ФЕРРОМАРГАНЕЦ

МЕТОДЫ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

 

ГОСТ 21876.1-76

 

 

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СТАНДАРТОВ
СОВЕТА МИНИСТРОВ СССР

Москва

 

 

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Ферромарганец Метод определения марганца Ferromanganese. Method for the determination of manganese

ГОСТ 21876.1-76 Взамен ГОСТ 13091.1-67

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 24 мая 1976 г. № 1263 срок действия установлен

с 01.01. 1978 г.

до 01.01. 1983 г.

Настоящий стандарт устанавливает потенциометрический метод определения марганца в ферромарганце при массовой доле марганца от 65 до 95 %.

Метод основан на реакции окисления двухвалентного марганца до трехвалентного в нейтральной среде в присутствии комплексообразователя - пирофосфорнокислого натрия.

Стандарт соответствует международному стандарту ИСО 4159-78.

(Новая редакция, Изм. № 1, 2).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методу анализа - по ГОСТ 27349-87.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

1.2. Отбор проб производят по ГОСТ 24991-81 со следующим дополнением.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.2.1. Проба должна быть приготовлена в виде тонкого порошка с размером частиц, проходящих через сито с сеткой № 016 по ГОСТ 6613-86.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

1 - платиновый электрод (проволока длиной 50 мм и диаметром 1 - 2 мм или спираль из нее); 2 - переменное сопротивление на 25 - 50 кОм; 3 - милливольтметр типа МПП 254 или милливольт-микроамперметр типов М-95, М-198/2 или другого типа; 4 - вольфрамовый электрод (проволока диаметром 0,5 - 1,0 мм или спираль из нее)

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Установка потенциометрическая (см. чертеж).

Мешалка магнитная.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 и разбавленная 1:1.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и разбавленная 1:1.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77, разбавленная 1:1.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484-78.

Бромтимоловый синий, 0,1 %-ный спиртовой раствор; готовят следующим образом: 0,1 г бромтимолового синего растворяют в 20 см³ этилового спирта, а затем разбавляют водой до 100 см³.

Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300-87.

Натрий пирофосфорнокислый по ГОСТ 342-77, насыщенный раствор; готовят следующим образом: 120 г пирофосфата натрия растворяют в 1 дм³ воды при слабом нагревании (до 70 °С), охлаждают и дают выкристаллизоваться избытку соли.

Ацетон по ГОСТ 2603-79.

Натрий углекислый по ГОСТ 84-76, 10 %-ный раствор с массовой долей, %.

Марганец металлический марки Мр00 по ГОСТ 6008-82, очищенный от окислов и жира: 10 г электролитического марганца помещают в стакан вместимостью 400 см³. Поверхностный слой обрабатывают в течение нескольких минут в смеси 50 см³ воды и 5 см³ азотной кислоты до получения блестящей поверхности. Раствор сливают и после шестикратной промывки водой металл промывают ацетоном и высушивают при 100 °С в сушильном шкафу в течение 10 мин.

Стандартный раствор марганца; готовят следующим образом: 1 г очищенного электролитического марганца помещают в стакан вместимостью 600 см³ и растворяют в 20 см³ серной кислоты, разбавленной 1:1. После растворения навески приливают 100 см³ воды и нагревают до кипения. Полученный раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают водой до метки и перемешивают. Массовая концентрация марганца в стандартном растворе равна 0,001 г/см³.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490-75, перекристаллизованный. Перекристаллизацию производят следующим образом: марганцовокислый калий растворяют в 250 см³ горячей воды (70 - 80 °С) до получения насыщенного раствора. Раствор нагревают при перемешивании в течение 20 - 30 мин и, не охлаждая, фильтруют через воронку с пористой пластинкой № 3. Раствор охлаждают при энергичном взбалтывании и дают выделиться кристаллическому осадку. Раствор сифонируют, осадок переносят на воронку с пористой пластиной № 3 и оставшийся раствор отсасывают с применением вакуума. Перекристаллизацию выделенного марганцовокислого калия повторяют дважды. После повторной перекристаллизации марганцовокислый калий помещают на стекло, просушивают на воздухе в закрытом от света и пыли месте, а затем в термостате при 100 ± 5 °С в течение 2 - 3 ч и хранят в склянке из темного стекла.

Калий марганцовокислый, 0,05 и раствор; готовят следующим образом: 1,58 г марганцовокислого калия растворяют в 1 дм³ воды. Раствор оставляют на 6 сут, затем сифонируют или фильтруют через слой стеклянной ваты или воронку с пористой пластиной в склянку из темного стекла. Титр раствора марганцовокислого калия устанавливают через день после фильтрации по стандартному раствору марганца или навеске перекристаллизованного марганцовокислого калия.

Установка титра раствора марганцовокислого калия по электролитическому марганцу

50 см³ стандартного раствора марганца при перемешивании помещают в стакан вместимостью 400 см³, где находится 2 см³ серной кислоты, разбавленной 1:1, 150 см³ насыщенного раствора пирофосфата натрия и далее анализ ведут, как указано в п. 3.1.

Титр раствора марганцовокислого калия (Т), выраженный в г/мл марганца, вычисляют по формуле

где m - масса навески марганца, соответствующая аликвотной части раствора, г;

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

V₁ - объем раствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование раствора контрольного опыта на загрязнение реактивов, см³.

Установка титра раствора марганцовокислого калия по марганцовокислому калию.

Навеску дважды перекристаллизованного марганцовокислого калия массой 0,8 г растворяют в 30 см³ воды, прибавляют 10 см³ соляной кислоты и выпаривают досуха. К сухому остатку снова приливают 10 см³ соляной кислоты и вновь выпаривают досуха. Сухой остаток растворяют в 40 см³ соляной кислоты, разбавленной 1:1, раствор охлаждают, переливают в мерную колбу вместимостью 250 см³, доливают водой до метки и перемешивают. Отбирают пипеткой 50 см³ раствора, переносят при перемешивании в стакан вместимостью 400 см³, содержащий 150 см³ насыщенного раствора пирофосфата натрия и 2 см³ серной кислоты, разбавленной 1:1. Далее анализ ведут, как указано в п. 3.1.

Титр раствора марганцовокислого калия (Т), выраженный в г/мл марганца, вычисляют по формуле

Т₁ = ,

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

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

V₁ - объем раствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование раствора контрольного опыта на загрязнение реактивов, см³;

0,3476 - коэффициент пересчета марганцовокислого калия на марганец.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

3.1. Навеску ферромарганца массой 0,5 г растворяют без нагревания в 40 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, в стакане вместимостью 400 см³, накрытом часовым стеклом.

По окончании реакции прибавляют несколько капель фтористоводородной кислоты, раствор нагревают на плите и умеренно кипятят 5 - 10 мин. Затем приливают 25 см³ серной кислоты, разбавленной 1:4, и выпаривают раствор до появления паров серной кислоты.

При неполном растворении пробы в азотной кислоте раствор с остатком пробы обрабатывают 40 см³ смеси соляной и азотной кислот в соотношении 3:1. Затем приливают 25 см³ серной кислоты, разбавленной 1:4, и выпаривают раствор до появления паров серной кислоты.

После разложения пробы раствор количественно переливают в мерную колбу вместимостью 250 см³, охлаждают, доливают водой до метки и перемешивают.

Аликвотную часть раствора 50 см³ при перемешивании переносят в стакан вместимостью 400 см³, где находится 150 см³ насыщенного раствора пирофосфата натрия. Затем добавляют 15 капель раствора бромтимолового синего, нейтрализуют раствором углекислого натрия или соляной кислоты, разбавленной 1:1, до перехода окраски раствора из желтой в зеленую (до рН 7).

После нейтрализации в раствор погружают электроды, включают мешалку и титруют раствором перманганата калия до изменения потенциала, отмеченного максимальным отклонением стрелки милливольтметра.

После 10 - 15 определений платиновый электрод очищают путем погружения на 1 - 2 мин в соляную кислоту, разбавленную 1:1.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Содержание марганца (X) в процентах вычисляют по формуле

где Т - титр раствора марганцовокислого калия, выраженный в граммах марганца;

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

m - масса навески ферромарганца, соответствующая аликвотной части раствора, г.

4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли марганца приведены в таблице.

(Новая редакция, Изм. № 2).

 

СОДЕРЖАНИЕ