УДК 621.791.048:006.354 Группа 809
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ФЛЮСЫ СВАРОЧНЫЕ ПЛАВЛЕНЫЕ
Методы определения оксида марганца (II] Melted welding fluxes.
Methods of manganous oxide (II) determination
ГОСТ
22974.3-85
Взамен
ГОСТ 22974.2—78
ОКСТУ 0809
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 20 декабря 1985 г. N9 4474 срок действия установлен
с 01.01.87 до 01.01.tt
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 %).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 22974.0—85.
X 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. А п п а р а т у р а, реактивы и растворы
Установка для потенциометрического титрования.
Издание официальное Перепечатка воспрещена
Милливольтметр на 17—20 мВ с внутренним сопротивлением 700 Ом.
Электромешалка с частотой вращения 30000—36000 с-1
(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 (II) 0,0001 г/см3.
Стандартный раствор оксида марганца (II) можно приготовить из марганцовокислого калия.
Раствор А: 2,2279 г марганцовокислого калия, перекристаллизованного 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.
Стр. 3 ГОСТ П»74Л—«
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 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 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
г_ т
— >
где т — масса навески оксида марганца (II), соответствующая аликвотной части 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. О б р а б от к а результатов
2.4.1. Массовую долю оксида марганца (II) в процентах вычисляют по формуле
х (У—У,) С-100 т ’
где V — объем раствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование пробы, см3;
Vi — объем раствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование контрольного опыта, см3;
С—массовая концентрация раствора марганцовокислого калия, выраженная в г/см3 оксида марганца (II);
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
Массов мар | ая доля ок ганца (П), | сида % | 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 | > | 10,00 | > | 0,20 |
> | 10,0 | > | 25,0 | > | 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 присутствии 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-
Стр. 5 ГОСТ 229743—BS
гтимостью 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 см’ 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 и 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 ом3 надсернокислого аммония. Раствор нагревают до кипения, охлаждают, доводят водой до метки, перемешивают и 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 графику.
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 °C в течение 40—50 мин. Затем раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой, не содержащей восстановителей, до метки и перемешивают.
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. Обработка результатов
3.4.1. Массовую долю оксида марганца (Xj) в процентах вычисляют по формуле
/я,-100
где mi — 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 Р=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 (II) свыше 5,00 % используется менее чувствительная линия 403,0 нм.
4.2. А п п а р а тур а, реактивы и растворы
Атомно-абсорбционнЫй спектрофотометр с пламенным атомизатором.
Лампа с полым катодом для определения оксида марганца (II).
Стр. 7 гост 2М74.Э—9S
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. Подготовка 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 100 см3, 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 » 60,0 | 5 | 403,0 |
Распыляют в пламя раствор контрольного опыта, а затем анализируемый раствор.
Перед введением в пламя каждого раствора распыляют воду для промывания системы и 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
и 0,010 г оксида марганца (II), приливают 5 см1 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 б р а б от к а 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
Xt= —-100,
где т — масса оксида марганца (II), найденная по градуировочному графику, г;
т1 — 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 табл4 1.
25
1
Зак. 143