят до метки водой и перемешивают. 1 см3 раствора содержит 0,00005 г оксида марганца (II) (раствор Б). Для приготовления стандартного раствора оксида марганца (II) допускается использовать соли марганца квалификации не ниже х. ч. 5.3. Проведение анализа. Навеску пробы массой 0,2 г сплавляют в платиновом тигле со смесью для сплавления при температуре 950 - 1000 °С. Сплав выщелачивают в 60 см3 соляной кислоты (1 : 3) и переводят раствор в мерную колбу вместимостью 250 см3. Раствор доводят до метки водой и перемешивают. В мерную колбу вместимостью 100 см3 отбирают аликвотную часть раствора 10 - 50 см3 (аликвотная часть раствора должна содержать от 0,00005 до 0,001 г оксида марганца (II)), доводят до метки фоновым раствором, перемешивают и измеряют атомное поглощение растворов в пламени ацетилен - воздух при длине волны 279,5 нм. Массу оксида марганца (II) в граммах находят по градуировочному графику. 5.4. Построение градуировочного графика. В мерные колбы вместимостью 100 см3 отбирают аликвотные части градуировочного раствора Б: 1,0; 3,0; 5,0; 7,0; 10,0; 12,0; 15.0; 17,0; 20,0 см3, что соответствует 0,00005; 0,00015; 0,00020; 0,00035; 0,0005; 0,0006; 0,00075; 0,00085; 0,00100 г оксида марганца (II), доливают до метки фоновым раствором, перемешивают и измеряют атомное поглощение растворов в пламени ацетилен - воздух при длине волны 279,5 нм. 5.5. Обработка результатов. 5.5.1. Массовую долю оксида марганца (II), Х1, %, вычисляют по формуле (2) где т - масса оксида марганца (II), найденная по градуировочному графику, г; V - объем исходного раствора, см3; m1 - масса навески, г; V1 - объем аликвотной части раствора, см3. 5.5.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определений массовой доли оксида марганца (II) приведены в таблице 1. 6. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКСИДА МАРГАНЦА (II) (ПРИ МАССОВОЙ ДОЛЕ ОТ 0,03 ДО 1,0 %).6.1. Сущность метода. Метод основан на окислении марганца в перманганат надсернокислым аммонием в присутствии ионов серебра. Оптическую плотность окраски перманганат-ионов измеряют на фотоэлектроколориметре или спектрофотометре при длине волны 525 нм или 545 нм. 6.2. Аппаратура, реактивы и растворы. Спектрофотометр или колориметр электрический лабораторный. Ртуть азотнокислая 2-водная по ГОСТ 4521. Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277. Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1 : 1. Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552. Аммоний над сернокислый по ГОСТ 20478, раствор с массовой долей 10 %. Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197, раствор с массовой долей 5 %. Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1 : 1. Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490. Основной раствор: 10 г азотнокислой ртути и 2,5 г азотнокислого серебра помещают в стакан вместимостью 1000 см3, добавляют 50 см3 азотной кислоты и 200 см3 ортофосфорной кислоты и растворяют в 500 см3 воды. Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доводят водой до метки и перемешивают. Стандартный раствор оксида марганца (II): 2,228 г марганцовокислого калия помещают в стакан вместимостью 600 см3, добавляют 200 см3 воды и растворяют в 25 см3 раствора азотной кислоты (1 : 1) при нагревании. Затем раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доводят водой до метки и перемешивают. Стандартный раствор имеет массовую концентрацию оксида марганца (II) 0,001 г/см3 (раствор А). Градуировочный стандартный раствор оксида марганца (II): отбирают пипеткой 25 см3 стандартного раствора оксида марганца (II) в мерную колбу вместимостью 500 см3, разбавляют 10 см3 азотной кислоты (1 : 1), доводят водой до метки и перемешивают. Градуировочный стандартный раствор имеет массовую концентрацию оксида марганца (II) 0,00005 г/см3 (раствор Б). Раствор применяют в день приготовления. 6.3. Проведение анализа. 6.3.1. Аликвотную часть раствора, полученного по ГОСТ 2642.3, раздел 9, равную 25 см3, помещают в химический стакан вместимостью 400 см3, прибавляют 5 см3 серной кислоты (1 : 1) и осторожно нагревают на плите до выделения белых паров серной кислоты. Охлаждают и остаток обрабатывают 50 см3 воды. Приливают 10 см3 основного раствора, 10 см3 надсернокислого аммония, нагревают до кипения и кипятят 5 мин. Снимают стакан с нагревательной плиты и выдерживают еще 2 мин без доступа тепла до образования устойчивой окраски. Затем раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят водой до метки и перемешивают (исходный раствор). В стакан вместимостью 100 см3 отбирают часть исходного раствора для приготовления фонового раствора. Для этого при постоянном перемешивании по каплям добавляют нитрит натрия до полного исчезновения окраски перманганата и еще 2 капли в избыток. Измеряют оптическую плотность анализируемого раствора при длине волны 525 нм или 545 нм в кювете толщиной слоя 40 - 50 мм по отношению к фоновому раствору. Параллельно ведут контрольный опыт, содержащий все применяемые реактивы. Массу оксида марганца в граммах находят по градуировочному графику, который строят в тех же условиях. 6.3.2. Для построения градуировочного графика в химические стаканы вместимостью 400 см3 отбирают аликвотные части градуировочного стандартного раствора оксида марганца (II): 2,0; 5,0; 10,0; 15,0; 20 см3, прибавляют 5 см3 серной кислоты (1 : 1) и далее действуют по 6.3.1. По найденным значениям оптической плотности и соответствующим им массам оксида марганца (II) мг строят градуировочный график и рассчитывают константу метода: (3) где а - масса оксида марганца (II), содержащаяся в мерной колбе на 100 см3, мг; D - оптическая плотность раствора. При описанных условиях измерения константа метода составляет примерно 0,75. 6.4. Обработка результатов. 6.4.1 Массовую долю оксида марганца (II) Х2, %, вычисляют по формуле (4) где D - оптическая плотность раствора; D1 - оптическая плотность раствора, полученного при проведении контрольного опыта; К - константа метода, рассчитанная по 6.3.2; V - объем исходного раствора, см3; m1 - масса навески, г; V1 - объем аликвотной части исходного раствора, см3. 6.4.2 Нормы точности и нормативы контроля точности определений массовой доли оксида марганца (II) приведены в таблице 1. Ключевые слова: огнеупоры, огнеупорное сырье, оксид марганца, фотометрический метод, атомно-абсорбционный метод |