ГОСТ 16698.13-93
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
МАРГАНЕЦ
МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ И
МАРГАНЕЦ АЗОТИРОВАННЫЙ
МЕТОД
ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЗОТА
ГОССТАНДАРТ РОССИИ
Москва
Предисловие
1
РАЗРАБОТАН Российской Федерацией Техническим комитетом ТК 8 «Ферросплавы»
ВНЕСЕН
Техническим секретариатом Межгосударственного Совета по
стандартизации, метрологии и сертификации
2 ПРИНЯТ
Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации
Наименование
государства
|
Национальный
орган по стандартизации
|
Республика Армения
|
Армгосстандарт
|
Республика Беларусь
|
Белстандарт
|
Республика Казахстан
|
Казглавстандарт
|
Республика Молдова
|
Молдовастандарт
|
Российская Федерация
|
Госстандарт России
|
Туркменистан
|
Туркменстандарт
|
Республика Узбекистан
|
Узгосстандарт
|
Украина
|
Госстандарт Украины
|
3 Постановлением
Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от
28.11.94 № 292 Межгосударственный стандарт ГОСТ 16698.13-93 «Марганец металлический и марганец азотированный.
Метод определения азота» введен в действие непосредственно в качестве
государственного стандарта Российской Федерации с 01.07.95
4 ВЗАМЕН ГОСТ 16698.13-84
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
МАРГАНЕЦ
МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ И МАРГАНЕЦ АЗОТИРОВАННЫЙ
Метод определения азота
Metallic manganese and nitrated manganese.
Method for determination of nitrogen
Дата введения
1995-07-01
1 НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Настоящий
стандарт устанавливает титриметрический метод определения азота при массовой
доле его в азотированном марганце от 1 до 8 %
Метод основан на
растворении навески в неокисляющих кислотах, в результате чего в растворе
образуются амойные соли. Азот отгоняют в виде аммиака дистилляцией из щелочного
раствора, поглощая аммиак раствором серной кислоты в присутствии смеси
индикаторов.
2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
В настоящем
стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 83-79
Натрий углекислый. Технические условия
ГОСТ 4145-74
Калий сернокислый. Технические условия
ГОСТ
4199-76 Натрий тетраборнокислый 10-водный. Технические
условия
ГОСТ 4232-74
Калий йодистый. Технические условия
ГОСТ 4328-77
Натрия гидроокись. Технические условия
ГОСТ
5962-67 Спирт этиловый ректификованный. Технические условия
ГОСТ
6552-80 Кислота ортофосфорная. Технические условия
ГОСТ 9656-75
Кислота борная. Технические условия
ГОСТ
14261-77 Кислота соляная особой чистоты. Технические условия
ГОСТ
14262-78 Кислота серная особой чистоты. Технические условия
ГОСТ
18300-87 Спирт этиловый ректификованный технический. Технические
условия
ГОСТ 18704-78
Кислота борная. Технические условия
ГОСТ
20490-75 Калий марганцовокислый. Технические условия
ГОСТ
24363-80 Калия гидроокись. Технические условия
ГОСТ
26999-86 Марганец металлический и марганец азотированный. Методы отбора и
подготовки проб для химического и физико-химического анализов.
ГОСТ
28473-90 Чугун, сталь, ферросплавы, хром, марганец металлические. Общие
требования к методам анализа
3 ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
3.1 Общие
требования к методу анализа - по ГОСТ
28473.
3.2 Лабораторная
проба должна быть приготовлена в виде порошка с максимальным размером частиц
0,16 мм по ГОСТ
26999.
4 АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
Установка для
дистилляции аммиака с воздушной аспирацией (чертеж 1).
1 - промывные сосуды, заполненные серной кислотой и водой; 2 - электроплитка;
3 - стеклянная трубка
диаметром 6 - 7
мм; 4 - реакционная
колба из термостойкого стекла вместимостью 300 см3;
5 - капельная воронка с краном; 6
- дефлегматор; 7 - холодильник; 8
- барботер; 9 - сосуд
для поглощения аммиака
Чертеж 1
Вода
бидистиллированная или деионизированная, используемая в ходе
анализа и для приготовления растворов. Для перегонки воды применяют установку, представленную
на чертеже 2 или другого типа. При
вторичной перегонке к 5 дм3 дистиллированной воды добавляют 10 см3
раствора серной кислоты (1:4) и несколько
кристаллов марганцово-кислого калия до получения устойчивой окраски раствора в
течение всего времени перегонки.
1 - электроплитка; 2 - дистилляционная колба; 3 - холодильник; 4 - колба-приемник; 5 - предохранительная воронка
Чертеж 2
Очищенную воду
проверяют на присутствие в ней ионов аммония реактивом Несслера: к 100
см3 полученной воды приливают 0,5 см3 раствора гидроксида
калия и 1 см3 реактива Несслера. Если вода не окрасилась в. желтый
цвет, она может быть использована для анализа. Воду хранят в стеклянной бутылке
с притертой пробкой.
Кислота соляная
по ГОСТ 14261 и
раствор 1:1.
Кислота борная
по ГОСТ 9656
или по ГОСТ
18704, раствор 20 г/дм3.
Кислота
ортофосфорная по ГОСТ 6552.
Кислота серная
по ГОСТ 14262,
раствор 1:4 и раствор c (1/2H2SO4)
= 0,02 моль/дм3, приготовленный из фиксанала.
Массовую
концентрацию раствора серной кислоты устанавливают по тетраборнокислому натрию
или углекислому натрию.
Массовую
концентрацию раствора серной кислоты по тетраборнокислому натрию устанавливают
следующим образом: 0,1000 г реактива растворяют в 150 см3 воды,
прибавляют несколько капель смеси индикаторов и титруют раствором серной
кислоты до перехода окраски из зеленой в фиолетовую.
Массовую
концентрацию раствора серной кислоты по углекислому натрию устанавливают следующим образом: 0,1000
г реактива растворяют в 100 см3 воды,
переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают водой до
метки и перемешивают. Отбирают аликвотную часть, равную 50,0 см3,
помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 100 см3
воды, добавляют несколько капель смеси индикаторов и титруют до перехода
окраски из зеленой в фиолетовую.
Массовую концентрацию
раствора серной кислоты с, г/см3
азота, вычисляют по формуле
(1)
где m1 - масса титруемой навески тетраборнокислого или углекислого натрия;
28 -
молекулярная масса азота;
V - объем
раствора серной кислоты, израсходованный на титрование, см3;
V1 - объем
раствора серной кислоты, израсходованный на титрование раствора контрольного
опыта, см3;
М - молекулярная масса тетраборнокислого натрия или углекислого
натрия.
Смесь кислот: к
300 см3 воды приливают 600 см3 ортофосфорной кислоты,
перемешивают и приливают 150 см3 серной кислоты.
Натрия
гидроокись по ГОСТ
4328, раствор 400 г/дм3: в колбу вместимостью 5 дм3
помещают 1 кг гидроксида натрия, 10 - 20 г цинка, 2 - 3 г медной проволоки и приливают 2,7 дм3 воды.
Раствор кипятят до достижения объема 2,5 дм3. Раствор хранят в закрытом полиэтиленовом сосуде.
Калия гидроокись
по ГОСТ
24363; раствор 150 г/дм3. Раствор хранят в полиэтиленовом
сосуде.
Натрий
углекислый по ГОСТ
83, высушенный в течение 1 ч при температуре 270 - 300 °С.
Натрий
тетраборнокислый 10-водный по ГОСТ 4199,
перекристаллизованный: 150 г реактива растворяют при температуре не выше 60
°С в 300 см3 воды, полученный раствор
фильтруют через складчатый фильтр в фарфоровую
чашку, охлаждаемую льдом или водой до 5 °С.
Непрерывно помешивая фильтрат стеклянной палочкой, получают препарат в виде тонкой кристаллической массы.
Кристаллы
отсасывают на воронку Бюхнера, промывают не большим количеством
холодной воды, затем высушивают на воздухе 2
- 3 дня. Хранят в
закрытой посуде.
Калий
марганцовокислый по ГОСТ 20490.
Спирт этиловый
ректификованный по ГОСТ 5962 или
по ГОСТ
18300.
Метиленовый
голубой.
Метиловый
красный.
Смесь
индикаторов: 0,125 г метилового красного и 0,083 г метиленового голубого
растворяют в 100 см3 этилового спирта.
Цинк
металлический гранулированный.
Медь
металлическая в виде проволоки.
Калий
сернокислый по ГОСТ 4145.
Калий йодистый
по ГОСТ 4232.
Ртуть йодная.
Реактив Несслера
готовят следующим образом: 12,5 г йодистого калия растворяют в 15 см3
воды. К раствору прибавляют 17,5 г йодной ртути и перемешивают до полного
растворения красного осадка. К полученному раствору приливают 445 см3,
раствора гидроксида калия, перемешивают и дают отстояться осадку в течение 3 суток. Прозрачный раствор декантируют и
хранят в склянке из темного стекла.
Приготовление,
хранение растворов и реактивов, а также проведение анализа следует осуществлять
в помещениях, атмосфера которых свободна от аммонийных
солей и оксидов азота.
5 ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ
Собирают
установку (чертеж 1) для дистилляции
аммиака, соединяют все детали шлифами или резиновыми трубками, обеспечивающими
герметичность. Подготавливают прибор следующим образом:
в реакционную колбу (4) заливают
100 см3 воды и 150 см3 раствора гидроксида натрия, в
сосуд для поглощения аммиака (9)
- 20 - 30
см3 раствора борной кислоты, включают водоструйный насос и проверяют
герметичность системы. Затем включают
электроплитку (2) и
проводят отгонку аммиака в течение 40 мин. Установку считают готовой к работе,
если на нейтрализацию 100 см3 дистиллята расходуется не более 0,1 см3
раствора серной кислоты.
6 ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
Навеску пробы
массой 0,25 г при массовой доле азота до 4 % или 0,1 г при массовой доле азота свыше 4 % помещают в коническую
колбу (чертеж 2), приливают 30 см3
раствора соляной кислоты и закрывают пробкой с гидравлическим затвором, в
резервуар которого предварительно наливают 2 см3 раствора серной
кислоты 1:4. Содержимое колбы умеренно нагревают до полного растворения
навески. Колбу с раствором охлаждают, раствор из гидравлического затвора
присоединяют к основному раствору, приливают 20 см3 смеси кислот и
нагревают до появления слабых паров серной кислоты, затем осторожно добавляют 1 г серно-кислого калия и нагревание продолжают до
появления густых белых паров.
Колбу охлаждают,
приливают 100 см3 бидистиллированной воды и нагревают до растворения
солей. Подготовленный и охлажденный раствор анализируемой пробы осторожно
переносят через капельную воронку установки (5) в реакционную колбу (4) с предварительно
налитым в нее 150 см3 раствора гидроксида натрия, а в сосуд для
поглощения аммиака (9) -
80 см3 раствора борной кислоты.
Колбу и капельную воронку ополаскивают небольшими порциями воды, не давая ей
стекать до конца. Закрывают кран воронки,
включают насос, электроплитку, обеспечивающую температуру нагрева 200 - 250 °С. Отгонку аммиака продолжают в течение 40 мин.
Затем нагревание
прекращают, отсоединяют колбу приемника от системы, обмывают барботер,
добавляют несколько капель раствора смеси индикаторов и титруют раствором
серной кислоты до перехода цвета индикатора.
7 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
7.1 Массовую
долю азота X, %, вычисляют по
формуле
(2)
где V1 - объем
раствора серной кислоты, израсходованный на титрование пробы, см3;
V2 -
объем раствора серной кислоты, израсходованный на
титрование контрольного опыта, см3;
с - массовая
концентрация раствора серной кислоты, выраженная в г/см3 азота;
m - масса
навески пробы, г.
7.2 Нормы
точности и нормативы точности приведены в таблице 1.
Таблица
1 - Нормы точности и нормативы
контроля точности
Массовая доля марганца, %
|
Погрешность результатов анализа Δ, %
|
Допускаемые расхождения, %
|
двух средних результатов анализа, выполненных в различных
условиях
dk
|
двух параллельных определений d2
|
трех параллельных определений d3
|
результатов анализа стандартного
образца и аттестованного значения δ
|
От 1 до 2 включ.
|
0,12
|
0,15
|
0,12
|
0,15
|
0,08
|
Св. 2 » 5 »
|
0,2
|
0,2
|
0,2
|
0,2
|
0,1
|
» 5 » 8 »
|
0,3
|
0,3
|
0,3
|
0,3
|
0,2
|
СОДЕРЖАНИЕ
1 Назначение и область применения. 1
2 Нормативные ссылки. 2
3 Общие требования. 2
4 Аппаратура, реактивы и растворы.. 2
5 Подготовка к анализу. 4
6 Проведение анализа. 4
7 Обработка результатов. 5
|
Ключевые слова: марганец
металлический, марганец азотированный, азот, аппаратура, реактивы, растворы,
метод определения