НИКЕЛЬ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАРГАНЦА

Издание официальное

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ Москва

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

НИКЕЛЬ Методы определения марганца

Nickel.

Methods for the determination of manganese

ОКСТУ 1709

Калий йоднокислый.

Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197-74, раствор 20 г/дм³.

Вода дистиллированная, не содержащая восстановительных веществ: к 1000 см³ воды добавляют 10 см³ раствора серной кислоты, нагревают до кипения, добавляют несколько кристаллов йоднокислого калия, кипятят в течение 10 мин и затем охлаждают.

Марганец металлический по ГОСТ 6008-90.

Стандартные растворы марганца.

Раствор А: 1,0000 г марганца растворяют в 20 см³ раствора азотной кислоты 1:1, кипячением удаляют окислы азота, раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора А содержит 1 мг марганца.

Раствор Б: 250 см³ раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, добавляют 10 см³ раствора азотной кислоты 1:1, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора Б содержит 0,25 мг марганца.

Раствор В: 50 см³ раствора Б переносят в мерную колбу вместимостью 500 см³, добавляют 2 см³ раствора азотной кислоты 1:1, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора В содержит 0,025 мг марганца.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2.3. Проведение анализа

2.3.1.    При массовой доле в никеле марганца от 0,0005 до 0,001 % навеску никеля массой 5 г или при массовой доле марганца от 0,001 до 0,005 % навеску никеля массой 3 г помещают в высокий стакан вместимостью 250 см³ и растворяют в 50 или 30 см³ раствора азотной кислоты 1:1.

Раствор кипятят до удаления окислов азота и упаривают до половины, затем разбавляют до 50—70 см³ водой, приливают 3 см³ раствора азотнокислого железа, 5 см³ раствора перекиси водорода, нагревают до 70 °С и прибавляют аммиак до полного перехода никеля в растворимый комплекс. Раствор с осадком, содержащим гидроокись железа вместе с гидратированной двуокисью марганца, выдерживают в течение 20 мин в теплом месте. Скоагулированный осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности и тщательно промывают горячим раствором аммиака. Осадок на фильтре растворяют в 15 см³ горячего раствора азотной кислоты 1:4, одновременно добавляя 10—15 капель раствора перекиси водорода в стакан, в котором проводилось осаждение, и фильтр промывают горячим раствором азотной кислоты 1:100. Раствор кипятят до удаления перекиси водорода и затем выпаривают до 20 см³. Прибавляют 10 см³ раствора азотной кислоты 1:1, 5 см³ ортофосфорной кислоты, несколько стеклянных шариков и раствор нагревают до кипения. Затем осторожно добавляют 0,4 г йоднокислого калия, раствор кипятят 5 мин и выдерживают его 15 мин на водяной бане при температуре 80—90 ®С. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 50 см³, доливают до метки водой, перемешивают и измеряют оптическую плотность раствора при длине волны 530 нм. Раствором сравнения служит часть того же окрашенного раствора пробы, в которой семивалентный марганец восстанавливают до двухвалентного прибавлением 1—2 капель раствора азотистокислого натрия.

Массу марганца находят по градуировочному графику.

2.3.2.    При массовой доле в никеле кремния до 0,05 %, при массовой доле марганца от 0,005 до 0,1 % навеску никеля массой 1 г или 0,5 г при массовой доле марганца свыше 0,1 % помещают в высокий стакан вместимостью 250 см³ и растворяют в 15 см³ раствора азотной кислоты 1:1 и 5 см³ ортофосфорной кислоты. После удаления окислов азота кипячением раствор разбавляют водой до 40—50 см³, добавляют несколько стеклянных шариков и нагревают до кипения. Добавляют 0,3—0,4 г йоднокислого калия и раствор кипятят 5 мин, затем выдерживают в течение 15 мин на водяной бане при температуре 80—90 °С. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают до метки водой, перемешивают и измеряют оптическую плотность окрашенного раствора, как указано в п. 2.3.1.

2.3.3.    При массовой доле кремния в никеле свыше 0,05 % навеску никеля массой 1 г (при массовой доле марганца до 0,1 %) или 0,5 г (при массовой доле марганца свыше 0,1 %) помещают в стакан вместимостью 250 см³ и растворяют в 15 см³ смеси кислот, 15 см³ раствора азотной кислоты 1:1 и 5 см³ ортофосфорной кислоты. Сначала растворяют в холодном состоянии, нагревают и кипячением удаляют окислы азота; затем разбавляют водой до объема 40—50 см³, добавляют несколько стеклянных шариков и далее поступают по п. 2.3.2.

2.3.4.    Построение градуировочного графика при массовой доле марганца от 0,0005 до 0,005 %

В пять из шести стаканов вместимостью по 250 см³ отбирают 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 6,0 см³

ГОСТ 13047.18-81 С. 3

стандартного раствора В, что соответствует 0,025; 0,05; 0,075; 0,10 и 0,15 мг марганца, во все стаканы наливают по 3 см¹ раствора азотнокислого железа, по 5 см¹ раствора перекиси водорода, разбавляют водой до объема 50 см¹, прибавляют 2—3 капли раствора фенолфталеина, нагревают до температуры 70 °С и прибавляют аммиак до розовой окраски и 5 см¹ в избыток. Раствор с осадком выдерживают в теплом месте и далее проводят анализ, как указано в п. 2.3.1.

Раствором сравнения служит раствор, не содержащий марганец. По полученным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им массовым концентрациям марганца строят градуировочный график.

2.3.5. Построение градуировочного графика при массовой доле марганца свыше 0,005 %

В девять из десяти стаканов вместимостью по 250 см¹ отбирают 2,0 и 4,0 см¹ стандартного раствора В и 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0 и 7,0 см¹ стандартного раствора Б, что соответствует 0,050; 0,10; 0,25; 0,50; 0,75; 1,0; 1,25; 1,50 и 1,75 мг марганца, во все стаканы добавляют по 15 см¹ раствора азотной кислоты 1:1 и 5 см¹ ортофосфорной кислоты (и 15 см¹ смеси кислот в случае содержания кремния в пробе), разбавляют водой до 50—60 см¹, добавляют несколько стеклянных шариков и раствор нагревают до кипения, добавляют 0,3—0,4 г йоднокислого калия и далее анализ проводят, как указано в п. 2.3.2.

Раствором сравнения служит раствор, не содержащий марганец. По полученным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им массовым концентрациям марганца строят градуировочный график.

2.3.4,    2.3.5. (Измененная редакция, Изм. № 1).

2.4.    Обработка результатов

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

где т_х — масса марганца в анализируемом растворе, найденная по градуировочному трафику,

г;

nil — масса марганца в растворе контрольного опыта, найденная по градуировочному графику, г; т — масса навески никеля, г.

2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл. 1.

Таблица 1

Массовая доля марганца, % Абсолютное допускаемое расхождение, % От 0,0005 до 0,0008 0,0002 Св. 0,0008 » 0,002 0,0003 » 0,002 » 0,005 0,0005 » 0,005 » 0,010 0,001 » 0,010 » 0,025 0,002 о 0,025 » 0,05 0,004 *> 0,05 » 0,1 0,006 » 0,1 » 0,3 0,01

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484-78, раствор 400 г/дм³.

Кислота хлорная, плотностью 1,50 г/см³, раствор 1:1.

Железо металлическое порошок по ГОСТ 9849-86 с массовой долей марганца менее 0,0001 %.

Железо азотнокислое, раствор: 1,0 г железа растворяют в 20 см³ раствора азотной кислоты 1:1.Раствор доливают водой до 150 см³.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79 и раствор 1:19.

Водорода перекись по ГОСТ 10929-76, раствор 30 г/дм³.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-87.

Фенолфталеин (индикатор) по ТУ 6—09—5360—87, раствор 10 г/дм³ в спирте.

Марганец металлический по ГОСТ 6008-90.

Стандартные растворы марганца.

Раствор А: 1,0000 г марганца растворяют в 20 см³ раствора азотной кислоты 1:1, кипячением удаляют окислы азота, раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора А содержит 1 мг марганца.

Раствор Б: 100 см³ раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, добавляют 10 см³ раствора азотной кислоты 1:1, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора Б содержит 0,1 мг марганца.

Раствор В: 25 см³ раствора Б переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, добавляют 3 см³ раствора азотной кислоты 1:1, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора В содержит 0,025 мг марганца.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.3. Проведение анализа

3.3.1.    При массовой доле в никеле марганца от 0,0005 до 0,001 % навеску никеля массой 5 г или при массовой доле марганца от 0,001 до 0,005 % навеску никеля массой 3 г помешают в высокий стакан вместимостью 250 см³ и растворяют соответственно в 50 или 30 см³ раствора азотной кислоты 1:1.

Раствор кипятят до удаления окислов азота, выпаривают до половины, затем разбавляют до 50—70 см³ водой, приливают 3 см³ раствора азотнокислого железа, 5 см³ раствора перекиси водорода, нагревают до 70 °С и проводят осаждение марганца с гидроокисью железа и прибавляют аммиак до полного перехода никеля в растворимый комплекс. Раствор с осадком, содержащим гидроокись железа вместе с гидратированной двуокисью марганца, выдерживают в теплом месте в течение 20 мин. Скоагулированный осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности и тщательно промывают горячим раствором аммиака. Осадок на фильтре растворяют в 15 см³ горячего раствора азотной кислоты 1:4, одновременно добавляют 10—15 капель раствора перекиси водорода в стакан, в котором проводилось осаждение, а фильтр промывают горячим раствором азотной кислоты 1:100. Раствор кипятят до удаления перекиси водорода, раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 50 см³, прибавляют 3 см³ раствора азотной кислоты 1:1, доливают до метки водой и перемешивают. Измеряют атомную абсорбцию марганца в анализируемом растворе параллельно с растворами для построения градуировочного графика и растворами контрольного опыта в пламени ацетилен—воздух при длине волны 279,5 нм.

Концентрацию марганца находят по градуировочному графику.

3.3.2.    При определении массовой доли марганца свыше 0,005 до 0,3 % навеску никеля массой, указанной в табл. 2, помещают в стакан вместимостью 250 см³ и растворяют в 15 или 10 см³ раствора азотной кислоты 1:1.

Таблица 2

Массовая доля марганца, %	Масса навески никеля, г	Объем раствора азотной кислоты 1:1, см3	Объем аликвотной части анализируемого раствора, см3
От 0,005 до 0,05	1	15	Весь
Св. 0,05 » 0,10	0,5	10	То же
» 0,10 » 0,3	0,5	10	25

Удаляют окислы азота кипячением, затем раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают до метки водой и перемешивают. При массовой доле марганца свыше 0,1 % переносят 25 см³ этого раствора в мерную колбу вместимостью 100 см³, добавляют

ГОСТ 13047.18-81 С. 5

5 см³ раствора азотной кислоты 1:1, доливают до метки водой и перемешивают. Измеряют атомную абсорбцию марганца, как указано в п. 3.3.1.

3.3.3.    При массовой доле в никеле свыше 0,05 % кремния, навеску никеля массой, указанной в табл. 2, помещают в платиновую чашку и растворяют в 5 см³ раствора фтористоводородной кислоты и 15 см³ раствора азотной кислоты 1:1. После растворения добавляют 10 см³ раствора хлорной кислоты и выпаривают до выделения белых паров хлорной кислоты. После охлаждения добавляют 30 см³ воды, растворяют соли и раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³. Прибавляют 5 см³ раствора азотной кислоты 1:1, доливают до метки водой и перемешивают. Далее анализ проводят в зависимости от массовой доли марганца, как указано в п. 3.3.2.

3.3.4.    Для построения градуировочного графика при массовой доле марганца от 0,0005 до 0,005 % в пять из шести стаканов вместимостью по 250 см³ помещают 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 6,0 см³ стандартного раствора В, что соответствует 0,025; 0,050; 0,075; 0,10 и 0,15 мгмарганца, во все стаканы наливают по 3 см³ раствора азотнокислого железа, по 5 см³ раствора перекиси водорода, разбавляют водой до объема 50 см³, прибавляют 2—3 капли раствора фенолфталеина и проводят осаждение марганца с гидроокисью железа, как указано в пп. 2.3.4 и 2.3.1.

После растворения осадка и удаления перекиси водорода кипячением раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 50 см³, прибавляют 3 см³ раствора азотной кислоты 1:1, доливают до метки водой и перемешивают. Измеряют атомную абсорбцию марганца непосредственно перед и после измерения абсорбции марганца в анализируемом растворе пробы.

По полученным значениям атомной абсорбции и соответствующим массовым концентрациям марганца строят градуировочный график.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.3.5.    Для построения градуировочного графика при массовой доле марганца свыше 0,005 % в шесть из семи мерных колб вместимостью по 100 см³ помещают 2,0 и 4,0 см³ стандартного раствора В и 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см³ стандартного раствора Б, что соответствует 0,050; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4 и 0,5 мг марганца, во все колбы доливают по 5 см³ раствора азотной кислоты 1:1 (и 5 см³ раствора хлорной кислоты в пробах с содержанием кремния), доливают до метки водой и перемешивают. Измеряют атомную абсорбцию марганца, как указано в п. 3.3.1.

3.4. Обработка результатов

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

х= ^(Cl~^Q'^F 100,

т

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

С₂ — концентрация марганца в растворе контрольного опыта, найденная по градуировочному графику, г/см³;

V— объем конечного анализируемого раствора, см³;

т — масса навески никеля, соответствующая аликвотной части раствора, г.

3.4.2.    Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл. 1.

Редактор М.И. Максимова Технический редактор Я. С. Гришанова Корректор Т.И. Кононенко Компьютерная верстка С.В. Рябовой

Изд. лид. № 021007 от 10.08.95. Сдано в набор 29.07.99. Подписано в печать 24.08.99. Усл.печл. 0,93. Уч.-издл. 0,70.

Тираж 132 экз. С 3542. Зак. 688.

ИПК Издательство стандартов, 107076, Москва, Колодезный пер., 14.

Набрано в Издательстве на ПЭВМ Филиал ИПК Издательство стандартов — тип. “Московский печатник”, Москва, Лялин пер., 6

Плр № 080102

1

МЕТОД АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ

3.1.    Сущность метода

Метод основан на растворении никеля в азотной кислоте или в присутствии кремния в азотной и фтористоводородной кислотах, или на растворении осадка в азотной кислоте после выделения марганца осаждением с гидроокисью железа и измерении атомной абсорбции марганца в пламени ацетилен—воздух при длине волны 279,5 нм.

3.2.    Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр атомно-абсорбционный со всеми принадлежностями.

Источник излучения для марганца.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77, растворы 1:1, 1:4 и 1:100.