ГОСТ 2642.12-97 Огнеупоры и огнеупорное сырье. Методы определения оксида марганца (II)

ОГНЕУПОРЫ И ОГНЕУПОРНОЕСЫРЬЕ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКСИДА МАРГАНЦА (Ii)

ГОСТ 2642.12-97

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ ИСЕРТИФИКАЦИИ

Минск

ПРЕДИСЛОВИЕ.

1. РАЗРАБОТАН МежгосударственнымТехническим комитетом по стандартизации МТК 9; Украинским государственнымнаучно-исследовательским институтом огнеупоров (УкрНИИО).

ВНЕСЕН Государственным комитетом Украины по стандартизации,метрологии и сертификации.

2. ПРИНЯТ МежгосударственнымСоветом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 11 от 23апреля 1997 г.).

За принятие проголосовали:

3. Постановлением Государственного комитета Российской Федерациипо стандартизации и метрологии от 15 декабря 1999 г. № 513-стмежгосударственный стандарт ГОСТ 2642.12-97 введен в действие непосредственно вкачестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 2000 г.

4. ВЗАМЕН ГОСТ 2642.12-86.

СОДЕРЖАНИЕ

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ОГНЕУПОРЫ И ОГНЕУПОРНОЕ СЫРЬЕ Методы определения оксида марганца (II) Refractories and refractory raw materials. Methods for determination of manganese (II) oxide

ГОСТ 2642.12-97

Дата введения 2000-07-01

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ.

Настоящий стандартраспространяется на огнеупорное сырье, материалы и изделия всех типов иустанавливает методы определения оксида марганца (II):

— фотометрический — при массовойдоле оксида марганца (II) от 0,05 до 1,0 % для высокомагнезиальных имагнезиально-известковых огнеупоров;

— фотометрический — при массовойдоле оксида марганца (II) от 0,03 до 1,0 % для алюмосиликатных ивысокомагнезиальных огнеупоров;

— атомно-абсорбционный — примассовой доле оксида марганца (II) от 0,1 до 10 % для всех типов огнеупоров.

2. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ.

В настоящем стандартеиспользованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 83-79 Натрий углекислый.Технические условия.

ГОСТ 1277-75 Сереброазотнокислое. Технические условия.

ГОСТ2642.0-86 Огнеупоры и огнеупорное сырье. Общие требования к методаманализа.

ГОСТ 2642.3-97 Огнеупоры иогнеупорное сырье. Методы определения оксида кремния (IV).

ГОСТ 3118-77 Кислота соляная.Технические условия.

ГОСТ 4197-74 Натрийазотистокислый. Технические условия.

ГОСТ 4199-76 Натрийтетраборно-кислый 10-водный. Технические условия.

ГОСТ 4204-77 Кислота серная.Технические условия.

ГОСТ 4461-77 Кислота азотная. Техническиеусловия.

ГОСТ 4521-78 Ртуть (I)азотнокислая 2-водная. Технические условия.

ГОСТ 6008-90 Марганецметаллический и марганец азотированный. Технические условия.

ГОСТ 6552-80 Кислотаортофосфорная. Технические условия.

ГОСТ 6563-75 Изделия техническиеиз благородных металлов и сплавов. Технические условия.

ГОСТ 10484-78 Кислотафтористоводородная. Технические условия.

ГОСТ 20478-75 Аммонийнадсерно-кислый. Технические условия.

ГОСТ 20490-75 Калиймарганцовокислый. Технические условия.

3. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ.

Общие требования к методаманализа и безопасности труда — по ГОСТ2642.0.

4. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКСИДАМАРГАНЦА (II) (ПРИ МАССОВОЙ ДОЛЕ ОТ 0,05 ДО 1,0 %).

4.1. Сущность метода.

Метод основан на окислениимарганца в азотнокислом или сернокислом растворе периодатом калия в присутствиифосфорной кислоты. Оптическую плотность окраски перманганат-ионов измеряют на фотоэлектроколориметреили спектрофотометре при длине волны 530 нм или с помощью желто-зеленогосветофильтра.

4.2. Аппаратура, реактивы ирастворы.

Спектрофотометр или колориметрэлектрический лабораторный.

Чашка платиновая № 118-3 по ГОСТ6563.

Кислота фтористоводородная поГОСТ 10484.

Кислота азотная по ГОСТ 4461.разбавленная 1 : 1.

Кислота серная по ГОСТ 4204.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ6552.

Калий йоднокислый (периодаткалия), твердый.

Марганец металлический по ГОСТ6008, 99,95 %.

Стандартный раствор оксидамарганца (II): 0,7752 г марганца помещают в стакан вместимостью 250 см³,накрывают часовым стеклом и растворяют в 30 см³ раствора азотнойкислоты (1 : 1) при нагревании. Затем раствор охлаждают, переводят в мернуюколбу вместимостью 1000 см³, доводят водой до метки, перемешивают.

Стандартный раствор имеетмассовую концентрацию оксида марганца (II) 0,001 г/см³ (раствор А).

Градуировочный стандартныйраствор оксида марганца (II): отбирают пипеткой 50 см³ стандартногораствора оксида марганца (II) (раствор А) в мерную колбу вместимостью 500 см³,доводят водой до метки и перемешивают.

Градуировочный стандартныйраствор имеет массовую концентрацию оксида марганца (II) 0,0001 г/см³(раствор Б).

Для приготовления стандартногораствора оксида марганца (II) допускается использовать калий марганцовокислыйпо ГОСТ 20490.

4.3.Проведение анализа.

4.3.1. Навескупробы массой 0,5 г помещают в платиновую чашку, смачивают несколькимикаплями воды, прибавляют 5-6 капель азотной или серной кислоты, 5 — 10 см³раствора фтористо-водородной кислоты, осторожно нагревают до выделения бурыхпаров оксидов азота (или белых паров серной кислоты). Остаток обрабатывают 50 -60 см³ воды, подкисляют 10 см³ азотной кислоты инагревают до растворения на песчаной бане. Раствор охлаждают, переводят вмерную колбу вместимостью 100 см³, доводят водой до метки иперемешивают.

В стакан вместимостью 250 см³отбирают аликвотную часть 20 — 50 см³ исходного раствора, в которомдолжно быть не более 0,001 г оксида марганца (II). Прибавляют 10 см³азотной кислоты и 10 см³ фосфорной кислоты, добавляют 0,3 — 0,4 гпериодата калия, нагревают 5 — 10 мин при температуре 90 °С до возникновенияустойчивой окраски. После охлаждения окрашенный раствор переводят в мернуюколбу вместимостью 100 см³, доводят до метки водой и перемешивают.

Измеряют оптическую плотностьпри длине волны 530 нм или при применении желто-зеленого светофильтра.Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта, содержащий всеприменяемые реактивы.

Массу оксида марганца (II) вграммах находят по градуировочному графику, который строят в тех же условиях.

4.3.2. Для построенияградуировочного графика в семь из восьми колб вместимостью по 100 см³отмеряют 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 см³ градуировочногораствора оксида марганца (II) (раствор Б), прибавляют в каждую колбу 10 см³азотной кислоты и 10 см³ фосфорной кислоты. Растворы нагревают докипения и затем окисляют периодатом калия при нагревании. Далее поступают, какуказано в 4.3.1. По измереннымвеличинам оптических плотностей и соответствующим им массам оксида марганца(II) в граммах строят градуировочный график.

4.4. Обработка результатов.

4.4.1. Массовую долю оксидамарганца (II) X, %, вычисляют по формуле

(1)

где т — масса оксида марганца(II), найденная поградуировочному графику, г;

V — объем исходногораствора, см³;

m₁ — масса навески, г;

V₁ — объем аликвотной части раствора, см³.

4.4.2. Нормы точности и нормативыконтроля точности определений оксида марганца (II) приведены в таблице 1.

Таблица 1

В процентах

5. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКСИДА МАРГАНЦА(II) (ПРИ МАССОВОЙ ДОЛЕ ОТ 0,1 ДО 10 %).

5.1. Сущность метода.

Атомно-абсорбционный методоснован на измерении атомной абсорбции марганца в пламени воздух — ацетилен придлине волны 279,5 нм.

5.2. Аппаратура, реактивы ирастворы.

Атомно-абсорбционныйспектрофотометр с источником излучения для марганца.

Тигли платиновые по ГОСТ 6563.

Печь муфельная, обеспечивающаянагрев до температуры (1000 ± 50) °С.

Натрий углекислый по ГОСТ 83.

Натрий тетраборнокислый 10-водныйпо ГОСТ 4199, обезвоженный при температуре 400 °С.

Смесь для сплавления, состоящаяиз углекислого натрия и безводного натрия тетраборнокислого в соотношении 2 :1.

Кислота соляная по ГОСТ 3118,разбавленная 1 : 1 и 1 : 3.

Кислота азотная по ГОСТ 4461,разбавленная 1 : 1.

Фоновый раствор: 16-20 г смесидля сплавления растворяют в 240 см³ соляной кислоты (1 : 3),разбавляют до 1 дм³ и перемешивают.

Марганец металлический по ГОСТ6008.

Стандартный раствор оксида марганца(II): 0,7745 г марганца помещают в стакан, приливают 10 см³ азотнойкислоты (1 : 1), добавляют 10 см³ соляной кислоты (1 : 1) иупаривают досуха. Соли растворяют в 20 см³ соляной кислоты (1 : 1),переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, доливают до меткиводой и перемешивают.

1 см³ растворасодержит 0,001 г оксида марганца (II) (раствор А).

Градуировочный раствор оксидамарганца (II): 10 см³ стандартного раствора А пипеткой переносят вмерную колбу вместимостью 200 см³, доводят до метки водой иперемешивают.

1 см³ растворасодержит 0,00005 г оксида марганца (II) (раствор Б).

Для приготовления стандартногораствора оксида марганца (II) допускается использовать соли марганцаквалификации не ниже х. ч.

5.3. Проведение анализа.

Навеску пробы массой 0,2 гсплавляют в платиновом тигле со смесью для сплавления при температуре 950 -1000 °С. Сплав выщелачивают в 60 см³ соляной кислоты (1 : 3) ипереводят раствор в мерную колбу вместимостью 250 см³. Раствордоводят до метки водой и перемешивают.

В мерную колбу вместимостью 100см³ отбирают аликвотную часть раствора 10 — 50 см³ (аликвотнаячасть раствора должна содержать от 0,00005 до 0,001 г оксида марганца (II)),доводят до метки фоновым раствором, перемешивают и измеряют атомное поглощениерастворов в пламени ацетилен — воздух при длине волны 279,5 нм.

Массу оксида марганца (II) вграммах находят по градуировочному графику.

5.4. Построениеградуировочного графика.

В мерные колбы вместимостью 100см³ отбирают аликвотные части градуировочного раствора Б: 1,0; 3,0;5,0; 7,0; 10,0; 12,0; 15.0; 17,0; 20,0 см³, что соответствует0,00005; 0,00015; 0,00020; 0,00035; 0,0005; 0,0006; 0,00075; 0,00085; 0,00100 гоксида марганца (II), доливают до метки фоновым раствором, перемешивают иизмеряют атомное поглощение растворов в пламени ацетилен — воздух при длиневолны 279,5 нм.

5.5. Обработка результатов.

5.5.1. Массовую долю оксидамарганца (II), Х₁, %, вычисляют по формуле

(2)

где т — масса оксида марганца(II), найденная поградуировочному графику, г;

V — объем исходногораствора, см³;

m₁ — масса навески, г;

V₁ — объем аликвотной части раствора, см³.

5.5.2. Нормы точности инормативы контроля точности определений массовой доли оксида марганца (II)приведены в таблице1.

6. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКСИДАМАРГАНЦА (II) (ПРИ МАССОВОЙ ДОЛЕ ОТ 0,03 ДО 1,0 %).

6.1. Сущность метода.

Метод основан на окислениимарганца в перманганат надсернокислым аммонием в присутствии ионов серебра. Оптическуюплотность окраски перманганат-ионов измеряют на фотоэлектроколориметре илиспектрофотометре при длине волны 525 нм или 545 нм.

6.2. Аппаратура, реактивы ирастворы.

Спектрофотометр или колориметрэлектрический лабораторный.

Ртуть азотнокислая 2-водная поГОСТ 4521.

Серебро азотнокислое по ГОСТ1277.

Кислота азотная по ГОСТ 4461,разбавленная 1 : 1.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ6552.

Аммоний над сернокислый по ГОСТ20478, раствор с массовой долей 10 %.

Натрий азотистокислый по ГОСТ4197, раствор с массовой долей 5 %.

Кислота серная по ГОСТ 4204,разбавленная 1 : 1.

Калий марганцовокислый по ГОСТ20490.

Основной раствор: 10 газотнокислой ртути и 2,5 г азотнокислого серебра помещают в стакан вместимостью1000 см³, добавляют 50 см³ азотной кислоты и 200 см³ортофосфорной кислоты и растворяют в 500 см³ воды. Раствор переводятв мерную колбу вместимостью 1000 см³, доводят водой до метки иперемешивают.

Стандартный раствор оксидамарганца (II): 2,228 г марганцовокислого калия помещают в стакан вместимостью600 см³, добавляют 200 см³ воды и растворяют в 25 см³раствора азотной кислоты (1 : 1) при нагревании. Затем раствор охлаждают,переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, доводят водой дометки и перемешивают.

Стандартный раствор имеетмассовую концентрацию оксида марганца (II) 0,001 г/см³ (раствор А).

Градуировочный стандартныйраствор оксида марганца (II): отбирают пипеткой 25 см³ стандартногораствора оксида марганца (II) в мерную колбу вместимостью 500 см³,разбавляют 10 см³ азотной кислоты (1 : 1), доводят водой до метки иперемешивают.

Градуировочный стандартныйраствор имеет массовую концентрацию оксида марганца (II) 0,00005 г/см³(раствор Б). Раствор применяют в день приготовления.

6.3. Проведение анализа.

6.3.1.Аликвотную часть раствора, полученного по ГОСТ 2642.3, раздел9, равную 25 см³, помещают в химический стаканвместимостью 400 см³, прибавляют 5 см³ серной кислоты (1: 1) и осторожно нагревают на плите до выделения белых паров серной кислоты.Охлаждают и остаток обрабатывают 50 см³ воды. Приливают 10 см³основного раствора, 10 см³ надсернокислого аммония, нагревают докипения и кипятят 5 мин. Снимают стакан с нагревательной плиты и выдерживаютеще 2 мин без доступа тепла до образования устойчивой окраски. Затем растворохлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доводятводой до метки и перемешивают (исходный раствор).

В стакан вместимостью 100 см³отбирают часть исходного раствора для приготовления фонового раствора. Дляэтого при постоянном перемешивании по каплям добавляют нитрит натрия до полногоисчезновения окраски перманганата и еще 2 капли в избыток.

Измеряют оптическую плотностьанализируемого раствора при длине волны 525 нм или 545 нм в кювете толщинойслоя 40 — 50 мм по отношению к фоновому раствору.

Параллельно ведут контрольныйопыт, содержащий все применяемые реактивы.

Массу оксида марганца в граммахнаходят по градуировочному графику, который строят в тех же условиях.

6.3.2. Дляпостроения градуировочного графика в химические стаканы вместимостью 400 см³отбирают аликвотные части градуировочного стандартного раствора оксидамарганца (II): 2,0; 5,0; 10,0; 15,0; 20 см³, прибавляют 5 см³серной кислоты (1 : 1) и далее действуют по 6.3.1.

По найденным значениям оптическойплотности и соответствующим им массам оксида марганца (II) мг строятградуировочный график и рассчитывают константу метода:

(3)

где а — масса оксида марганца(II), содержащаяся в мерной колбе на 100 см³, мг;

D -оптическая плотность раствора.

При описанных условиях измеренияконстанта метода составляет примерно 0,75.

6.4. Обработка результатов.

6.4.1 Массовую долю оксидамарганца (II) Х₂, %, вычисляют по формуле

(4)

где D — оптическая плотностьраствора;

D₁ — оптическая плотностьраствора, полученного при проведении контрольного опыта;

К — константа метода,рассчитанная по 6.3.2;

V — объем исходногораствора, см³;

m₁ — массанавески, г;

V₁ — объем аликвотнойчасти исходного раствора, см³.

6.4.2 Нормы точности и нормативыконтроля точности определений массовой доли оксида марганца (II) приведены в таблице 1.