ГОСТ 741.7-80
Кобальт. Методы определения марганца

УДК 669.25:546.711.06:006.354    Группа    В59

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

КОБАЛЬТ Методы определения марганца

COBALT

Methods for the determination of manganese

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 7 января 1980 г. № 48 срок действия установлен

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт устанавливает атомно-абсорбционный и фотометрический методы определения марганца.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методу анализа — по ГОСТ 741.0-80.

2. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД (при массовой доле марганца от 0,0003 до 0,5%)

2.1.    Сущность метода

Метод основан на измерении атомной абсорбции марганца в пламени при длине волны 279,4 нм.

2.2.    Ап п а р а ту р а, реактивы и растворы Спектрофотометр атомно-абсорбционный, включающий лампы

с марганцевым полым катодом и всеми принадлежностями, обеспечивающий чувствительность определения марганца 0,1 мкг/мл на 1 % поглощения.

Баллон ацетилена с редуктором.

Ацетилен по ГОСТ 5457-75.

Компрессор, обеспечивающий давление воздуха в пламени 2 атм.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77, перегнанная и разбавленная 1 : 1 и 3 : 2.

Порошок железный по ГОСТ 9849-74.

Перепечатка воспрещена

39

Стр. 2 ГОСТ 741.7-80

Азотнокислое железо: 1 г порошка железа растворяют в азотной кислоте, разбавленной 3:2, и доливают водой до 200 мл.

1 мл раствора содержит 5 мг железа.

Кобальт по ГОСТ 123-78, марки КО.

Азотнокислый кобальт, 10%-ный раствор, очищенный от марганца: навеску кобальта марки КО массой 10 г растворяют в 70 мл азотной кислоты и упаривают до объема около 10 мл, слегка охлаждают, приливают 150—180 мл воды, нагревают до растворения солей. Полученный раствор охлаждают, приливают 5 мл раствора азотнокислого железа, 10 мл бромной воды и нагревают до кипения. К охлажденному раствору приливают раствор аммиака до выпадения и растворения гидроокиси кобальта, а затем 35—40 мл избытка. Раствор с осадком кипятят в течение 5 мин, после чего оставляют в теплом месте на 15—20 мин.

Скоагулированный осадок отфильтровывают и промывают на фильтре 5%-ным раствором аммиака. Осадок отбрасывают, а фильтрат и промывные воды упаривают до влажных солей, охлаждают, добавляют 10 мл азотной кислоты, разбавленной 1:1, и 10 мл воды нагревают до растворения солей. Полученный раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 мл, доливают водой до метки и перемешивают.

Марганец металлический по ГОСТ 6008-75.

Стандартные растворы марганца.

Раствор А: 0,25 г марганца растворяют в 20 мл азотной кислоты, разбавленной 1 : 1, и кипятят для удаления окислов азота. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 500 мл, доливают водой до метки и перемешивают.

1 мл раствора А содержит 0,5 мг марганца.

Раствор Б: 10 мл раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 мл, доливают водой до метки и перемешивают.

1 мл раствора Б содержит 0,05 мг марганца.

2.3. Проведение анализа

В зависимости от массовой доли марганца навеску кобальта растворяют в соответствующем количестве азотной кислоты, разбавленной 1 : 1, и используют для анализа весь раствор или аликвотную часть в соответствии с табл. 1.

Таблица 1

Массовая доля марганца, ?s Масса навески, г Объем азотной кислоты, мл Обьем мерной колбы, мл Аликвотная часть, мл Or 0,0003 до 0,005 5 50 100 Весь раствор Св. 0,005 , 0,05 1 20 100 То же . 0,05 . 0,5 1 20 100 10

40

(Продолжение изменения к ГОСТ 747.7—80)

тринадцатый абзац изложить в новой редакции: «Водорода пероксид ео ГОСТ 10929-76, раствор 1:10»;

заменить значения: 0,2 мг на 2-10^-4 г; 0,01 мг на МО^-5 г.

Пункт 3 3. Заменить слово: «гидроокиси» на «гидроксиды».

Пункты 3 4, 3-5.2 изложить в новой редакции: «3.4. Построение градуировочного графика

В стаканы вместимостью 100 см³ отбирают 0, 0,50; 1,00; 2,00; 3,00; 4,00; 5,00; 6,00; 7,00 см³ стандартного раствора Б, что соответствует (0; 0,005; 0,010; 0,020; 0,030; 0,040; 0,050; 0,060; 0.070) • 10—³ г марганца, приливают 5 см³ раст-

(Продолжение см. с. 42)

(Продолжение изменения к ГОСТ 74 Т.7—80)

вора азотно-кислого железа, 5 см³ смеси кислот, разбавляют водой до 20 см³, нагревают до кипения, прибавляют 0,4 г перйодата калия, затем кипятят 1 мин и выдерживают на водяной бане 10 мин. Далее в соответствии с п. 3.3.

Измеряют светопоглощение растворов при длине волны 510—536 нм.

В качестве раствора сравнения используют градуировочный раствор, не содержащий марганца.

3.5.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений, характеризующие сходимость метода (d)_t и результатов Двух анализов, характеризующие воспроизводимость метода (D), не должны превышать значений, приведенных в табл. 2».

(ИУС № 2 1992 г.)

ГОСТ 741.7-80 Стр. 3

Раствор выпаривают до влажных солей, слегка охлаждают, приливают 10—15 мл воды и нагревают до растворения солей. Полученный раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 мл, доливают до метки водой и перемешивают.

Раствор кобальта распыляют в пламя атомно-абсорбционного спектрофотометра и измеряют абсорбцию марганца в пламени при длине волны 279,4 нм. Одновременно проводят контрольный опыт со всеми применяемыми реактивами. Величину оптической плотности контрольного опыта вычитают из величины оптической плотности анализируемого раствора.

Содержание марганца в растворе устанавливают по градуировочному графику.

2.4.    Построение градуировочного графика (при массовой доле марганца от 0,0003 до 0,005%)

В мерные колбы вместимостью 100 мл помещают 50 мл 10%-ного раствора азотнокислого кобальта, приливают 0; 0,5; 1,0; 2,0; 5,0; 10 мл стандартного раствора Б, что соответствует 0,025; 0,050; 0,10; 0,25; 0,50 мг марганца, доливают до метки водой и перемешивают. Полученные растворы фотометрируют на атомно-абсорбционном спектрофотометре одновременно с анализируемыми растворами кобальта, как указано в п. 2.3.

По полученным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им массовым долям марганца строят градуировочный график.

2.5.    Построение градуировочного графика (при массовой доле марганца свыше 0,005 до 0,5%)

В мерные колбы вместимостью 100 мл приливают 0; 0,5; 1,0; 2; 5; 10 мл стандартного раствора Б, что соответствует 0; 0,025; 0,050; 0,10; 0,25; 0,50 мг марганца, доливают до метки водой и перемешивают. Далее проводят анализ, как описано в п. 2.3.

2.6.    Обработка результатов

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

Y_ rrix'V_v 100

“ m^V ’

где т_{ — масса марганца, найденная по градуировочному графику, г;

Vi — общий объем раствора, мл;

т — масса навески кобальта, г;

V — аликвотная часть раствора, мл.

2.6.2.    Допускаемые расхождения между параллельными определениями не должны превышать значений, указанных в табл. 2.

41

Таблица 2

Массовая доля марганца, % Допускаемые расхождения, отн. % О г 0,0003 до 0,001 20 Св. 0,001 . 0,2 10 , 0,2 . 0,5 5

3. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД (при массовой доне марганца от 0Г0004 до 0,5 %)

3.1.    Сущность метода

Метод основан на фотометрироваиии окраски иона перманганата. Марганец предварительно отделяют от кобальта и мешающих элементов осаждением па гидроокиси железа.

3.2.    А п п а р а т у р а, реактивы и растворы

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.

Кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 11125-78, плотностью 1,38 г/см³ и разбавленная 3 : 2 и 1:3.

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

Кислота фосфорная орто по ГОСТ 6552-80.

Смесь кислот: смешивают равные объемы серной и фосфорной кислот.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79, перегнанный, плотностью 0,91 г/см³ и 5%-ный раствор.

Бром по ГОСТ 4109-79.

Вода бромная, 5%-ный раствор.

Калия перйодат.

Порошок железный по ГОСТ 9849-74.

Железо азотнокислое; 1 г порошка железа растворяют в азотной кислоте, разбавленной 3:2, и доливают водой до 200 мл.

1 мл раствора содержит 5 мг железа.

Перекись водорода по ГОСТ 10929-76, 3%-ный раствор.

Марганец металлический по ГОСТ 6008-75.

Стандартные растворы марганца.

Раствор А: 0,1 г металлического марганца растворяют в 10 мл серной кислоты, разбавленной 1:1. Раствор количественно переносят в мерную колбу вместимостью 500 мл, доливают водой до метки и перемешивают.

1 мл раствора А содержит 0,2 мг марганца.

Раствор Б: 5 мл раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 мл, доливают до метки водой и перемешивают.

1 мл раствора Б содержит 0,01 мг марганца. Раствор Б готовят перед применением.

42

ГОСТ 741.7-80 Стр. 5

3.3. Проведение анализа

В зависимости от массовой доли марганца навеску кобальта растворяют в соответствующем количестве азотной кислоты, разбавленной 3:2. Величина массы навески, количество азотной кислоты и аликвотная часть раствора приведены в табл. 3.

Таблица 3

Массовая доля марганца, % Масса навески, г Объем азотной кислоты, мл Объем мерной колбы, мл Аликвотная часть, мл От 0,0003 ДО 0,0015 3,0 30 _ Весь раствор Св. 0,0015 п 0,005 1,0 30 — То же . 0,005 я 0,010 0,5 10 — п . 0,010 п 0,10 0,5 10 100 10 „ 0,10 » 0,5 0,2 10 100 30

К аликвотной части прибавляют 10 мл раствора азотной кислоты, разбавленной 1:3, а раствор, содержащий всю массу навески, выпаривают до 10 мл, после чего растворы разбавляют водой до 150—180 мл.

В полученные растворы вводят 5 мл раствора азотнокислого железа, 10 мл бромной воды, перемешивают и нагревают до кипения. К охлажденному раствору приливают раствор аммиака до выпадения и растворения гидроокиси кобальта, а затем еще 35—40 мл избытка. Раствор с осадком кипятят в течение 5 мин, после чего оставляют в теплом месте на 15—20 мин.

Скоагулированный осадок отфильтровывают и тщательно промывают на фильтре горячим 5%-ным раствором аммиака.

Затем осадок растворяют в 20—30 мл нагретой до кипения азотной кислоты, разбавленной 1: 3, добавляя в момент растворения 7—10 капель раствора перекиси водорода. Если анализируют навеску 1—3 г, то осаждение повторяют. Добавляют к раствору воду до 100—120 мл и 10 мл бромной воды, после чего анализ проводят, как описано выше.

Полученный после растворения осадка гидроокисей раствор выпаривают до 10—15 мл, приливают 5 мл смеси кислот и нагревают до кипения, затем прибавляют 0,4 г перйодата калия, кипятят 1 мин и выдерживают на водяной бане 10 мин. Раствор быстро охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 50 мл, доливают водой до метки и через 10—15 мин измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре с зеленым светофильтром (область светопропускания 510—536 нм) в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 50 мм.

В качестве раствора сравнения при измерении оптической плотности используют раствор контрольного опыта, который проводят одновременно с пробой через весь ход анализа.

Содержание марганца находят по градуировочному графику.

43

Crp. 6 ГОСТ 741.7-80

3.4.    Построение градуировочного графика

В стаканы вместимостью 100 мл отбирают 0; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7 мл стандартного раствора Б, что соответствует 0; 0,005; 0,010; 0,020; 0,030; 0,040; 0,050; 0,060; 0,070 мг марганца, прибавляют по 5 мл раствора азотнокислого железа, по 5 мл смеси кислот, разбавляют водой до 20 мл, нагревают до кипения и прибавляют 0,4 г перйодата калия, затем кипятят 1 мин и выдерживают на водяной бане 10 мин. Далее анализ проводят, как указано в п. 3.3.

При измерении оптической плотности в качестве раствора сравнения используют раствор контрольного опыта, не содержащий марганца и содержащий все реактивы.

По найденным величинам оптических плотностей растворов строят градуировочный график.

3.5.    О б р а б от к а результатов

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

где Шх — масса марганца, найденная по градуировочному графику, г;

V\ — общий объем раствора, мл; т — масса навески кобальта, г;

V — аликвотная часть, мл.

3.5.2. Допускаемые расхождения между параллельными определениями не должны превышать значений, указанных в табл. 4.

Таблица 4

Допускаемые расхождения, отн. %

От 0,0003 до 0,001 Св. 0,001    ,    0,2

. 0,2    .    0,5

44

(Продолжение изменения к ГОСТ 741.7—80}

Раздел 3. Наименование. Заменить значение: 0,0004 на 0,0003.

Пункт    3.2.    Заменить слова:    «перегнанный, плотностью 0,91    г/см³ и

5 %-ный раствор» на «перегнанный и раствор 1:4»; «5 %-ный раствор» на «раствор 50 г/дм³»; «3 %-ный раствор» на «раствор 30 г/дм³».

Пункт    3.3.    Таблица 3. Для    массовой    доли марганца от 0,10    до 0,5 %

заменить значение аликвотной части: 10 на 5;

четвертый абзац. Исключить слово: «5 %-ным».

Пункт    3.4.    Второй абзац изложить в    новой редакции: «При    измерении

оптической    плотности в качестве    раствора    сравнения используют раствор, не

содержащий марганец».

Пункт 3.5.2 изложить в новой редакции (таблицу 4 исключить): <3 5.2 Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл. 2».

(ИУС № 5 1986 г.)

Изменение № 2 ГОСТ 742.7-80 Кобальт. Методы определения марганца

Утверждено и введено в действие Постановлением Комитета стандартизации и метрологии СССР от 26.11.91 № 1800

Дата введения 01.05.92

Вводную часть изложить в новой редакции: «Настоящий стандарт устанавливает атомно-абсорбционный и фотометрический методы определения марганца при массовой доле 0,0003 до 0,5 %».

Пункт 2.2. Первый абзац изложить в новой редакции:    «Спектрофотометр

атомно-абсорбционный с коррекцией фона»;

дополнить абзацем (после первого): «Источник излучения для марганца»; пятый абзац изложить в новой редакции: «Кислота азотная по ГОСТ 4461—77, растворы 3:2 и 1:1»;

дополнить абзацами (после пятого): «Аммиак водный по ГОСТ 3760-79, раствор 1:4.

Бром по ГОСТ 4109-79. Раствор брома («вода бромная») 50 г/дм³»; шестой—девятый абзацы изложить в новой редакции: «Порошок железный по ГОСТ 9849-86.

Раствор азотно-кислого железа: 1,00 г порошка железного растворяют в растворе азотной кислоты 3:2, переносят в мерную колбу вместимостью 200 см³ и доливают до метки водой.

1 см³ раствора содержит 5*10~³ г железа.

Кобальт марки КО по ГОСТ 123-78, раствор азотно-кислого кобальта: навеску кобальта массой 10,00 г растворяют в 70 см³ азотной кислоты и упаривают до объема 10 см³, охлаждают, приливают 150 см³ воды и нагревают до растворения солей. Охлаждают, приливают 5 см³ раствора азотно-кислого железа, 10 см³ «бромной воды» и нагревают до кипения. К охлажденному раствору приливают аммиак до начала выпадения осадка гидроксида железа, а затем 35—40 см³ избытка. Раствор с осадком кипятят в течение 5 мин, после чего оставляют в теплом месте на 15—20 мин.

1 см³ раствора содержит. 0,1 г Кобальта»;

двенадцатый абзац изложить в новой редакции: «Марганец металлический марки МрО или МрОО по ГОСТ 6008t—90»;

дополнить абзацем (после двенадцатого): «Калий марганцево-кислый    по

ГОСТ 20490-75»,

заменить значения: 0,5 мг на 5-10~⁴ г; 0,05 мг на 5-10—⁵ г; дополнить абзацем: «Стандартный раствор А можно также приготовить из калия марганцево-кислого, предварительно перекристаллизованного и высу-шейного при температуре 95—100 °С».

Пункт 2.3. Первый абзац. Заменить слово: «разбавленная» на «раствор»; третий, четвертый абзацы изложить в новой редакции: «Распыляют последовательно в пламя анализируемые растворы, градуировочные растворы, растворы контрольного опыта и измеряют значения атомной абсорбции марганца при длине волны 279,4 нм.

Концентрацию марганца в анализируемых растворах находят по градуировочному графику с поправкой на концентрацию марганца в растворе контрольного опыта».

Пункты 2.4, 2.5 изложить в новой редакции: «2.4. Построение градуировочного графика (при массовой доле марганца от 0,0003 до 0,005 %)

В мерные колбы вместимостью 100 см³ помещают 0; 0,30; 0,50; 1,00; 2,00; 5,00; 10,00 см³ стандартного раствора Б, что соответствует (0; 0,15; 0,25; 0,50; 1,00; 2,50; 5,00)*10“^б г/см³ марганца, приливают 50 см³ раствора азотно-кислого кобальта и доливают до метки водой.

Полученные растворы распыляют в пламя ацетилен-воздух в соответствии с п. 2-.3.

(Продолжение см. с. 40) 39

(Продолжение изменения к ГОСТ 74Т.7—80)

По полученным значениям атомной абсорбции* и соответствующим им концентрациям строят градуировочный график с поправкой на значение атомной абсорбции растворов, не содержащих марганца.

2.5. Построение градуировочного графика (при массовой доле марганца свыше 0,005 д о 0,5 %)

В мерные колбы вместимостью 100 см³ отбирают 0; 0,30; 0,50; 1,00; 2,00; 5,00; 10,00 см³ стандартного раствора Б, что соответствует (0; 0,15', 0,25; 0,50; 1,00; 2,50; 5,00)-10“⁶ г/см³ марганца, доливают до метки водой и измеряют атомную абсорбцию марганца в соответствии с п. 2.3».

Пункты 2.6.1, 2.6 2, Зд изложить в новой редакции: «2.6 1. Массовую долю марганца (X) в процентах вычисляют но формуле

где С — концентрация марганца в анализируемом растворе, найденная по градуировочному графику, г/см³,

•V — объем фотометр пр уем ого раствора, см\ on — масса навески кобальта, г

^г2.6.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений, характеризующие сходимость метода (d), и результатов двух анализов, характеризующие воспроизводимость метода (D), не должны превышать значений, указанных в тдбл 2.

Таблица 2

Массовая доля марганца, °0				Абсолютные допускаемые расхождений, %
				d	D
От 0,0003 до		0,0006	включ.	0/0002	0,0002
Св.	0/0006 »	0,0012	»	0,0004	0,0004
»	Oi.GO 12 »	0,0030	»	01,0006	0,0097
»	0,003 »	O',00 5	»	0,0001	0,001
»	0,005 »	0,010	»	0,00.1(5	0,002
»	0,010 »	0,020	»	0,003	0,004
»	0,020 »	0,040	»	0,006	0,006
,»	0,040 »	О-,060	»	0,010	0,010
»	0,060 »	0,120	»	0,014	0,014
»	0,12 »	0,25	»	0/02	0,02
»	0,25 »	0,50	»	0.04	0,04

3.1. Сущность метода

Метод основан на измерении светопоглощения марганцевой кислоты при длине волны 510—535 нм после предварительного отделения марганца соосаж-.дением с гидроксидом железа».

Пункт 3 2. Первый абзац дополнить словами: «любого типа»; второй, третий абзацы. Заменить слово: «разбавленная» на «раствор»; четвертый абзац. Заменить слова «фосфорная орто» на «ортофосфорная», седьмой, восьмой абзацы изложить в новой редакции: «Бром по ГОСТ 4109—79, раствор брома («бромная вода») 50 г/дм³»;

десятый, одиннадцатый абзацы изложить в новой редакции: «Порошок железный по ГОСТ 9849-86, раствор азотнокислою железа: 1,00 г порошка железного растворяют в растворе азотной кислоты 3:2, переносят в мерную колбу вместимостью 200 см³ и доливают до метки водой.

1 см³ раствора содержит 540“³ г железа»;

(Продолжение см. с. 41)