Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые. Методы определения марганца

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

НИКЕЛЬ, СПЛАВЫ НИКЕЛЕВЫЕ

И МЕДНО-НИКЕЛЕВЫЕ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАРГАНЦА

ГОСТ 6689.6-92

Издание официальное

ГОССТАНДАРТ РОССИИ

Москва

Методы определения марганца
Nickel, nickel and copper-nickel alloys.
Methods for the determination of manganese

ОКСТУ 1709

Настоящий стандарт устанавливает титриметрический метод оп­ределения марганца (при массовой доле марганца от 0,5 до 15%), фотометрический (при массовой доле марганца от 0,001 до 1,5%) и атомно-абсорбционный (при массовой доле от 0,001 до 6%) ме­тоды определения марганца в никелевых и медно-никелевых спла­вах по ГОСТ 492 и ГОСТ 19241.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086 с до­полнением по разд. 1 ГОСТ 6689.1.

2. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ

МАРГАНЦА

2.1. Сущность метода
Метод основан на окислении двухвалентного марганца до семи­валентного надсернокислым аммонием в кислой среде в присут­ствии азотнокислого серебра в качестве катализатора и титрова­нии раствором серноватисто-кислого натрия до обесцвечивания раствора или солью Мора с потенциометрической или визуальной индикацией конца титрования.
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Потенциометр pH-340 или другой прибор того же класса точ­ности.
Электрод индикаторный — платиновый электрод ЭТПЛ-01М.
Издание официальное
© Издательство стандартов, 1992
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта России
Электрод сравнения — хлорсеребряный электрод ЭВЛ-1М, за­полненный насыщенным раствором азотно-кислого калия.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:1.
Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1 и 1:9.
Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Натрий углекислый кристаллический по ГОСТ 84 и раствор 2 г/дм3.
Кислота N-фенилантраниловая, раствор 4 г/дм3; 0,4 г реактива растворяют в 100 см3 теплого раствора углекислого натрия, -фильтруют и хранят не более 10 дней.
Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478, раствор 200 г/дм3 (раствор хранят не более 5 дней).
Серебро азотно-кислое по ГОСТ 1277, раствор 10 г/дм3.
Калий марганцово-кислый по ГОСТ 20490, 0,01 моль/дм3 раст­вор.
Соль закиси железа и аммония двойная серно-кислая (соль Мора) по ГОСТ 4208, раствор 0,005 моль/дм3; 19,608 г соли Мо­ра растворяют в 100 см3 серной кислоты (1:9) и этой же кисло­той разбавляют до 1000 см3.
Натрий серноватисто-кислый (тиосульфат натрия); 0,0025 моль/дм3 раствор: 1,3 г серноватисто-кислого натрия раст­воряют в 1000 см3 — свежеприготовленной и охлажденной воды. Для стабилизации массовой концентрации к раствору добавляют 0,05 г углекислого натрия. Массовую концентрацию раствора устанавливают по стандартному раствору марганца.
Марганец марки МрО или МрОО по ГОСТ 6008.
Стандартный раствор марганца: 0,1 г марганца растворяют в 10 см3 серной кислоты (1:1). Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,001 г марганца.
2.2.1. Установка массовой концентрации раствора соли Мора для потенциометрического титрования: к оттитрованному раст­вору пробы (п. 2.3.1) прибавляют 10 см3 раствора марганцово­кислого калия и снова титруют раствором соли Мора до скачка потенциала.
.2.2.2. Установка массовой концентрации раствора соли Мора для визуального титрования с фенилантраниловой кислотой: в коническую колбу вместимостью 250 см3 помещают 10 см3 серной кислоты (1:1), 10 см3 ортофосфорной кислоты. 100 см3 воды и 10 см3 раствора марганцово-кислого калия. Смесь охлаждают и титруют раствором соли Мора до слабо-розового окрашивания, затем добавляют 4—5 капель раствора фенилантраниловой кис­
лоты и продолжают титрование до перехода малиновой окраски раствора в желтую.
Массовая концентрация раствора соли Мора (Т) вычисляется по формуле
т У-0,0005494
Vi
где 0,0005494—масса марганца, соответствующая 1 см3 0,01 моль/дм3 раствора марганцово-кислого ка­лия, г;
V— объем 0,01 моль/дм3 раствора марганцово-кис­лого калия, взятый для титрования, см3;
Vj — объем раствора соли Мора, израсходованный на титрование, см3.
2.2.3. Установка массовой концентрации раствора серноватисто­кислого натрия; 5 см3 стандартного раствора марганца поме­щают в коническую колбу вместимостью 250 см3, добавляют 10 см3 серной кислоты (1:1), 90 см3 воды, 10 см3 ортофосфорной кисло­ты, 15 см3 раствора азотнокислого серебра и 20 см3 раствора над­сернокислого аммония. Смесь нагревают до кипения и кипятят до полного разрушения избытка надсернокислого аммония. Окрашен­ный в фиолетовый цвет раствор быстро охлаждают и титруют марганцовую кислоту раствором серноватисто-кислого натрия до исчезновения розовой окраски.
Массовая концентрация раствора серноватисто-кислого натрия (Т) вычисляется по формуле
т _ 0,005 ” V ’
где 0,005— масса марганца, взятая на титрование, г;
V — объем раствора серноватистокислого натрия, затра­ченный на титрование, см3;
2.3. Проведение анализа
2.3.1. Для сплавов, содержащих менее ОД % кремния
Навеску сплава (табл. 1) помещают в стакан вместимостью 250 см3, добавляют 20 см3 азотной кислоты, накрывают часо­вым стеклом, стеклянной или пластиковой пластинкой и раст­воряют при нагревании.
Стекло или пластинку и стенки стакана ополаскивают водой, добавляют 10 см3 серной кислоты (1:1) и раствор упаривают до появления белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают, добавляют воду до объема 50—60 см3 и нагревают до растворе­ния солей. Затем добавляют 10 мл ортофосфорной кислоты, 15 см3 раствора азотнокислого серебра, 20—25 см3 раствора над­сернокислого аммония, нагревают до кипения и кипятят до пол-
ного разрушения избытка надсернокислого аммония (что узнают по прекращению выделения пузырьков кислорода).
Таблица 1
Массовая доля марганца, %
От 0,5 до 2 включ.
Св. 2 до 5 »
»5 » 10 »
>10 » 15 »
2.3.1.1. Потенциометрическое титрование раст­вором соли Мора
Горячий раствор, окрашенный в
руют раствором соли Мора до скачка потенциала при перемеши­вании раствора магнитной мешалкой.
2.3.1.2. Визуальное титрование раствором соли Мора
Горячий раствор, окрашенный в фиолетовый цвет, быстро охлаждают, разбавляют водой до объема 150 см3 и титруют раст­вором соли Мора до слабо-розового окрашивания, затем прибав­ляют 4—5 капель раствора фенилантраниловой кислоты и про­должают титровать до перехода малиновой окраски в желтую.
2.3.1.3. Титрование раствором серноватистокис­
лого натрия
Горячий раствор, окрашенный в фиолетовый цвет, быстро охлаждают и титруют марганцовую кислоту раствором серновати­стокислого натрия до исчезновения розовой окраски.
2.3.2. Для сплавов, содержащих свыше 0,1% кремния
Навеску сплава (см. табл. 1) помещают в платиновую чашку, добавляют 10 см3 азотной кислоты, 2—3 см3 фтористоводородной кислоты и растворяют при нагревании. Ополаскивают стенки чаш­ки водой, добавляют 10 см3 серной кислоты (1:1) и раствор упа­ривают до появления белого дыма серной кислоты. Остаток охлаж­дают, добавляют 30—40 см3 воды, нагревают для растворения солей, раствор переносят в стакан вместимостью 250 см3. Затем добавляют 10 см3 ортофосфорной кислоты и далее анализ про­водят, как указано в пп. 2.3.1, 2.3.1.1, 2.3.1.2 и 2.3.1.3.
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю марганца (X) в процентах вычисляют по формуле
у- Г-100
tn

где V — объем раствора соли Мора или серноватистокислого натрия, израсходованный на титрование, см3;
Г — массовая концентрация раствора соли Мора или серно­ватистокислого натрия по марганцу, г/см3;
т — масса навески, г.
2.4.2. Расхождения результатов трех параллельных определе­ний d (показатель сходимости) и результатов двух анализов D (показатель воспроизводимости) не должны превышать значений допускаемых расхождений, приведенных в табл. 2.
Таблица 2
Допускаемые расхождения, %

Массовая доля марганца, %

2.4.3. Контроль точности результатов Государственным стандартным образцам вым стандартным образцам (ОСО), или цам предприятия никелевых и медно-никелевых сплавов, утвер­жденным по ГОСТ 8.315, или сопоставлением результатов, полу­

3. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ

МАРГАНЦА

3.1. Сущность метода
Метод основан на измерении оптической плотности окраски марганцовой кислоты после окисления двухвалентного марганца до семивалентного йоднокислым калием.
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1 : 1 и 1 : 100.
Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1.
.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Натрий азотнокислый по ГОСТ 4197, раствор 50 г/дм3.
Калий йоднокислый.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, 0,02 моль/дм3 раст­вор.
Марганец марки МрО или МрОО по ГОСТ 6008.
Стандартные растворы марганца
Раствор А: 0,1 г марганца растворяют в 10 см3 азотной кис­лоты, разбавленной 1 : 1, и кипятят до удаления оксидов азота. Растворение можно проводить в 10 см3 серной кислоты (1:1). Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, до­ливают водой до метки.
Стандартный раствор А марганца можно также готовить из 0,02 моль/дм3 раствора марганцовокислого калия: 9,1 сма 0,02 моль/дм3 раствора марганцовокислого калия помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают до метки водой.
1 см3 раствора А содержит 0,0001 г марганца.
Раствор Б: 25 см3 раствора А помещают в мерную колбу вмес­тимостью 250 см3 и доливают до метки водой.
1 см3 раствора Б содержит 0,00001 г марганца.
3.3. Проведение анализа
3.3.1. Для сплавов, содержащих менее 0,1% кремния и не содержащих хром и вольфрам
Навеску сплава (табл. 3) помещают в стакан вместимостью 250 см3, добавляют 20 см3 азотной кислоты (1:1), 10 см3 орто- фосфорной кислоты и растворяют при нагревании. После охлаж­дения ополаскивают стенки стакана водой и при массовой доле марганца менее 0,05% используют весь раствор, а при массовой доле свыше 0,05% полученный раствор переносят в мерную кол­бу вместимостью 100 см3 и доливают водой до метки.
Таблица 3

Аликвотную часть раствора (см. табл. 3) помещают в стакан вместимостью 100 см3, разбавляют в