ГОСТ 2604.5-84
Группа В09
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ЧУГУН ЛЕГИРОВАННЫЙ
Методы определения марганца
Alloy cast iron. Methods for determination of manganese
МКС 77.080.10
ОКСТУ 0809
Дата введения 1985-01-01
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 27 января 1984 г. N 357 дата введения установлена 01.01.85
Ограничение срока действия снято по протоколу N 4-94 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 4-93)
ВЗАМЕН ГОСТ 2604.5-77
ИЗДАНИЕ с Изменением N 1, утвержденным в апреле 1989 г. (ИУС 7-89).
ВНЕСЕНА поправка, опубликованная на официальном сайте Росстандарта России rst.gov.ru по состоянию на 13.12.2023
Поправка внесена изготовителем базы данных
Настоящий стандарт устанавливает фотометрический метод определения марганца (при массовой доле от 0,10 до 2,0%), титриметрический метод (при массовой доле от 0,20 до 5,0%), потенциометрический метод (при массовой доле от 2,0 до 25,0%) и атомно-абсорбционный метод (при массовой доле от 0,10 до 5,0%) в легированном чугуне.
Стандарт соответствует международному стандарту ИСО 629-82 в части фотометрического метода.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 28473-90.
1.2. Погрешность результата анализа (при доверительной вероятности 0,95) не должна превышать
расхождение результатов двух (трех) параллельных измерений не должно превышать (при доверительной вероятности 0,95) значения
воспроизведенное в стандартном образце значение массовой доли элемента не должно отличаться от аттестованного более чем на допускаемое (при доверительной вероятности 0,85) значение
При невыполнении одного из вышеуказанных условий проводят повторные измерения массовой доли марганца. Если и при повторных измерениях требования к точности результатов не выполняются, результаты анализа признают неверными, измерения прекращают до выявления и устранения причин, вызвавших нарушение нормального хода анализа.
Расхождение двух средних результатов анализа, выполненного в различных условиях (например, при внутрилабораторном контроле воспроизводимости), не должно превышать (при доверительной вероятности 0,95) значения
(Введен дополнительно, Изм. N 1).
2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
2.1.Сущность метода
Метод основан на реакции окисления двухвалентного марганца до семивалентного йоднокислым калием в сернокислой или азотнокислой среде и измерении оптической плотности окрашенного комплекса при длине волны 545 нм.
Влияние железа устраняют прибавлением фосфорной кислоты.
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 и разбавленная 1:1, 1:100.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77 и разбавленная 1:4.
Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552-80.
Смесь кислот: к 750 см
Калий йоднокислый, раствор 50 г/дм
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490-75.
Водорода перекись по ГОСТ 10929-76, раствор 0,3 г/см
Железо карбонильное ос. ч.
Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197-74, раствор 1 г/см
Стандартные растворы сернокислого марганца:
раствор А с массовой концентрацией 0,0002 г/см
Раствор Б с массовой концентрацией 0,0001 г/см
Вода, не содержащая восстановителей: в колбу вместимостью 2 дм
Вода, не содержащая восстановителей, применяется для разбавления окисленных растворов, приготовленных для фотом
етрирования.
2.1, 2.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).
2.3. Проведение анализа
2.3.1. Навеску чугуна в зависимости от массовой доли марганца (см. табл.1) помещают в стакан вместимостью 250 см
Таблица 1
Массовая доля марганца, % | Масса навески чугуна, г | Аликвотная часть раствора, см |
От 0,10 до 0,50 | 1 | 50 |
Св. 0,50 " 2,0 | 0,5 | 25 |
Затем осторожно приливают 10 см
Нерастворимые в этих условиях чугуны растворяют в соляной кислоте или в соляной кислоте с добавлением азотной кислоты. Затем к раствору приливают 30 см
Содержимое стакана охлаждают, растворяют соли при нагревании в 50-60 см
(Измененная редакция, Изм. N 1
).
2.3.2. Содержимое колбы нагревают до кипения, кипятят 1 мин и выдерживают при температуре, близкой к температуре кипения, в течение 40-50 мин. Затем раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см
Оптическую плотность раствора измеряют на спектрофотометре при длине волны 545 нм или на фотоэлектроколориметре со светофильтром, имеющим область пропускания в интервале длин волн 530-550 нм, в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 20 мм.
В качестве раствора сравнения используют полученный раствор, добавив к нему несколько капель раствора азотистокислого натрия для восстановления марганцовой кислоты (до исчезновения розовой окраски).
Для внесения поправки в результаты анализа на содержание марганца в реактивах через все стадии анализа проводят контрольный опыт, оптическую плотность раствора которого измеряют относительно своего раствора сравнения, который получают аналогично выше приведенному.
По найденному значению оптической плотности исследуемого раствора с учетом оптической плотности раствора контрольного опыта находят количество марганца в миллиграммах по градуировочному графику.
2.3.3. Построение градуировочного графика
Навеску карбонильного железа массой 2 г помещают в стакан вместимостью 250 см
По 10 см
Раствор в каждой колбе разбавляют водой до 50 см
В качестве раствора сравнения используют раствор контрольного опыта.
По найденным величинам оптической плотности и соответствующим им значениям концентраций марганца строят градуировочный график.
(Измененная редакция, Изм. N
1).
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю марганца (
где
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений при доверительной вероятности 0,95 не должны превышать указанных в табл.2.
3. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ДЛЯ ЧУГУНА
С МАССОВОЙ ДОЛЕЙ КОБАЛЬТА ДО 1,0%
3.1.Определение марганца в чугунах, содержащих до 1,0% хрома
3.1.1. Сущность метода
Метод основан на окислении двухвалентного марганца в кислой среде до семивалентного надсернокислым аммонием в присутствии катализатора азотнокислого серебра. Полученную марганцовую кислоту оттитровывают раствором арсенит-нитрита натрия или раствором тиосульфата натрия.
(Поправка).
3.1.2. 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 см
Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277-75, раствор 0,005, г/см
Натрий хлористый по ГОСТ 4233-77, раствор 0,005 г/см
Бумага индикаторная, универсальная.
Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478-75, раствор 0,2 г/см
Мышьяковистый ангидрид по ГОСТ 1973-77.
Натрий мышьяковистокислый орто (арсенит натрия).
Натрий двууглекислый по ГОСТ 4201-79.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, раствор 0,15 г/см
Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197-74.
Натрия арсенит-нитрит, стандартный раствор: 1,5 г мышьяковистого ангидрида помещают в стакан вместимостью 400-600 см
В полученном растворе растворяют 0,85 г азотистокислого натрия, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм
Допускается приготовление стандартного раствора из арсенита натрия: 2,91 г арсенита натрия помещают в стакан вместимостью 400 см
Далее подготовку раствора проводят так же, как из мышьяковистого ангидрида. При содержании в соли кристаллизационной воды ее учитывают при вычислении навески, необходимой для приготовления стандартного раствора.
Массовую концентрацию раствора арсенит-нитрита натрия устанавливают по стандартным образцам чугуна с химическим составом, соответствующим требованиям настоящего стандарта, и вычисляют по формуле
где
3.1.3. Проведение анализа
Навеску чугуна массой 0,5 г (при массовой доле марганца от 0,20 до 0,8%) или массой 0,25 г (при массовой доле марганца от 0,8 до 5,0%) помещают в коническую колбу вместимостью 250 см
Нерастворимый остаток, содержащий кремниевую кислоту и графит, отфильтровывают на фильтр средней плотности "белая лента" и промывают 5-6 раз горячей водой, собирая фильтрат и промывные воды в коническую колбу вместимостью 250 см
Раствор разбавляют водой до 100 см
Затем раствор охлаждают до комнатной температуры, приливают 10 см
.
3.1.2, 3.1.3. (Измененная редакция, Изм. N 1).
3.1.4. Обработка результатов
3.1.4.1. Массовую долю марганца (
где
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3.1.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений при доверительной вероятности 0,95 не должны превышать указанных в табл.2.
3.2. Определение марганца в чугунах, содержащих свыше 1,0% хрома
3.2.1. Сущность метода
Сущность метода по п.3.1.1 с дополнением: мешающие определению марганца элементы осаждают окисью цинка.
3.2.2. Реактивы и растворы
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77.
Аммиак водный по ГОСТ 3760-79.
Окись цинка по ГОСТ 10262-73, суспензия в воде: 50 г окиси цинка, не содержащей марганца, карбонатов и восстановителей, помещают в фарфоровую ступку и тщательно растирают пестиком с горячей водой, затем добавляют 250-300 см
Окись цинка, содержащую карбонаты и восстановители, предварительно прокаливают при 800 °С.
Остальные реактивы и растворы по п.3.1.2.
3.2.3. Проведение анализа
Навеску чугуна массой 1 г (при массовой доле марганца от 0,20 до 0,8%) или массой 0,5 г (при массовой доле марганца от 0,8 до 5,0%) помещают в коническую колбу вместимостью 250 см
Если чугун не растворяется в смеси серной и азотной кислот, навеску растворяют в 30 см
Раствор, полученный любым из этих способов, переносят в мерную колбу вместимостью 250 см
К раствору прибавляют небольшими порциями суспензию окиси цинка до полной коагуляции осадка гидроокисей (на дне колбы должен быть небольшой избыток суспензии окиси цинка).
Содержимое колбы охлаждают, доливают водой до метки, перемешивают и дают осадку отстояться.
Раствор фильтруют через сухой фильтр средней плотности "белая лента" в сухую мерную колбу вместимостью 100 см
.1.3.
3.2.2, 3.2.3. (Измененная редакция, Изм. N 1).
3.2.4. Обработка результатов - по п.3.1.4.
4. ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ДЛЯ ЧУГУНА
С МАССОВОЙ ДОЛЕЙ ВАНАДИЯ ДО 0,10%
4.1.Сущность метода
Метод основан на окислении двухвалентного марганца до трехвалентного марганцовокислым калием в нейтральной среде. Железо, хром и другие элементы, мешающие определению марганца, связывают в пирофосфатные комплексы.
4.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Установка для потенциометрического титрования с парой электродов: платина - насыщенный каломельный; платина - вольфрамовый или платина - платиновый.
Кислота соляная, по ГОСТ 3118-77, разбавленная 1:1.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77, разбавленная 1:20.
Натрий фосфорнокислый пиро по ГОСТ 342-77, раствор 120 г/дм
Аммиак водный по ГОСТ 3760-79, разбавленный 1:1.
Мочевина по ГОСТ 6691-77, раствор 50 г/дм
Бумага индикаторная, универсальная.
Натрий щавелевокислый по ГОСТ 5839-77, перекристаллизованный и высушенный при 105-110 °С до постоянной массы.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490-75, стандартный раствор с молярной концентрацией эквивалента, равной 0,05 моль/дм
Массовую концентрацию стандартного раствора марганцовокислого калия устанавливают по щавелевокислому натрию.
В коническую колбу вместимостью 500 см
К содержимому колбы прибавляют 0,1 г щавелевокислого натрия и после растворения навески титруют при перемешивании раствором марганцовокислого калия до устойчивой в течение 1 мин розовой окраски. К концу титрования температура раствора должна быть не ниже 60 °С.
Массовую концентрацию раствора марганцовокислого калия (
где 0,656 - коэффициент пересчета массовой концентрации раствора марганцовокислого калия, установленного по щавелевокислому натрию, на массовую концентрацию, выраженную в граммах марганца;
4.3. Проведение анализа
Навеску чугуна массой 1 г помещают в стакан вместимостью 250 см
Нерастворимый остаток, содержащий кремниевую кислоту и графит, отфильтровывают через фильтр средней плотности "белая лента", промывают 5-6 раз горячей водой, собирая фильтрат и промывные воды в мерную колбу вместимостью 250 см
Фильтрат охлаждают, доливают до метки водой и перемешивают.
Аликвотную часть испытуемого раствора 50 см
Подготовленный таким образом раствор титруют раствором марганцовокислого калия на потенциометрической установке до скачка потенциала.
(Измененная редакция, Изм. N
1).
4.4. Обработка результатов
4.4.1. Массовую долю марганца (
где
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений при доверительной вероятности 0,95 не должны превышать указанных в табл.2.
5. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД
5.1. Атомно-абсорбционный метод определения марганца - по ГОСТ 12348-78 с дополнениями.
5.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений при доверительной вероятности 0,95 не должны превышать указанных в табл.2.
Таблица 2
Массовая доля марганца, % | Нормы точности и нормативы контроля точности, % | ||||
От 0,1 до 0,2 включ. | 0,012 | 0,015 | 0,012 | 0,015 | 0,008 |
Св. 0,2 " 0,5 " | 0,019 | 0,024 | 0,019 | 0,024 | 0,012 |
" 0,5 " 1,0 " | 0,026 | 0,033 | 0,028 | 0,034 | 0,017 |
" 1,0 " 2,0 " | 0,04 | 0,05 | 0,04 | 0,05 | 0,02 |
" 2,0 " 5,0 " | 0,06 | 0,08 | 0,06 | 0,08 | 0,04 |
" 5,0 " 10 " | 0,08 | 0,11 | 0,09 | 0,11 | 0,06 |
" 10 " 25 " | 0,15 | 0,19 | 0,15 | 0,19 | 0,10 |
(Измененная редакция, Изм. N 1).
Редакция документа с учетом
изменений и дополнений подготовлена