ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
СПЛАВЫ
ТИТАНОВЫЕ
Методы определения марганца
ГОСТ 19863.7-91
КОМИТЕТ
СТАНДАРТИЗАЦИИ И МЕТРОЛОГИИ СССР
Москва
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
СПЛАВЫ ТИТАНОВЫЕ
Методы
определения марганца
Titanium alloys. Methods for the determination of
manganese
|
ГОСТ
19863.7-91
|
Дата введения 01.07.92
Настоящий
стандарт устанавливает фотометрический (при массовой доле от 0,02 до 2,5 %) и атомно-абсорбционный
(при массовой доле от 0,01 до 2,5 %) методы определения марганца.
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 25086 с дополнением.
1.1.1. За
результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух
параллельных определений.
2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАРГАНЦА
2.1. Сущность метода
Метод основан на
растворении пробы в серной кислоте, окислении марганца до семивалентного
йоднокислым калием и измерении оптической плотности раствора при длине волны
525 нм.
2.2. Аппаратура, реактивы и
растворы
Спектрофотометр
или фотоэлектроколориметр.
Шкаф сушильный с
терморегулятором.
Вода, очищенная
от веществ-восстановителей: к 1000 см3 воды приливают 10 см3
раствора серной кислоты 1:1, перемешивают, нагревают до кипения, добавляют 0,2
- 0,3 г йоднокислого калия, кипятят в течение 10 мин и охлаждают до комнатной
температуры.
Кислота серная
по ГОСТ 4204
плотностью 1,84 г/см3 и растворы 1:1, 1:3.
Кислота азотная
по ГОСТ 4461
плотностью 1,35 - 1,40 г/см3 и раствор 1:4.
Смесь кислот: в коническую
колбу вместимостью 1 дм3 помещают 520 см3 воды,
осторожно, порциями по 10 см3 при перемешивании стеклянной палочкой
приливают 100 см3 серной кислоты и 250 см3 азотной
кислоты, раствор охлаждают до комнатной температуры и перемешивают.
Ацетон по ГОСТ 2603.
Калий
йоднокислый, раствор 50 г/дм3: 25 г калия йоднокислого помещают в
коническую колбу вместимостью 500 см3, приливают 400 см3
раствора азотной кислоты, нагревают до растворения йоднокислого калия,
охлаждают до комнатной температуры, переносят раствор в мерную колбу
вместимостью 500 см3, доливают раствором азотной кислоты до метки и
перемешивают. Раствор готовят перед употреблением.
Натрий
азотистокислый по ГОСТ 4197, раствор 40
г/дм3, готовят перед употреблением.
Натрий
сернистокислый по ГОСТ 195.
Марганец
металлический по ГОСТ
6008 марки Мр00.
Если поверхность
металлического марганца покрыта окисной пленкой, то ее очищают. Для этого 2 - 3
г марганца помещают в стакан вместимостью 250 см3, приливают 100 см3
воды, 60 см3 смеси кислот и несколько раз перемешивают. Через 3 - 5
мин, когда поверхность металла станет блестящей, раствор сливают, стружку
промывают водой, дважды промывают ацетоном, высушивают в сушильном шкафу при
температуре 100 - 105 °С в течение 2 - 3 мин и охлаждают в эксикаторе до
комнатной температуры.
Стандартный
раствор марганца
1 г марганца
помещают в высокий стакан вместимостью 400 см3, приливают 45 - 50 см3
воды и 20 см3 раствора серной кислоты 1:1, накрывают часовым стеклом
и растворяют при нагревании. Раствор осторожно кипятят в течение 2 - 3 мин,
охлаждают до комнатной температуры. Стекло ополаскивают водой над стаканом, в
котором растворяли марганец. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000
см3, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3
стандартного раствора содержит 0,001 г марганца.
Калий
марганцовокислый по ГОСТ 20490.
Допускается
приготовление раствора другим способом:
2,8776 г
марганцовокислого калия помещают в высокий стакан вместимостью 400 см3,
приливают 200 см3 воды, 20 см3 раствора серной кислоты
1:1 и растворяют при нагревании. К раствору добавляют несколько кристаллов
сернистокислого натрия до обесцвечивания раствора, избыток восстановителя
удаляют осторожным кипячением в течение 5 - 6 мин.
Раствор
охлаждают до комнатной температуры, переносят в мерную колбу вместимостью 1000
см3, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3
стандартного раствора содержит 0,001 г марганца.
2.3. Проведение анализа
2.3.1. Навеску пробы массой согласно табл. 1 помещают в
коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 80 см3
раствора серной кислоты 1:3 и растворяют при нагревании.
Таблица 1
Массовая доля марганца, %
|
Масса навески пробы, г
|
От 0,02 до 0,2 включ.
|
1
|
Св. 0,2 » 0,8 »
|
0,2
|
» 0,8 » 2,5 »
|
0,1
|
В раствор
добавляют по каплям азотную кислоту до исчезновения фиолетовой окраски и кипятят
3 мин. Стенки колбы обмывают 25 - 30 см3 воды, приливают 25 см3
раствора йоднокислого калия и кипятят в течение 10 мин. Раствор охлаждают до
комнатной температуры, переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3,
предварительно ополоснув колбу водой, не содержащей восстановителей, этой же
водой доливают до метки и перемешивают.
2.3.2. Оптическую плотность раствора измеряют при длине волны 525
нм в кювете с толщиной фотометрируемого слоя 20 мм.
2.3.3. Раствором
сравнения служит компенсирующий раствор, для приготовления которого к 25 - 30
см3 раствора, подготовленного для измерения оптической плотности,
добавляют 2 - 3 капли раствора азотистокислого натрия до обесцвечивания
раствора. Для каждой серии проб используют соответствующий ей компенсирующий
раствор.
Массовую долю
марганца вычисляют по градуировочному графику.
2.3.4. Построение градуированного графика
В шесть из семи
конических колб вместимостью по 250 см3 отмеряют из микробюретки
0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 см3 стандартного раствора марганца, что
соответствует 0,0002; 0,0005; 0,001; 0,0015; 0,002; 0,0025 г марганца,
приливают по 80 см3 раствора серной кислоты 1: 3 и далее продолжают
по пп. 2.3.1 и 2.3.2.
Раствором
сравнения служит раствор, в который не введен марганец.
По полученным
значениям оптической плотности растворов и соответствующим им массам марганца
строят градуировочный график.
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую
долю марганца (X) в процентах вычисляют по формуле
(1)
где т - масса марганца в растворе пробы, найденная по градуировочному
графику, г;
т1 - масса пробы в аликвотной части
раствора, г.
2.4.2. Расхождения
результатов не должны превышать значений, указанных в табл. 2.
Таблица 2
Массовая доля марганца, %
|
Абсолютное допускаемое расхождение, %
|
результатов параллельных определений
|
результатов анализа
|
От 0,020 до 0,100 включ.
|
0,006
|
0,010
|
Св. 0,10 » 0,25 »
|
0,01
|
0,02
|
» 0,25 » 0,50 »
|
0,02
|
0,08
|
» 0,50 » 1,00 »
|
0,04
|
0,05
|
» 1,00 » 2,50 »
|
0,06
|
0,08
|
3. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАРГАНЦА
3.1. Сущность метода
Метод основан на
растворении пробы в соляной и борофтористоводородной кислотах и измерении
атомной абсорбции марганца при длине волны 279,5 нм в пламени ацетилен -
воздух.
3.2. Аппаратура, реактивы и
растворы
Спектрофотометр
атомно-абсорбционный с источником излучения для марганца.
Ацетилен по ГОСТ
5457.
Кислота соляная
по ГОСТ
3118 плотностью 1,19 г/см3, растворы 2:1 и 1:1.
Кислота азотная
по ГОСТ 4461
плотностью 1,35 - 1,40 г/см3 и раствор 1:1.
Кислота борная
по ГОСТ 9656.
Кислота
фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Кислота
борофтористоводородная: к 280 см3 фтористоводородной кислоты при
температуре (10 ± 2) °С добавляют порциями 130 г борной кислоты и перемешивают.
Реактив готовят и хранят в полиэтиленовой посуде.
Титан губчатый
по ГОСТ 17746
марки ТГ-100.
Раствор титана
10 г/дм3: 1 г титана помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3,
добавляют 80 см3 раствора соляной кислоты 2:1, 4 см3
борофтористоводородной кислоты и растворяют при умеренном нагревании. После
растворения навески добавляют двадцать капель азотной кислоты и кипятят раствор
в течение 1 мин. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переносят в мерную
колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
Марганец
металлический по ГОСТ
6008 марки Мр00.
Стандартные
растворы марганца
Раствор А: 0,5 г
металлического марганца помещают в коническую колбу вместимостью 100 см3,
добавляют 30 см3 раствора азотной кислоты при умеренном нагревании.
После растворения навески раствор дважды выпаривают с водой до объема 10 см3
для удаления окислов азота. Раствор охлаждают до комнатной температуры,
переводят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают водой до
метки и перемешивают.
1 см3
раствора А содержит 0,001 г марганца.
Раствор Б: 10 см3
раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают
водой до метки и перемешивают.
1 см3
раствора Б содержит 0,0001 г марганца.
Раствор В: 10 см3
раствора Б переносят в мерную колбу вместимостью 10 см3, доливают
водой до метки и перемешивают.
1 см3
раствора В содержит 0,00001 г марганца.
3.3. Проведение анализа
3.3.1. Навеску пробы массой согласно табл. 3 помещают в
коническую колбу вместимостью 100 см3, приливают 20 см3
раствора соляной кислоты 2:1, 1 см3 борофтористоводородной кислоты и
растворяют при умеренном нагревании.
Таблица 3
Массовая доля марганца, %
|
Масса навески пробы, г
|
От 0,01 до 0,10 включ.
|
0,5
|
Св. 0,10 » 0,75 »
|
0,25
|
» 0,75 » 2,5 »
|
0,1
|
После разорения
пробы добавляют 5 - 10 капель азотной кислоты и кипятят раствор в течение 1
мин. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переносят в мерную колбу
вместимостью 250 м3, добавляют 5 см3 раствора соляной кислоты
1:1, доливают водой до метки и перемешивают.
3.3.2. Раствор
контрольного опыта готовят - по п. 3.3.1.
3.3.3. Построение градуированного графика
3.3.3.1. При массовой доле марганца от 0,01 до 0,1 % в семь мерных
колб вместимостью по 100 см3 приливают по 20 см3 раствора
титана, в шесть из них отмеряют 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 см3 стандартного
раствора В, что соответствует 0,00001; 0,00002; 0,00004; 0,00006; 0,00008;
0,0001 г марганца.
3.3.3.2. При массовой доле марганца от 0,1 до 0,75 % в пять мерных
колб вместимостью по 100 см3 приливают по 10 см3 раствора
титана, в четыре из них отмеряют 1,0; 2,5; 5,0; 7,5 см3 стандартного
раствора Б, что соответствует 0,0001; 0,00025; 0,0005; 0,00075 г марганца.
3.3.3.3. При массовой доле марганца свыше 0,75 до 2,5 % в семь
мерных колб вместимостью по 100 см3 приливают по 4 см3
раствора титана, в шесть из них отмеряют 3,0; 5,0; 7,0; 9,0; 11,0, 12,0 см3
стандартного раствора Б, что соответствует 0,0003; 0,0005; 0,0007;
0,0009; 0,0011; 0,0012 г марганца.
3.3.4. К
растворам в колбах (см. пп. 3.3.3.1,
3.3.3.2, 3.3.3.3) добавляют по 2 см3 раствора
соляной кислоты 1:1, доливают водой до метки и перемешивают.
3.3.5. Раствор
пробы, раствор контрольного опыта и растворы для построения градуировочного
графика распыляют в пламя ацетилен - воздух (окислительное) и измеряют атомную
абсорбцию марганца при длине волны 279,5 нм.
3.3.6. По
полученным значениям атомной абсорбции и соответствующим им массовым
концентрациям марганца строят градуировочный график в координатах «Значение
атомного поглощения - Массовая концентрация марганца, г/см3».
Массовую
концентрацию марганца в растворе пробы и растворе контрольного опыта определяют
по градуировочному графику.
3.4. Обработка результатов
3.4.1. Массовую
долю марганца (Х1) в
процентах вычисляют по формуле
(2)
где С1 -
массовая концентрация марганца в растворе пробы, найденная по градуировочному
графику, г/см3;
С2 - массовая концентрация марганца в растворе контрольного опыта, найденная
по градуировочному графику, г/см3;
V - объем раствора
пробы, см3;
m - масса навески
пробы, г.
3.4.2.
Расхождения результатов не должны превышать значений, указанных в табл. 4.
Таблица 4
Массовая доля марганца, %
|
Абсолютное допускаемое расхождение, %
|
результатов параллельных определений
|
результатов анализа
|
От 0,010 до 0,025 включ.
|
0,002
|
0,003
|
Св. 0,025 » 0,050 »
|
0,005
|
0,007
|
» 0,050 » 0,100 »
|
0,007
|
0,010
|
» 0,10 » 0,20 »
|
0,01
|
0,02
|
» 0,20 » 0,40 »
|
0,02
|
0,03
|
» 0,40 » 0,80 »
|
0,04
|
0,05
|
» 0,80 » 1,50 »
|
0,06
|
0,08
|
» 1,50 » 2,50 »
|
0,08
|
0,10
|
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И
ВНЕСЕН Министерством авиационной промышленности СССР
РАЗРАБОТЧИКИ
В.Г. Давыдов, д-р техн.
наук; В.А. Мошкин, канд. техн. наук;
Г.И. Фридман, канд. техн. наук; Л.А. Тенякова; М.Н. Горлова, канд. хим. наук; Л.В.
Антоненко; О.Л. Скорская, канд.
хим. наук
2. УТВЕРЖДЕН И
ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению
качеством продукции и стандартам от 05.05.91 № 625
3. Периодичность
проверки - 5 лет
4. ВЗАМЕН ГОСТ 19863.7-80
5. ССЫЛОЧНЫЕ
НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
СОДЕРЖАНИЕ
1. Общие требования. 1
2.
Фотометрический метод определения марганца. 1
3. Атомно-абсорбционный метод определения марганца. 3
|