"ГОСТ 741.7-80. Кобальт. Методы определения марганца"
(утв. Постановлением Госстандарта СССР от 07.01.1980 N 48)
(ред. от 26.11.1991)

(ОКСТУ введен Изменением N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 54)

Настоящий стандарт устанавливает атомно-абсорбционный и фотометрический методы определения марганца при массовой доле 0,0003 до 0,5%.

(в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

1.1. Общие требования к методу анализа - по ГОСТ 741.1-80.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 54)

2.1. Сущность метода

Метод основан на измерении атомной абсорбции марганца в пламени при длине волны 279,4 нм.

2.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр атомно-абсорбционный с коррекцией фона.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 54; Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

Источник излучения для марганца.

(абзац введен Изменением N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

Баллон ацетилена с редуктором.

Ацетилен по ГОСТ 5457-75.

Компрессор, обеспечивающий давление воздуха в пламени 2 атм.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77, растворы 3:2 и 1:1.

(в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79, раствор 1:4.

(абзац введен Изменением N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

Бром по ГОСТ 4109-79. Раствор брома ("вода бромная") 50 г/дм3.

(абзац введен Изменением N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

Порошок железный по ГОСТ 9849-86.

(в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

Раствор азотнокислого железа: 1,00 г порошка железного растворяют в растворе азотной кислоты 3:2, переносят в мерную колбу вместимостью 200 см3 и доливают до метки водой.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 54; Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

1 см3 раствора содержит г железа.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 54, Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

Кобальт марки КО по ГОСТ 123-78, раствор азотнокислого кобальта: навеску кобальта массой 10,00 г растворяют в 70 см3 азотной кислоты и упаривают до объема 10 см3, охлаждают, приливают 150 см3 воды и нагревают до растворения солей. Охлаждают, приливают 5 см3 раствора азотнокислого железа, 10 см3 "бромной воды" и нагревают до кипения. К охлажденному раствору приливают аммиак до начала выпадения осадка гидроксида железа, а затем 35 - 40 см3 избытка. Раствор с осадком кипятят в течение 5 мин, после чего оставляют в теплом месте на 15 - 20 мин.

(в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

1 см3 раствора содержит 0,1 г кобальта.

(абзац введен Изменением N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

Азотнокислый кобальт, раствор 100 г/дм3, очищенный от марганца: навеску кобальта марки КО массой 10 г растворяют в 70 см3 азотной кислоты и упаривают до объема около 10 см3, слегка охлаждают, приливают 150 - 180 см3 воды, нагревают до растворения солей. Полученный раствор охлаждают, приливают 5 см3 раствора азотнокислого железа, 10 см3 бромной воды и нагревают до кипения. К охлажденному раствору приливают раствор аммиака до выпадения и растворения гидроокиси кобальта, а затем 35 - 40 см3 избытка. Раствор с осадком кипятят в течение 5 мин, после чего оставляют в теплом месте на 15 - 20 мин.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 54)

Скоагулированный осадок отфильтровывают и промывают на фильтре раствором аммиака 1:4. Осадок отбрасывают, а фильтрат и промывные воды упаривают до влажных солей, охлаждают, добавляют 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, и 10 см3 воды нагревают до растворения солей. Полученный раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 54)

Марганец металлический марки Мр0 или Мр00 по ГОСТ 6008-90.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 54; Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490-75.

(абзац введен Изменением N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

Стандартный раствор А можно также приготовить из калия марганцовокислого, предварительно перекристаллизованного и высушенного при температуре 95 - 100 °С.

(абзац введен Изменением N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

Стандартные растворы марганца.

Раствор А: 0,25 г марганца растворяют в 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, и кипятят для удаления окислов азота. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 54)

1 см3 раствора А содержит 0,5 мг марганца.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 54)

Раствор Б: 10 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 54)

1 см3 раствора Б содержит 0,05 мг марганца.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 54)

2.3. Проведение анализа

В зависимости от массовой доли марганца навеску кобальта растворяют в соответствующем количестве азотной кислоты, раствор 1:1, и используют для анализа весь раствор или аликвотную часть в соответствии с табл. 1.

(в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

Раствор выпаривают до влажных солей, слегка охлаждают, приливают 10 - 15 см3 воды и нагревают до растворения солей. Полученный раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 54)

Распыляют последовательно в пламя анализируемые растворы, градуировочные растворы, растворы контрольного опыта и измеряют значения атомной абсорбции марганца при длине волны 279,4 нм.

(в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

Концентрацию марганца в анализируемых растворах находят по градуировочному графику с поправкой на концентрацию марганца в растворе контрольного опыта.

(в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

2.4. Построение градуировочного графика (при массовой доле марганца от 0,0003 до 0,005%)

В мерные колбы вместимостью 100 см3 помещают 0; 0,30; 0,50; 1,00; 2,00; 5,00; 10,00 см3 стандартного раствора Б, что соответствует (0; 0,15; 0,25; 0,50; 1,00; 2,50; 5,00) г/см3 марганца, приливают 50 см3 раствора азотнокислого кобальта и доливают до метки водой.

Полученные растворы распыляют в пламя ацетилен-воздух в соответствии с п. 2.3.

По полученным значениям атомной абсорбции и соответствующим им концентрациям строят градуировочный график с поправкой на значение атомной абсорбции растворов, не содержащих марганца.

(п. 2.4 в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 54; Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

2.5. Построение градуировочного графика (при массовой доле марганца свыше 0,005 до 0,5%)

В мерные колбы вместимостью 100 см3 отбирают 0; 0,30; 0,50; 1,00; 2,00; 5,00; 10,00 см3 стандартного раствора Б, что соответствует (0; 0,15; 0,25; 0,50; 1,00; 2,50; 5,00) г/см3 марганца, доливают до метки водой и измеряют атомную абсорбцию марганца в соответствии с п. 2.3.

(п. 2.5 в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 54; Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

2.6. Обработка результатов

2.6.1. Массовую долю марганца (X) в процентах вычисляют по формуле

где С - концентрация марганца в анализируемом растворе, найденная по градуировочному графику, г/см3;

V - объем фотометрируемого раствора, см3;

m - масса навески кобальта, г.

(п. 2.6.1 в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 54; Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

2.6.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений, характеризующие сходимость метода (d), и результатов двух анализов, характеризующие воспроизводимость метода (D), не должны превышать значений, указанных в табл. 2.

(п. 2.6.2 в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 54; Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

3.1. Сущность метода

Метод основан на измерении светопоглощения марганцовой кислоты при длине волны 510 - 535 нм после предварительного отделения марганца соосаждением с гидроксидом железа.

(п. 3.1 в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

3.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр любого типа.

(в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

Кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 11125-78, плотностью 1,38 г/см3 и раствор 3:2 и 1:3.

(в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

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

(в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552-80.

(в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

Смесь кислот: смешивают равные объемы серной и фосфорной кислот.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79, перегнанный и раствор 1:4.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 54)

Бром по ГОСТ 4109-79, раствор брома ("бромная вода") 50 г/дм3.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 54; в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

Калия периодат.

Порошок железный по ГОСТ 9849-86, раствор азотнокислого железа: 1,00 г порошка железного растворяют в растворе азотной кислоты 3:2, переносят в мерную колбу вместимостью 200 см3 и доливают до метки водой.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 54; Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

1 см3 раствора содержит г железа.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 54; Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

Водорода пероксид по ГОСТ 10929-76, раствор 1:10.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 54; Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

Марганец металлический по ГОСТ 6008-75.

Стандартные растворы марганца.

Раствор А: 0,1 г металлического марганца растворяют в 10 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1. Раствор количественно переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 54)

1 см3 раствора А содержит г марганца.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 54; Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

Раствор Б: 5 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 54)

1 см3 раствора Б содержит г марганца. Раствор Б готовят перед применением.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 54; Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

3.3. Проведение анализа

В зависимости от массовой доли марганца навеску кобальта растворяют в соответствующем количестве азотной кислоты, разбавленной 3:2. Величина массы навески, количество азотной кислоты и аликвотная часть раствора приведены в табл. 3.

К аликвотной части прибавляют 10 см3 раствора азотной кислоты, разбавленной 1:3, а раствор, содержащий всю массу навески, выпаривают до 10 см3, после чего растворы разбавляют водой до 150 - 180 см3.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 54)

В полученные растворы вводят 5 см3 раствора азотнокислого железа, 10 см3 бромной воды, перемешивают и нагревают до кипения. К охлажденному раствору приливают раствор аммиака до выпадения и растворения гидроксида кобальта, а затем еще 35 - 40 см3 избытка. Раствор с осадком кипятят в течение 5 мин, после чего оставляют в теплом месте на 15 - 20 мин.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 54; Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

Скоагулированный осадок отфильтровывают и тщательно промывают на фильтре горячим раствором аммиака.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 54)

Затем осадок растворяют в 20 - 30 см3 нагретой до кипения азотной кислоты, разбавленной 1:3, добавляя в момент растворения 7 - 10 капель раствора перекиси водорода. Если анализируют навеску 1 - 3 г, то осаждение повторяют. Добавляют к раствору воду до 100 - 120 см3 и 10 см3 бромной воды, после чего анализ проводят, как описано выше.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 54)

Полученный после растворения осадка гидроокисей раствор выпаривают до 10 - 15 см3, приливают 5 см3 смеси кислот и нагревают до кипения, затем прибавляют 0,4 г периодата калия, кипятят 1 мин и выдерживают на водяной бане 10 мин. Раствор быстро охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 50 см3, доливают водой до метки и через 10 - 15 мин измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре с зеленым светофильтром (область светопропускания 510 - 536 нм) в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 50 мм.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 54)

В качестве раствора сравнения при измерении оптической плотности используют раствор контрольного опыта, который проводят одновременно с пробой через весь ход анализа.

Содержание марганца находят по градуировочному графику.

3.4. Построение градуировочного графика

В стаканы вместимостью 100 см3 отбирают 0; 0,50; 1,00; 2,00; 3,00; 4,00; 5,00; 6,00; 7,00 см3 стандартного раствора Б, что соответствует (0; 0,005; 0,010; 0,020; 0,030; 0,040; 0,050; 0,060; 0,070) г марганца, приливают 5 см3 раствора азотнокислого железа, 5 см3 смеси кислот, разбавляют водой до 20 см3, нагревают до кипения, прибавляют 0,4 г периодата калия, затем кипятят 1 мин и выдерживают на водяной бане 10 мин. Далее в соответствии с п. 3.3.

Измеряют светопоглощение растворов при длине волны 510 - 536 нм.

В качестве раствора сравнения используют градуировочный раствор, не содержащий марганца.

(п. 3.4 в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 54; Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

3.5. Обработка результатов

3.5.1. Массовую долю марганца (X] в процентах вычисляют по формуле

где - масса марганца, найденная по градуировочному графику, г;

- общий объем раствора, см3;

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 54)

m - масса навески кобальта, г;

V - аликвотная часть, см3.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 54)

3.5.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений, характеризующие сходимость метода (d), и результатов двух анализов, характеризующие воспроизводимость метода (D), не должны превышать значений, приведенных в табл. 2.

(п. 3.5.2 в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 54; Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)