ГОСТ 22536.5-87
Завантажити документ
Формат .docx · доступно зареєстрованим користувачам
Методы определения марганца
Москва
Методы определения марганца
Carbon steel and unalloyed cast iron.
Methods for determination of manganese ГОСТ
22536.5-87
ИСО 629-82)
Срок действия c 01.01.88
до 01.01.98
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт устанавливает титриметрический (при массовой доле марганца 0,3-3,0 %), потенциометрический (при массовой доле марганца 0,5-3,0 %), фотометрический (при массовой доле марганца 0,005-3,0 %), атомно-абсорбционный (при массовой доле марганца 0,1-3,0 %) методы определения марганца в углеродистой стали и нелегированном чугуне.
Стандарт соответствует СТ СЭВ 486-88 в части фотометрического метода и полностью ИСО 629-82.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
1.1. Общие требования к методам анализа - по HYPERLINK "9374.htm" \o "Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Общие требования к методам анализа" ГОСТ 22536.0-87 .
2.1. Сущность метода
Метод основан на окислении двухвалентного марганца в сернокислом растворе до семивалентного надсернокислым аммонием в присутствии азотнокислого серебра. Полученную марганцевую кислоту оттитровывают раствором арсенит нитрита натрия или раствором серноватистокислого натрия (тиосульфата натрия).
2.2. Реактивы и растворы
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77 и разбавленная 1:4.
Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552-80.
Смесь кислот: к 550 см3 воды осторожно, при непрерывном перемешивании, приливают 90 см3 серной кислоты, охлаждают, приливают 100 см3 ортофосфорной кислоты, перемешивают и приливают 260 см3 азотной кислоты.
Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478-75, свежеприготовленный раствор с массовой концентрацией 200 г/дм3.
Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277-75, раствор с массовой концентрацией 2,0 г/дм3.
Индикатор универсальный, бумага.
Натрий хлористый по HYPERLINK "7616.htm" \o "Реактивы. Натрий хлористый. Технические условия" ГОСТ 4233-77 , раствор с массовой концентрацией 5 г/дм3.
Ангидрид мышьяковистый по ГОСТ 1973-77.
Натрий двууглекислый по ГОСТ 4201-79.
Натрий углекислый по ГОСТ 83-79.
Натрий гидроокись по ГОСТ 4328-77, раствор с массовой концентрацией 150 г/дм3.
Натрий азотнокислый по ГОСТ 4197-74.
Натрий мышьяковистокислый орто (Na3AsO3) по нормативно-технической документации.
Натрий серноватистокислый (тиосульфат) по нормативно-технической документации, стандартный раствор; 0,65 г тиосульфата натрия растворяют в 1 дм3 свежепрокипяченной и охлажденной воды, добавляют 0,1 г углекислого натрия и перемешивают. Раствор оставляют на 2-3 сут.
Натрия арсенит-нитрит, стандартный раствор: 1,5 г мышьяковистого ангидрида растворяют в стакане вместимостью 400-600 см3 в 25 см3 горячего раствора гидроокиси натрия (150 г/дм3), разбавляют до 120 см3 водой, охлаждают, нейтрализуют серной кислотой, разбавленной 1:4, до рН 7 по универсальному индикатору и добавляют 2-3 см3 в избыток. Избыток серной кислоты нейтрализуют двууглекислым натрием до рН 7 по универсальному индикатору. К полученному раствору прибавляют 0,85 г азотнокислого натрия и перемешивают до растворения соды. Содержимое стакана переливают в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки, тщательно перемешивают и устанавливают массовую концентрацию стандартного раствора.
Раствор арсенит-нитрита можно также приготовить из мышьяковистокислого натрия орто; 1,0 г мышьяковистокислого натрия орто помещают в стакан вместимостью 400-600 см3, приливают 120-150 см3 теплой воды, добавляют 0,5 г углекислого натрия, 0,75 г азотистокислого натрия, перемешивают и разбавляют водой до 1 дм3.
При содержании в соли кристаллизационной воды ее учитывают при расчете навески, необходимой для приготовления стандартного раствора. Массовую концентрацию арсенит-нитрита натрия и тиосульфата натрия устанавливают по стандартному образцу, близкому по химическому составу и содержанию марганца к анализируемой пробе и проведенному через все стадии анализа, как указано в п. HYPERLINK "" \l "PO0000007" \o "Пункт 2.3" 2.3 . Массовую концентрацию раствора арсенит-нитрита натрия или тиосульфата натрия (Т), выраженную в граммах марганца на 1 см3 раствора, вычисляют по формуле
,
где Сст - массовая доля марганца в стандартном образце, %;
m - масса навески стандартного образца, г;
V - объем раствора арсенит-нитрита натрия или тиосульфата натрия, израсходованный на титрование, см3.
2.3. Проведение анализа
Навеску стали или чугуна в зависимости от массовой доли марганца (см. табл. HYPERLINK "" \l "TO0000002" \o "Таблица 1" 1 ) помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 30 см3 смеси кислот и растворяют при нагревании. Раствор кипятят до удаления окислов азота. При анализе чугуна осадок графита и кремниевой кислоты отфильтровывают и промывают шесть-семь раз горячей дистиллированной водой. Фильтр с осадком отбрасывают.
Таблица 1
Массовая доля марганца, % Масса навески стали или чугуна, г
От 0,3 до 0,5 0,5
Св. 0,5 » 1,5 0,2
» 1,5 » 3,0 0,1
Раствор разбавляют водой до 130-150 см3, прибавляют 10 см3 раствора азотнокислого серебра, 15 см3 свежеприготовленного раствора надсернокислого аммония, нагревают до кипения и выдерживают на теплом месте до прекращения выделения пузырьков кислорода. Затем раствор охлаждают в проточной воде до комнатной температуры (20-22 °С), приливают 10 см3 раствора хлористого натрия и немедленно титруют раствором арсенит-нитрита натрия до слабо-розовой окраски, после чего прибавляют его по каплям до полного исчезновения розовой окраски.
Вместо арсенит-нитрита натрия для титрования можно применять раствор тиосульфата натрия.
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю марганца (X) в процентах вычисляют по формуле
,
где Т - массовая концентрация раствора арсенит-нитрита натрия или тиосульфата натрия, выраженная в г/см3 марганца;
V - объем раствора арсенит-нитрита натрия или тиосульфата натрия, израсходованный на титрование, см3;
m - масса навески, г.
2.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли марганца приведены в табл. HYPERLINK "" \l "TO0000003" \o "Таблица 2" 2 .
Таблица 2
Массовая доля марганца, % Погрешность результатов анализа (, % Допускаемые расхождения, %
двух средних результатов анализа, выполненных в различных условиях dк двух параллельных определений d2 трех параллельных определений d3 результатов анализа стандартного образца от аттестованного значения (
От 0,05 до 0,1 включ. 0,008 0,010 0,008 0,010 0,005
Св. 0,1 » 0,2 » 0,012 0,015 0,012 0,015 0,008
» 0,2 » 0,5 » 0,019 0,024 0,020 0,024 0,012
» 0,5 » 1,0 » 0,03 0,03 0,03 0,03 0,02
» 1,0 » 2,0 » 0,04 0,05 0,04 0,05 0,02
» 2,0 » 3,0 » 0,06 0,07 0,06 0,08 0,04
(Измененная редакция, Изм. № 2).
3.1. Сущность метода
Метод основан на окислении двухвалентного марганца марганцовокислым калием до трехвалентного в нейтральном (рН 7) или слабощелочном растворе в присутствии пирофосфорнокислого натрия и потенциометрическом определении конца титрования.
3.2. Аппаратура и реактивы
Установка для потенциометрического титрования:
пара электродов: индикаторный платиновый электрод и электрод сравнения - каломельный, хлорсеребряный или вольфрамовый;
магнитная или механическая мешалка;
милливольтметр постоянного тока или рН-метр, позволяющий четко фиксировать изменение потенциала в точке эквивалентности при титровании с выбранной парой электродов. При необходимости к прибору последовательно подключают переменное сопротивление, которое позволяет производить измерения в пределах шкалы прибора.
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 или ГОСТ 14261-77 и разбавленная 1:1.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77 или ГОСТ 14262-78 и разбавленная 1:4, 1:10.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 или ГОСТ 11125-84.
Аммиак водный по ГОСТ 3760-79 и разбавленный 1:1.
Натрий пирофосфорнокислый по ГОСТ 342-77, раствор с массовой концентрацией 100 г/дм3.
Индикатор универсальный, бумага.
Мочевина по ГОСТ 6691-77.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490-75, стандартный раствор с молярной концентрацией эквивалента 0,02 моль/дм3: 0,64 г марганцовокислого калия растворяют в 1 дм3 воды. Раствор переливают в склянку из темного стекла и оставляют на 8-10 сут, затем его декантируют или фильтруют через асбестовый фильтр в склянку из темного стекла.
Массовую концентрацию раствора марганцовокислого калия устанавливают не ранее следующего дня после его фильтрования по стандартному раствору марганца или по стандартному образцу, близкому по составу и содержанию марганца к анализируемой пробе.
Навеску марганцовокислого калия (перекристаллизованного) массой 0,15 г растворяют в 30 см3 воды, прибавляют 10 см3 соляной кислоты и выпаривают досуха. Последнюю операцию повторяют еще дважды. Соли растворяют в 10 см3 соляной кислоты, переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3, разбавляют до метки водой и перемешивают.
Отбирают аликвотную часть раствора 25 см3 в стакан вместимостью 400 см3, содержащий 100 см3 насыщенного раствора пирофосфорнокислого натрия и 0,5 г мочевины. Операцию выполняют при непрерывном перемешивании раствора. Далее поступают, как указано в п. HYPERLINK "" \l "PO0000017" \o "Пункт 3.3" 3.3 .
Массовую концентрацию раствора марганцовокислого калия (Т), выраженную в граммах марганца на 1 см3 раствора, вычисляют по формуле
,
где m - масса навески марганцовокислого калия, соответствующая аликвотной части раствора, г;
V - объем раствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование, см3;
0,3476 - коэффициент пересчета марганцовокислого калия на марганец.
3.3. Проведение анализа
Навеску стали или чугуна массой 0,2 г помещают в стакан вместимостью 250-300 см3 и растворяют при умеренном нагревании в 20-30 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, или серной кислоты, разбавленной 1:4, окисляют прибавляя по каплям азотную кислоту до прекращения вспенивания. Раствор выпаривают до 3