ГОСТ 22974.3-96
ГОСТ 22974.3−96 Флюсы сварочные плавленые. Методы определения оксида марганца (II)
ГОСТ 22974.3−96
Группа В09
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ФЛЮСЫ СВАРОЧНЫЕ ПЛАВЛЕНЫЕ
Методы определения оксида марганца (II)
Melted welding fluxes.
Methods of manganous oxide (II) determination
МКС 77.040
ОКСТУ 0809
Дата введения 2000−01−01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 72; Институтом электросварки им.
ВНЕСЕН Государственным комитетом Украины по стандартизации, метрологии и сертификации
2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 9 от 12 апреля 1996 г.)
За принятие проголосовали:
Наименование государства | Наименование национального органа по стандартизации |
Азербайджанская Республика |
Азгосстандарт |
Республика Беларусь |
Госстандарт Беларуси |
Республика Казахстан |
Госстандарт Республики Казахстан |
Российская Федерация |
Госстандарт России |
Республика Таджикистан |
Таджикгосстандарт |
Туркменистан |
Главная государственная инспекция Туркменистана |
Республика Узбекистан |
Узгосстандарт |
Украина |
Госстандарт Украины |
3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 21 апреля 1999 г. N 134 межгосударственный стандарт
4 ВЗАМЕН
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает потенциометрический метод определения оксида марганца (II) (при массовой доле оксида марганца (II) от 2 до 50%), фотометрический метод определения оксида марганца (II) (при массовой доле оксида марганца (II) от 0,1 до 10%) и атомно-абсорбционный метод определения оксида марганца (II) (при массовой доле оксида марганца (II) от 0,1 до 50%).
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 342−77 Натрий фосфорнокислый пиро. Технические условия
ГОСТ 1277−75 Серебро азотнокислое. Технические условия
ГОСТ 3118−77 Кислота соляная. Технические условия
ГОСТ 3760−79 Аммиак водный. Технические условия
ГОСТ 4204−77 Кислота серная. Технические условия
ГОСТ 4461−77 Кислота азотная. Технические условия
ГОСТ 5457−75 Ацетилен растворенный и газообразный технический. Технические условия
ГОСТ 6008−90 Марганец металлический и марганец азотированный. Технические условия
ГОСТ 6552−80 Кислота ортофосфорная. Технические условия
ГОСТ 18300−87 Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия
ГОСТ 20478−75 Аммоний надсернокислый. Технические условия
ГОСТ 20490−75 Калий марганцовокислый. Технические условия
ГОСТ 22974.0−96 Флюсы сварочные плавленые. Общие требования к методам анализа
ГОСТ 22974.1−96 Флюсы сварочные плавленые. Методы разложения флюсов
3 Общие требования
Общие требования к методам анализа — по
4 Потенциометрический метод определения оксида марганца (II)
4.1 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.
4.2 Аппаратура, реактивы и растворы
Установка для потенциометрического титрования.
Милливольтметр на 17−20 мВ внутренним сопротивлением 700 Ом.
Электромешалка с частотой вращения 8,3−10,0 с(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
Кислота соляная по
Аммиак водный по
Натрий пирофосфорнокислый по
Спирт этиловый ректификованный технический по
Нейтральный красный, индикатор: 0,1 г индикатора растворяют в 60 смэтилового спирта и разбавляют до 100 смводой.
Марганец металлический по
Стандартные растворы оксида марганца (II).
Раствор А: 0,7744 г металлического марганца, очищенного от оксидной пленки, растворяют при нагревании в 20 смсоляной кислоты, осторожно по каплям приливают 1−2 смазотной кислоты и кипятят до удаления оксидов азота. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см, доливают водой до метки и перемешивают. Раствор, А имеет массовую концентрацию оксида марганца (II) 0,001 г/см.
Раствор Б: 10 смраствора, А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают водой до метки и перемешивают. Раствор Б имеет массовую концентрацию оксида марганца (II) 0,0001 г/см.
Калий марганцовокислый по
Стандартный раствор оксида марганца (II) можно приготовить из калия марганцовокислого.
Раствор А: 2,2279 г марганцовокислого калия, перекристаллизированного и высушенного на воздухе, помещают в стакан вместимостью 300−400 см, приливают 100 смводы, нагревают до полного растворения. Затем приливают соляную кислоту до полного обесцвечивания раствора. Раствор выпаривают досуха. Сухой остаток растворяют в 40 смсоляной кислоты (1:1), переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см, доливают водой до метки и перемешивают. Раствор, А имеет массовую концентрацию оксида марганца (II) 0,001 г/см.
Раствор Б: 10 смраствора, А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают водой до метки и перемешивают. Раствор имеет массовую концентрацию оксида марганца (II) 0,0001 г/см.
Устанавливают массовую концентрацию раствора марганцовокислого калия: отбирают 20 смстандартного раствора, А в стакан вместимостью 400−500 см, содержащий 150 смраствора пирофосфорнокислого натрия, прибавляют три капли индикатора нейтрального красного и нейтрализуют аммиаком (1:1) до появления красно-бурой окраски. Объем раствора доводят водой до 250 см, опускают электроды, включают мешалку и титруют 0,05 моль/дмраствором марганцовокислого калия до резкого скачка потенциала.
По окончании работы электроды оставляют погруженными в стакан с водой.
Массовую концентрацию раствора марганцовокислого калия , г/смоксида марганца (II), вычисляют по формуле
, (1)
где — масса навески оксида марганца (II), соответствующая аликвотной части раствора, г;
— объем 0,05 моль/дмраствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование, см.
4.3 Проведение анализа
После разложения флюса по
4.4 Обработка результатов
Массовую долю оксида марганца (II) , %, вычисляют по формуле
, (2)
где — объем раствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование пробы, см;
— объем раствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование контрольного опыта, см;
— массовая концентрация раствора марганцовокислого калия, г/смоксида марганца (II);
— масса навески флюса, соответствующая аликвотной части раствора, г
.
4.5 Нормы точности и нормативы контроля точности определения оксида марганца (II) приведены в таблице 1.
Таблица 1
В процентах
Массовая доля оксида марганца (II) | Допускаемое расхождение | ||||
От 0,1 до 0,2 включ. | 0,03 | 0,04 | 0,03 | 0,04 | 0,02 |
Св. 0,2 «0,4 « | 0,04 | 0,05 | 0,04 | 0,05 | 0,03 |
» 0,4 «1,0 « | 0,06 | 0,07 | 0,06 | 0,07 | 0,04 |
» 1,0 «2,0 « | 0,08 | 0,10 | 0,09 | 0,10 | 0,05 |
» 2,0 «5,0 « | 0,13 | 0,16 | 0,13 | 0,16 | 0,08 |
» 5,0 «10,0 « | 0,18 | 0,23 | 0,19 | 0,23 | 0,12 |
» 10,0 «25,0 « | 0,30 | 0,40 | 0,30 | 0,40 | 0,20 |
» 25,0 «50,0 « | 0,40 | 0,50 | 0,40 | 0,50 | 0,30 |
5 Фотометрический метод определения оксида марганца (II)
5.1 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).
5.2 Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.
Кислота азотная по
Кислота ортофосфорная по
Кислота серная по
Аммоний надсернокислый по
Калий йоднокислый или натрий йоднокислый.
Серебро азотнокислое по
Вода, не содержащая восстановителей: к 1000 смводы прибавляют 5 смсерной кислоты, разбавленной 1:1, нагревают до кипения, прибавляют несколько кристаллов йоднокислого калия и кипятят 10 мин.
Стандартный раствор оксида марганца (II).
Раствор В: 10 смраствора А, приготовленного по 4.2, переносят в стакан вместимостью 300−400 см, приливают 10 смсерной кислоты и выпаривают до густых паров серной кислоты. Стакан охлаждают, обмывают стенки водой и выпаривание повторяют. После охлаждения раствор переносят в мерную колбу вместимостью 500 сми доводят водой до метки. Раствор имеет массовую концентрацию оксида марганца (II) 0,00002 г/с
м.
5.3 Проведение анализа
5.3.1 После разложения флюса по
5.3.2 Окисление марганца надсернокислым аммонием
Отбирают 10 смраствора (20 смпри массовой доле оксида марганца (II) менее 0,5%) в мерную колбу вместимостью 100 см, приливают 10 смводы, 10 смазотнокислого серебра и 20 смнадсернокислого 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 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.
5.3.3 Построение градуировочного графика
В десять мерных колб вместимостью 100 смпоследовательно вносят 1; 2; 4; 6; 8; 10; 12; 14; 16 и 20 смстандартного раствора В, что соответствует 0,00002; 0,00004; 0,00008; 0,00012; 0,00016; 0,00020; 0,00024; 0,00028; 0,00032; 0,00040 г оксида марганца (II).
В одиннадцатую колбу вносят 3−5 смсерной кислоты (1:1), добавляют 10 смводы и далее ведут анализ, как указано
5.3.4 Окисление марганца йоднокислым калием (натрием)
Отбирают 10 смраствора (20 смпри массовой доле оксида марганца (II) менее 0,5%), переносят в коническую колбу вместимостью 150 см(если бралась аликвотная часть 10 см, то прибавляют 10 смводы), приливают 3 смортофосфорной 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 см, 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 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
.
5.3.5 Построение градуировочного графика
В десять мерных колб вместимостью 100 смпоследовательно вносят 1; 2; 4; 6; 8; 10; 12; 14; 16 и 20 смстандартного 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 3−4 смсерной кислоты (1:1), добавляют 10 смводы и далее ведут анализ, как указано
5.4 Обработка результатов
Массовую долю оксида марганца (II) , %, вычисляют по формуле
, (3)
где — масса оксида марганца (II), найденная по градуировочному графику, г;
— масса навески флюса, соответствующая аликвотной части раствора, г.
5.5 Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли оксида марганца (II) приведены в таблице 1.
6 Атомно-абсорбционный метод определения оксида марганца (II)
6.1 Сущность метода
Метод основан на измерении степени поглощения резонансного излучения свободными атомами марганца, образующимися в результате распыления раствора в пламя воздух-ацетилен. Для определения массовой доли оксида марганца (II) до 5% используется резонансная линия 279,5 нм. Для определения массовой доли оксида марганца (II) свыше 5% используется менее чувствительная линия 403,0 нм.
6.2 Аппаратура, реактивы и растворы
Атомно-абсорбционный спектрофотометр с пламенным атомизатором.
Лампа с полым катодом для определения оксида марганца (II).
Ацетилен растворенный и газообразный технический по
Кислота соляная по
Калий марганцовокислый по
Марганец металлический по
Стандартные растворы оксида марганца (II) готовят по 4.2.
6.3 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 (таблица 2).
6.4 Проведение анализа
После разложения флюса по
Таблица 2
Массовая доля оксида марганца (II), % |
Аликвотная часть раствора, см |
Аналитическая линия, нм |
От 0,1 до 0,5 включ. | Без разбавления | 279,5 |
Св. 0,5 «5,0 « | 10 | 279,5 |
» 5,0 «10,0 « | 20 | 403,0 |
» 10,0 «50,0 « | 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.
Поскольку диапазон линейки градуировочных графиков зависит от чувствительности применяемых приборов, то предлагаемые массы элементов для определения в пробах и для построения градуировочных графиков следует считать рекомендуемыми.
6.5 Построение градуировочного графика
6.5.1 Построение градуировочного графика для массовой доли оксида марганца (II) от 0,1 до 5,0%
В мерные колбы вместимостью 100 смпомещают 1; 2; 4; 6; 8 и 10 смстандартного раствора оксида марганца (II) Б, приготовленного по 4.2, что соответствует 0,0001; 0,0002; 0,0004; 0,0006; 0,0008; 0,0010 г оксида марганца (II), приливают 5 смсоляной 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.
6.5.2 Построение градуировочного графика для массовой доли оксида марганца (II) от 5 до 50%
В мерные колбы вместимостью 100 смпомещают 1; 2; 4; 6; 8 и 10 смстандартного раствора оксида марганца (II) А, приготовленного по 4.2, что соответствует 0,001; 0,002; 0,004; 0,006; 0,008 и 0,010 г оксида марганца (II), приливают 5 смсоляной 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.
6.6 Обработка результатов
6.6.1 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.
6.6.2 Массовую долю оксида марганца , %, вычисляют по формуле
, (4)
где — масса оксида марганца (II), найденная по градуировочному графику, г;
— масса навески флюса, соответствующая аликвотной части раствора, г.
6.7 Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли оксида марганца (II) приведены в таблице 1.