УДК 621.791.048:006.354 Группа В09
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ФЛЮСЫ СВАРОЧНЫЕ ПЛАВЛЕНЫЕ Методы определения оксида марганца (II)
Melted welding fluxes.
Methods of manganous oxide (II) determination
ОКСТУ 0809 1 2 3
ГОСТ 22974.3-85 Стр. 2
Милливольтметр на 17—20 мВ с внутренним сопротивлением 700 Ом.
Электромешалка с частотой вращения 30000—36000 с~*
(500—600 об/мин) или магнитная мешалка.
Электроды: в качестве катода применяют платиновый электрод, в качестве анода — вольфрамовый электрод, диаметр электродов 0,8—1,0 мм, длина 100—120 мм.
Перед титрованием электроды очищают мелкой наждачной бумагой.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, разбавленная 1:1.
Аммиак водный по ГОСТ 3760-79, разбавленный 1:1.
Натрий фосфорнокислый пиро по ГОСТ 342-77, раствор с массовой концентрацией 0,07 г/см3.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490-75 (фиксанал) с молярной концентрацией эквивалента 0,05 моль/дм3.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-72.
Марганец металлический по ГОСТ 6008-82 марки МрОО.
Нейтральный красный, индикатор: 0,1 г индикатора растворяют в 60 см3 этилового спирта и разбавляют до 100 см3 водой.
Стандартный раствор оксида марганца (II).
Раствор А: 0,7744 г металлического марганца растворяют при нагревании в 20 см3 соляной кислоты, осторожно, по каплям приливают 1—2 см3 азотной кислоты и кипятят до удаления окислов азота. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
Раствор А с массовой концентрацией оксида марганца (II) 0,001 г/см3.
Раствор Б: 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
Раствор Б с массовой концентрацией оксида марганца (И) 0,0001 г/см3.
Стандартный раствор оксида марганца (II) можно приготовить из марганцовокислого калия.
Раствор А: 2,2279 г марганцовокислого калия, перекристалли-зованного и высушенного на воздухе, помещают в стакан вместимостью 300—400 см3, приливают 100 см3 воды, нагревают до полного растворения. Затем приливают соляную кислоту до полного обесцвечивания раствора. Раствор выпаривают досуха. Сухой остаток растворяют в 40 см3 соляной кислоты (1:1), переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доводят водой до метки и перемешивают.
Раствор А с массовой концентрацией оксида марганца (II) 0,001 г/см3.
19
Стр. 3 ГОСТ 22974.3-85
Раствор Б: 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 ом3, доливают до метки водой и перемешивают.
Раствор Б с массовой концентрацией оксида марганца (II) 0,0001 г/см3.
Устанавливают массовую концентрацию раствора марганцовокислого калия: отбирают 20 см3 стандартного раствора А в стакан вместимостью 400—500 см3, содержащий 150 см3 раствора пи-рофоофорнокислого натрия, прибавляют три капли индикатора нейтрального красного и нейтрализуют аммиаком (1:1) до появления красно-бурой окраски. Объем раствора доводят водой до 250 см3, опускают электроды, включают мешалку и титруют 0,05 моль/дм3 раствором марганцовокислого калия до резкого скачка потенциала.
По окончании работы электроды оставляют погруженными в стакан с водой.
Массовую концентрацию раствора марганцовокислого калия '(C), выраженную в г/см3 оксида марганца (II), вычисляют по формуле
где т — масса навески оксида марганца (II), соответствующая аликвотной часта раствора, г;
V — объем 0,05 моль/дм3 раствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование, см3.
2.3. Проведение анализа
После разложения флюса по ГОСТ 22974.1-85 25 см3 раствора помещают в стакан вместимостью 400—500 см3, содержащий 150 см3 раствора пирофосфорнокислого натрия, прибавляют три капли индикатора нейтрального красного и нейтрализуют аммиаком (1:1) до появления красно-бурой окраски. Объем раствора доводят водой до 250 см3, опускают электроды, включают мешалку и титруют 0,05 моль/дм3 раствором марганцовокислого калия до появления резкого скачка потенциала.
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю оксида марганца (II) в процентах вычисляют по формуле
у (K-Vi)ClOO
т '
где V—объем раствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование пробы, см3;
V\ — объем раствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование контрольного опыта, см3;
С «- массовая концентрация раствора марганцовокислого калия, выраженная в г/см3 оксида марганца (II);
20
ГОСТ 22974J—«5 Стр. 4
т — масса навески флюса, соответствующая аликвотной части раствора, г.
2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений при доверительной вероятности Р—0,95 не должны превышать значений, приведенных в табл. 1.
Таблица 1
Массовая доля оксида марганца (П), % |
Абсолютные допускаемые расхождения. % |
От |
0,10 до 0,20 включ. |
0,03 |
Св. |
0,20 » 0,50 |
> |
0,04 |
|
0,50 » 1,00 |
» |
0,06 |
|
1,00 » 2,00 |
|
0,08 |
» |
2,00 » 5,00 |
» |
0,15 |
> |
5,00 » 110,00 |
> |
0,20 |
|
10,0 » 25,0 |
У> |
0,3 |
* |
25,0 > 50,0 |
> |
0,5 |
|
3. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКСИДА МАРГАНЦА (II) |
3.1. Сущность метода
Метод основан на окислении двухвалентного марганца в кислой среде до семивалентного надсернокислым аммонием в присутствия азотнокислого серебра или йоднокислым калием в присутствии ортофосфорной кислоты. Оптическую плотность окрашенного раствора измеряют при длине волны 545 нм (зеленый светофильтр).
3.2. Ап п а р а ту р а, реактивы и растворы
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.
Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552-80.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77 и разбавленная 1:1.
Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478-75, раствор с массовой концентрацией 0,15 г/см3.
Калий йоднокислый (перйодат) или натрий йоднокислый.
Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277-75, раствор с массовой концентрацией 0,01 г/см3.
Вода, не содержащая восстановителей: к 1000 см3 воды прибавляют 5 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, нагревают до кипения, прибавляют несколько кристаллов перйодата калия и кипятят 10 мин.
Стандартный раствор оксида марганца (II).
Раствор В: 10 см3 раствора А, приготовленного по п. 2.2, переносят в стакан вместимостью 300—400 см3, приливают 10 см3 серной кислоты и выпаривают до густых паров серной кислоты. Стакан охлаждают, обмывают стенки водой и выпаривание повторяют. После охлаждения раствор переносят в мерную колбу вме-
21
Стр. 5 ГОСТ 229743—*5
стимостью 500 см3 и доводят водой до метки. Раствор с массовой концентрацией оксида марганца (II) 0,00002 г/см3.
3.3. Проведение анализа
3.3.1. После разложения флюса по ГОСТ 22974.1-85 50 см3 раствора (100 см3 при массовой доле оксида марганца (II) менее 0,5 %) помещают в стакан вместимостью 300—400 см3, прибавляют 5 см3 азотной кислоты, 10 см3 серной кислоты и выпаривают до густых паров серной кислоты. Стакан охлаждают, обмывают стенки водой и выпаривание повторяют. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доводят водой до метки н перемешивают.
3.3.2. Окисление марганца надсернокислым аммонием
Отбирают 10 см3 раствора (20 см3 при массовой доле оксида
марганца (II) менее 0,5 % ) в мерную колбу вместимостью 100см3, приливают 10 см3 воды, 10 см3 азотнокислого серебра и 20 см3 надсернокислого аммония. Раствор нагревают до кипения, охлаждают, доводят водой до метки, перемешивают н выдерживают 20 мин до полного развития окраски.
Оптическую плотность раствора измеряют на спектрофотометре при длине волны 545 нм или на фотоэлектроколориметре с зеленым светофильтром в кювете с толщиной поглощающего слоя 30 мм.
В качестве раствора сравнения служит контрольная проба, проведенная через весь ход анализа.
Массу оксида марганца (II) находят по градуировочному гра-фику.
3.3.3. Построение градуировочного графика
В десять мерных колб вместимостью по 100 см3 последовательно вносят: 1; 2; 4; 6; 8; 10; 12; 14; 16 и 20 см3 стандартного раствора В, что соответствует 0,00002; 0,00004; 0,00008; 0,00012; 0,00016; 0,00020; 0,00024; 0,00028; 0,00032 и 0,00040 г оксида марганца (II).
В одиннадцатую колбу вносят 3—5 см3 серной кислоты (1:1), добавляют 10 см3 воды и далее ведут анализ, как указано в п. 3.3.2, раствором сравнения служит раствор, в котором отсутствует стандартный раствор марганца.
3.3.4. Окисление марганца йоднокислым калием (натрием)
Отбирают 10 см3 раствора (20 см3 при массовой доле оксида
марганца (II) менее 0,5 %), переносят в коническую колбу вместимостью 150 см3 (если бралась аликвотная часть 10 см3, то прибавляют 10 см3 воды), приливают 3 см3 ортофосфорной кислоты, добавляют 0,25 г йоднокислого калия или натрия. Содержимое колбы нагревают до кипения, кипятят 3—5 мин и оставляют на водяной бане при температуре приблизительно 90 °С в течение 40—50 мин. Затем раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой, не содержащей восстановителей, до метки и перемешивают.
22
ГОСТ 2W4J-I5 Стр. 6
Оптическую плотность раствора измеряют на спектрофотометре при длине волны 545 нм или на фотоэлектроколориметре с зеленым светофильтром в кювете с толщиной поглощающего слоя 30 мм.
В качестве раствора сравнения служит контрольная проба, проведенная через весь ход анализа.
Массу оксида марганца (II) находят по градуировочному графику.
3.3.5. Построение градуировочного графика
В десять мерных колб вместимостью по 100 см3 последовательно вносят: 1; 2; 4; 6; 8; 10; 12; 14; 16 и 20 см3 стандартного раствора В, что соответствует 0,00002; 0,00004; 0,00008; 0,00012; 0,00016; 0,00020; 0,00024; 0,00028; 0,00032 и 0,00040 г оксида марганца (II), в одиннадцатую колбу вносят 3—5 см3 серной кислоты (1:1), добавляют 10 см3 воды и далее ведут анализ, как указано в п. 3.3.4. Нулевым раствором служит раствор, в котором отсутствует стандартный раствор.
3.4. О б р аботка результатов
3.4.1. Массовую долю оксида марганца (Xt) в процентах вычисляют по формуле
У _ Mi • 100
где тп\ — масса оксида марганца (II), найденная по градуировочному графику, г; m — масса навески флюса, соответствующая аликвотной части раствора, г,
3.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений при доверительной вероятности />=0,95 не должны превышать значений, приведенных в табл. 1.
4. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКСИДА МАРГАНЦА (II)
4.1. Сущность метода
Метод основан на измерении степени поглощения резонансного излучения свободными атомами марганца, образующимися в результате распыления раствора в пламени воздух—ацетилен. Для определения массовой доли оксида марганца (II) до 5,00 % используется резонансная линия 279,5 нм. Для определения массовой доли оксида марганца (И) свыше 5,00 % используется менее чувствительная линия 403,0 нм.
4.2. Ап п а р атур а, реактивы я растворы
Атомно-абсорбционный спектрофотометр с пламенным атомизатором.
Лампа с полым катодом для определения оксида марганца (II).
23
Стр. 7 ГОСТ UW4.I—8J
Ацетилен растворенный и газообразный технический по ГОСТ 5457-75.
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, разбавленная 1:1.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490-75.
Марганец металлический марки МрОО по ГОСТ 6008-82.
Стандартные растворы оксида марганца (II) готовят по п. 2.2.
4.3. П о д го тов к а к анализу
Прибор готовят: настраивают спектрофотометр на резонансную линию 279,5 или 403,0 нм в зависимости от содержания оксида марганца (II) во флюсе (табл. 2).
4.4. Проведение анализа
После разложения флюса по ГОСТ 22974.1-85 5—20 см3 раствора (в зависимости от массовой доли оксида марганца (II) см. табл. 2) переносят в мерную колбу вместимостью IQOcm3, приливают 5 см3 соляной кислоты (1:1), доливают водой до метки и перемешивают.
Таблица 2
Массовая доля оксида марганца (II), % |
Аликвотная часть раствора, см3 |
Аналитическая линия, нм |
От 0,10 до 0,50 |
Без разбавления |
279,5 |
Св. 0,50 > 5,00 |
10 |
279,5 |
» 5,00 » 10,00 |
20 |
403,0 |
* 10,0 > 50,0 |
5 |
403,0 |
Распыляют в пламя раствор контрольного опыта, а затем анализируемый раствор.
Перед введением в пламя каждого раствора распыляют воду для промывания системы я проверки нулевой точки.
4.5. Построение градуировочного графика
4.5.1. Построение градуировочного графика для массовой доли оксида марганца (II) от 0,10 до 5,00 %
В мерные колбы вместимостью 100 см3 помещают 1; 2; 4; 6; 8 и 10 см3 стандартного раствора оксида марганца (II) Б, приготовленного по п. 2.2, что соответствует 0,0001; 0,0002; 0,0004; 0,0006; 0,0008; 0,0010 г оксида марганца (II), приливают 5 см3 соляной кислоты (1:1), доливают водой до метки и перемешивают.
Настраивают прибор на резонансную линию 279,5 нм.
Растворы распыляют в порядке увеличения абсорбции. Перед распылением каждого раствора распыляют воду.
4.5.2. Построение градуировочного графика для массовой доли оксида марганца (II) от 5,00 до 50,0 %
В мерные колбы вместимостью 100 см3 помещают 1; 2; 4; 6; 8 и 10 см3 стандартного раствора оксида марганца (II) А, приготовленного по п. 2.2, что соответствует 0,001; 0,002; 0,004; 0,006; 0,008
24
ГОСТ 12974.3—8S Стр. 8
и 0,0Ш г оксида марганца (II), приливают 5 см4 соляной кислоты (1:1), доливают водой до метки и перемешивают.
Настраивают прибор на резонансную линию 403,0 нм.
Растворы распыляют в порядке увеличения абсорбции.
Перед распылением каждого раствора распыляют воду.
4.6. О бр а б отка результатов
Из среднего значения абсорбции каждого из анализируемых растворов вычитают среднее значение абсорбции контрольного опыта.
По градуировочному графику находят массовую долю оксида марганца (II) в граммах.
4.6.1. Массовую долю оксида марганца (Х2) в процентах вычисляют по формуле
Хг= — -100,
2 т1 ’
где т — масса оксида марганца (II), найденная по градуировочному графику, г;
mi — масса навески флюса, соответствующая аликвотной части раствора, г.
4.6.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений при доверительной вероятности Р = 0,95 не должны превышать значений, приведенных в табл, 1.
1
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 20 декабря 1985 г. N9 4474 срок действия установлен
с 01.01.87
"до1ШЩ#?
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт устанавливает потенциометрический метод определения оксида марганца (II) (при массовой доле оксида марганца (II) от 2,0 до 50,0%), атомно-абсорбционный метод определения оксида марганца (при массовой доле оксида (II) марганца от 0,10 до 50,0%) и фотометрический метод определения марганца (при массовой доле оксида марганца (II) от 0,10 до 10,0%).
2
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 22974.0—85.
3
ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКСИДА МАРГАНЦА (II)
2.1. Сущность метода
Метод основан на окислении ионов двухвалентного марганца марганцовокислым калием до трехвалентного в нейтральной среде в присутствии пирофосфорнокислого натрия. В эквивалентной точке происходит скачок потенциала, указывающий на окончание реакции.
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Установка для потенциометрического титрования.
4
Зак. 143