ГОСТ 21876.1-76. Ферромарганец. Метод определения марганца

Государственный комитет СССР по стандартам · № ГОСТ 21876.1-76Действующий акт

(введен в действие Постановлением Госстандарта СССР от 24.05.1976 № 1263)

(ред. от 20.03.1989)

Введен в действие Постановлением Госстандарта СССР от 24 мая 1976 г. № 1263

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ФЕРРОМАРГАНЕЦ

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАРГАНЦА

Ferromanganese. Method for
the determination of manganese

ГОСТ 21876.1-76

Группа В19

ОКСТУ 0809

Взамен

ГОСТ 13091.1-67

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 24 мая 1976 г. № 1263 срок действия установлен с 01.01.1978 до 01.01.1983.

Переиздание. Декабрь 1977 г.

Настоящий стандарт устанавливает потенциометрический метод определения марганца в ферромарганце при массовой доле марганца от 65 до 95%.

Метод основан на реакции окисления двухвалентного марганца до трехвалентного в нейтральной среде в присутствии комплексообразователя — пирофосфорнокислого натрия.

Стандарт соответствует международному стандарту ИСО 4159-78.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1 Общие требования к методу анализа — по ГОСТ 27349-87.

1.2. Отбор проб производят по ГОСТ 24991-81 со следующим дополнением.

1.2.1. Проба должна быть приготовлена в виде тонкого порошка с размером частиц, проходящих через сито с сеткой № 016 по ГОСТ 6613-86.

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Установка потенциометрическая (см. чертеж).

1 — платиновый электрод (проволока длиной 50 мм и диаметром 1 — 2 мм или спираль из нее); 2 — переменное сопротивление на 25 — 50 кОм; 3 — милливольтметр типа МПП 254 или милливольтмикроамперметр типов М-95, М-198/2 или другого типа; 4 — вольфрамовый электрод (проволока диаметром 0,5 — 1,0 мм или спираль из нее)

Мешалка магнитная.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 и разбавленная 1:1.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и разбавленная 1:1.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77, разбавленная 1:1.

Кислота фтористо-водородная по ГОСТ 10484-78.

Абзац исключен с 1 октября 1984 года. - Изменение № 1, введенное в действие Постановлением Госстандарта СССР от 28.04.1984 № 1515.

Бромтимоловый синий, спиртовой раствор с массовой долей, 0,1%; готовят следующим образом: 0,1 г бромтимолового синего растворяют в 20 см3 этилового спирта, а затем разбавляют водой до 100 см3.

Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300-87.

Натрий пирофосфорнокислый по ГОСТ 342-77, насыщенный раствор; готовят следующим образом: 120 г пирофосфата натрия растворяют в 1 дм3 воды при слабом нагревании (до 70 °С), охлаждают и дают выкристаллизоваться избытку соли.

Ацетон по ГОСТ 2603-79.

Натрий углекислый по ГОСТ 84-76, раствор с массовой долей, 10%.

Марганец металлический марки Мр00 по ГОСТ 6008-82, очищенный от окислов и жира: 10 г электролитического марганца помещают в стакан вместимостью 400 см3. Поверхностный слой обрабатывают в течение нескольких минут в смеси 50 см3 воды и 5 см3 азотной кислоты до получения блестящей поверхности. Раствор сливают и после шестикратной промывки водой металл промывают ацетоном и высушивают при 100 °С в сушильном шкафу в течение 10 мин.

Стандартный раствор марганца; готовят следующим образом: 1 г очищенного электролитического марганца помещают в стакан вместимостью 600 см3 и растворяют в 20 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1. После растворения навески приливают 100 см3 воды и нагревают до кипения. Полученный раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают. Массовая концентрация марганца в стандартном растворе равна 0,001 г/см3.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490-75, перекристаллизованный. Перекристаллизацию производят следующим образом: марганцовокислый калий растворяют в 250 см3 горячей воды (70 — 80 °С) до получения насыщенного раствора. Раствор нагревают при перемешивании в течение 20 — 30 мин и, не охлаждая, фильтруют через воронку с пористой пластинкой № 3. Раствор охлаждают при энергичном взбалтывании и дают выделиться кристаллическому осадку. Раствор сифонируют, осадок переносят на воронку с пористой пластиной № 3 и оставшийся раствор отсасывают с применением вакуума. Перекристаллизацию выделенного марганцовокислого калия повторяют дважды. После повторной перекристаллизации марганцовокислый калий помещают на стекло, просушивают на воздухе в закрытом от света и пыли месте, а затем в термостате при 100 +/- 5 °С в течение 2 — 3 ч и хранят в склянке из темного стекла.

Калий марганцовокислый, раствор с молярной концентрацией эквивалента 0,05 моль/дм3; готовят следующим образом: 1,58 г марганцовокислого калия растворяют в 1 дм3 воды. Раствор оставляют на 6 сут, затем сифонируют или фильтруют через слой стеклянной ваты или воронку с пористой пластиной в склянку из темного стекла. Массовая концентрация раствора марганцовокислого калия устанавливают через день после фильтрации по стандартному раствору марганца или навеске перекристаллизованного марганцовокислого калия.

Установка титра раствора марганцовокислого калия по электролитическому марганцу

50 см3 стандартного раствора марганца при перемешивании помещают в стакан вместимостью 400 см3, где находится 2 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, 150 см3 насыщенного раствора пирофосфата натрия и далее анализ ведут, как указано в п. 3.1.

Массовая концентрация раствора марганцовокислого калия (С), выраженный в г/см3 марганца, вычисляют по формуле

T = \frac{m}{V - V_{1}} ,

где m — масса навески марганца, соответствующая аликвотной части раствора, г;

V — объем раствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование, см3;

V_{1} — объем раствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование раствора контрольного опыта на загрязнение реактивов, см3.

Установка титра раствора марганцовокислого калия по марганцовокислому калию

Навеску дважды перекристаллизованного марганцовокислого калия массой 0,8 г растворяют в 30 см3 воды, прибавляют 10 см3 соляной кислоты и выпаривают досуха. К сухому остатку снова приливают 10 см3 соляной кислоты и вновь выпаривают досуха. Сухой остаток растворяют в 40 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, раствор охлаждают, переливают в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают водой до метки и перемешивают. Отбирают пипеткой 50 см3 раствора, переносят при перемешивании в стакан вместимостью 400 см3, содержащий 150 см3 насыщенного раствора пирофосфата натрия и 2 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1. Далее анализ ведут, как указано в п. 3.1.

Массовая концентрация раствора марганцовокислого калия ( T_{1} ), выраженный в г/см3 марганца, вычисляют по формуле

T_{1} = \frac{m \cdot 0,3476}{V - V_{1}} ,

где m — масса навески марганцовокислого калия, соответствующая аликвотной части раствора, г;

V — объем раствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование, см3;

V_{1} — объем раствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование раствора контрольного опыта на загрязнение реактивов, см3;

0,3476 — коэффициент пересчета марганцовокислого калия на марганец.

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

3.1. Навеску ферромарганца массой 0,5 г растворяют без нагревания в 40 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, в стакане вместимостью 400 см3, накрытом часовым стеклом.

По окончании реакции прибавляют несколько капель фтористо-водородной кислоты, раствор нагревают на плите и умеренно кипятят 5 — 10 мин. Затем приливают 25 см3 серной кислоты, разбавленной 1:4, и выпаривают раствор до появления паров серной кислоты.

При неполном растворении пробы в азотной кислоте раствор с остатком пробы обрабатывают 40 см3 смеси соляной и азотной кислот в соотношении 3:1. Затем приливают 25 см3 серной кислоты, разбавленной 1:4, и выпаривают раствор до появления паров серной кислоты.

После разложения пробы раствор количественно переливают в мерную колбу вместимостью 250 см3, охлаждают, доливают водой до метки и перемешивают.

Аликвотную часть раствора 50 см3 при перемешивании переносят в стакан вместимостью 400 см3, где находится 150 см3 насыщенного раствора пирофосфата натрия. Затем добавляют 15 капель раствора бромтимолового синего, нейтрализуют раствором углекислого натрия или соляной кислоты, разбавленной 1:1, до перехода окраски раствора из желтой в зеленую (до рН 7).

После нейтрализации в раствор погружают электроды, включают мешалку и титруют раствором перманганата калия до изменения потенциала, отмеченного максимальным отклонением стрелки милливольтметра.

После 10 — 15 определений платиновый электрод очищают путем погружения на 1 — 2 мин в соляную кислоту, разбавленную 1:1.

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1 Массовая доля марганца (Х) в процентах вычисляют по формуле

X = \frac{T \cdot V \cdot 100}{m} ,

где Т — массовая концентрация раствора марганцовокислого калия, выраженный в граммах марганца;

V — объем раствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование, см3;

m — масса навески ферромарганца, соответствующая аликвотной части раствора, г.

4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли марганца приведены в таблице.

Массовая доля марганца, %	Нормы точности и нормативы контроля точности, %
Массовая доля марганца, %	погрешность результатов анализа \Delta	расхождение результатов двух анализов dк	расхождение двух параллельных определений d2	расхождение трех параллельных определений d3	расхождение результатов анализа стандартного образца от аттестованного значения \delta
От 65 до 95	0,4	0,5	0,4	0,5	0,3