УДК 669.25: 546.711.06:006.354 Группа В59
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ГОСТ
741.7-80
Взамен
ГОСТ 741.7—69
КОБАЛЬТ
Методы определения марганца
COBALT
Methods for the determination of manganese
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 7 января 1980 г. № 48 срок действия установлен
с 01.07. 1981 г. до 01.07. 1986 г.
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт устанавливает атомно-абсорбционный и фотометрический методы определения марганца.
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методу анализа — по ГОСТ 741.0—80.
2. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД (при массовой доле марганца от 0,0003 до 0,5% J
2.1. Сущность метода
Метод основан на измерении атомной абсорбции марганца в пламени при длине волны 279,4 нм.
2.2. А п п а р а ту р а, реактивы и растворы
Спектрофотометр атомно-абсорбционный, включающий лампы с марганцевым полым катодом и всеми принадлежностями, обеспечивающий чувствительность определения марганца 0,1 мкг/мл на 1 % поглощения.
Баллон ацетилена с редуктором.
Ацетилен по ГОСТ 5457—75.
Компрессор, обеспечивающий давление воздуха в пламени 2 атм.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77, перегнанная и разбавленная 1:1 и 3 : 2.
Порошок железный по ГОСТ 9849—74.
Азотнокислое железо: 1 г порошка железа растворяют в азотной кислоте, разбавленной 3:2, и доливают водой до 200 мл.
1 мл раствора содержит 5 мг железа.
Кобальт по ГОСТ 123—78, марки КО.
Азотнокислый кобальт, 10%-ный раствор, очищенный от марганца: навеску кобальта марки КО массой 10 г растворяют в 70 мл азотной кислоты и упаривают до объема около 10 мл, слегка охлаждают, приливают 150—180 мл воды, нагревают до растворения солей. Полученный раствор охлаждают, приливают 5 мл раствора азотнокислого железа, 10 мл бромной воды и нагревают до кипения. К охлажденному раствору приливают раствор аммиака до выпадения и растворения гидроокиси кобальта, а затем 35—40 мл избытка. Раствор с осадком кипятят в течение 5 мин, после чего оставляют в теплом месте на 15—20 мин.
Скоагулированный осадок отфильтровывают и промывают на фильтре 5%-ным раствором аммиака. Осадок отбрасывают, а фильтрат и промывные воды упаривают до влажных солей, охлаждают, добавляют 10 мл азотной кислоты, разбавленной 1:1, и 10 мл воды нагревают до растворения солей. Полученный раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 мл, доливают водой до метки и перемешивают.
Марганец металлический по ГОСТ 6008—75.
Стандартные растворы марганца.
Раствор А: 0,25 г марганца растворяют в 20 мл азотной кислоты, разбавленной 1: 1, и кипятят для удаления окислов азота. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 500 мл, доливают водой до метки и перемешивают.
1 мл раствора А содержит 0,5 мг марганца.
Раствор Б: 10 мл раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 мл, доливают водой до метки и перемешивают.
1 мл раствора Б содержит 0,05 мг марганца.
2.3. П роведепие анализа
В зависимости от массовой доли марганца навеску кобальта растворяют в соответствующем количестве азотной кислоты, разбавленной 1:1, и используют для анализа весь раствор или аликвотную часть в соответствии с табл. 1.
Таблица 1
Массовая доля | марганца, | Масса навески, г | Объем азотной кислоты, мл | Объем мерной колбы, .мл | Аликвотная часть, мл |
Ог 0,0003 | до 0,005 | 5 | 50 | 100 | Весь раствор |
Св. 0,005 | . 0,05 | 1 | 20 | 100 | То же |
. 0,05 | - 0,5 | 1 | 20 | 100 | 10 |
Раствор выпаривают до влажных солей, слегка охлаждают, приливают 10—15 мл воды и нагревают до растворения солей. Полученный раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 мл, доливают до метки водой и перемешивают.
Раствор кобальта распыляют в пламя атомно-абсорбционного спектрофотометра и измеряют абсорбцию марганца в пламени при длине волны 279,4 нм. Одновременно проводят контрольный опыт со всеми применяемыми реактивами. Величину оптической плотности контрольного опыта вычитают из величины оптической плотности анализируемого раствора.
Содержание марганца в растворе устанавливают по градуировочному графику.
2.4. Построение градуировочного графика (при массовой доле марганца от 0,0003 до 0,005%)
В мерные колбы вместимостью 100 мл помещают 50 мл 10%-ного раствора азотнокислого кобальта, приливают 0; 0,5; 1,0; 2,0; 5,0; 10 мл стандартного раствора Б, что соответствует 0,025; 0,050; 0,10; 0,25; 0,50 мг марганца, доливают до метки водой и перемешивают. Полученные растворы фотометрируют на атомно-абсорбционном спектрофотометре одновременно с анализируемыми растворами кобальта, как указано в п. 2.3.
По полученным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им массовым долям марганца строят градуировочный график.
2.5. П о с т р о е н и е градуировочного графика (при массовой доле марганца свыше 0,005 до 0,5%)
В мерные колбы вместимостью 100 мл приливают 0; 0,5; 1,0; 2; 5; 10 мл стандартного раствора Б, что соответствует 0; 0,025; 0,050; 0,10; 0,25; 0,50 мг марганца, доливают до метки водой и перемешивают. Далее проводят анализ, как описано в п. 2.3.
2.6. Обра ботка результатов
2.6.1. Массовую долю марганца (X) в процентах вычисляют по формуле
v_ mfVj-100
где гщ — масса марганца, найденная по градуировочному графику, г;
V] — общий объем раствора, мл;
т — масса навески кобальта, г;
V — аликвотная часть раствора, мл.
2.6.2. Допускаемые расхождения между параллельными определениями не должны превышать значений, указанных в табл. 2.
Таблица 2
Массовая доля марганца, % | Допускаемые расхождения, отн. % |
Ог 0,0003 до 0,001 | 20 |
Св. 0,001 , 0,2 | 10 |
, 0,2 » 0,5 | 5 |
3. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
(при массовой доле марганца от 0,0004 до 0,5%)
3.1. Сущность метода
Метод основан на фотометрированип окраски иона перман-. ганата. Марганец предварительно отделяют от кобальта и мешающих элементов осаждением на гидроокиси железа.
3.2. А п п а р а т у р а, реактивы и растворы
Фотоэлектроколоримегр или спектрофотометр.
Кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 11125—78, плотностью 1,38 г/см3 и разбавленная 3 : 2 и 1:3.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1:1.
Кислота фосфорная орто по ГОСТ 6552—80.
Смесь кислот: смешиваю; равные объемы серной и фосфорной кислот.
Аммиак водный по ГОСТ 3760—79, перегнанный, плотностью 0,91 г/см3 и 5%-ный раствор.
Бром по ГОСТ 4109—79.
Вода бромная, 5%-ный раствор.
Калия перйодат.
Порошок железный по ГОСТ 9849—74.
Железо азотнокислое; 1 г порошка железа растворяют в азотной кислоте, разбавленной 3 : 2, и доливают водой до 200 мл.
1 мл раствора содержит 5 мг железа.
Перекись водорода по ГОСТ 10929—76, 3%-ный раствор.
Марганец металлический по ГОСТ 6008—75.
Стандартные растворы марганца.
Раствор А: 0,1 г металлического марганца растворяют в 10 мл серной кислоты, разбавленной 1:1. Раствор количественно переносят в мерную колбу вместимостью 500 мл, доливают водой до метки и перемешивают.
1 мл раствора А содержит 0,2 мг марганца.
Раствор Б: 5 мл раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 мл, доливают до метки водой и перемешивают.
1 мл раствора Б содержит 0,01 мг марганца. Раствор Б готовят перед применением.
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.
Таблица 3
Массовая доля марганиа, % | Масса навески, г | Объем азотной кислоты, мл | Объем мерной колбы, мл | Аликвотная часть, мл |
Ог 0,0003 до 0,0015 | 3,0 | 30 | Весь раствор | |
Св. 0,0015 . 0,005 | 1.0 | 30 | —’ | То же |
„ 0,005 . 0,010 | 0,5 | 10 | — | |
. 0,010 , 0,10 | 0,5 | 10 | 100 | 10 |
.0,10 , 0,5 | 0,2 | 10 | 100 | 10 |
К аликвотной части прибавляют 10 мл | раствора | азотной кис- |
лоты, разбавленной 1 :3, а раствор, содержащий всю массу навески, выпаривают до 10 мл, после чего растворы разбавляют водой до 150—180 мл.
В полученные растворы вводят 5 мл раствора азотнокислого железа, 10 мл бромной воды, перемешивают и нагревают до кипения. К охлажденному раствору приливают раствор аммиака до выпадения и растворения гидроокиси кобальта, а затем еще 35—40 мл избытка. Раствор с осадком кипятят в течение 5 мин, после чего оставляют в теплом месте на 15—20 мин.
Скоагулированный осадок отфильтровывают и тщательно промывают на фильтре горячим 5%-ным раствором аммиака.
Затем осадок растворяют в 20—30 мл 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 мл и 10 мл бромной воды, после чего анализ проводят, как описано выше.
Полученный после растворения осадка гидроокисей раствор выпаривают до 10—15 мл, приливают 5 мл смеси кислот и нагревают до кипения, затем прибавляют 0,4 г перйодата калия, кипятят 1 мин и выдерживают на водяной бане 10 мин. Раствор быстро охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 50 мл, доливают водой до метки и через 10—15 мин измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре с зе-ленььм светофильтром (область светопропускания 510—536 нм) в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 50 мм.
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 мл отбирают 0; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7 мл стандартного раствора Б, что соответствует 0; 0,005; 0,010; 0,020; 0,030; 0,040; 0,050; 0,060; 0,070 мг марганца, прибавляют по 5 мл раствора азотнокислого железа, по 5 мл смеси кислот, разбавляют водой до 20 мл, нагревают до кипения и прибавляют 0,4 г перйодата калия, затем кипятят 1 мин и выдерживают на водяной бане 10 мин. Далее анализ проводят, как указано в п. 3.3.
При измерении оптической плотности в качестве раствора сравнения используют раствор контрольного опыта, не содержащий марганца и содержащий все реактивы.
По найденным величинам оптических плотностей растворов строят градуировочный график.
3.5. О б р а б от к а результатов
3.5.1. Массовую долю марганца (X) в процентах вычисляют по формуле
_ mi -Уг 100 т-V *
где /П] — масса марганца, найденная по градуировочному графику, г;
Vi — общий объем раствора, мл;
т — масса навески кобальта, г;
V — аликвотная часть, мл.
3.5.2. Допускаемые расхождения между параллельными определениями не должны превышать значений, указанных в табл. 4.
Таблица 4
Массовая доля марганца* % | Допускаемые расхождения, отн. % |
От 0г0003 до 0,001 | 20 |
Св. 0,001 » 0,2 | 10 |
. 0,2 . 0,5 | 5 |
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 09.01.86 № 54 срок введения установлен
с 01.07.86
Под наименованием стандарта проставить код: ОКСТУ 1709.
По всему тексту стандарта заменить единицу: мл на см3.
Пункт 1.1. Заменить ссылку: ГОСТ 741.0—80 на ГОСТ 741.1—80.
Пункт 2 2. Заменить слова и ссылку: «10%-ный раствор» на «раствор 100 г/дм3», «5 %-ным раствором аммиака» на «раствором аммиака 1:4», ГОСТ 6008—75 на ГОСТ 6008—82.
Пункт 2.4. Исключить слово: «10 %-ного».
Пункт 2.6.2 изложить в новой редакции: «2.6.2. Абсолютные допускаемые расхождения параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл. 2.
Таблица 2
Массовая доля марганца, Ч | Абсолютные допускаемые расхождения, % |
От 0,0003 до 0,0006 включ. | 0,0002 |
Св. 0,0006 » 0,0012 » | 0,0004 |
» 0,0012 » 0,0025 » | 0,0006 |
» 0,0025 » 0,005 » | 0,0008 |
» 0,005 » 0,01 » | 0,0015 |
» 0,01 » 0,02 » | 0,003 |
» 0,02 » 0,04 » | 0,006 |
» 0,04 » 0,08 » | 0,012 |
» 0,08 » 0,16 » | 0,018 |
» 0,16 » 0,3 » | 0,03 |
» 0,3 » 0,5 » | 0,04 |
(Продолжение см. с. 78)
(Продолжение изменения к ГОСТ 741.7—80}
Раздел 3. Наименование, Заменить значение: 0,0004 на 0,0003.
Пункт 3.2. Заменить слова: «перегнанный, плотностью 0,91 г/см3 н 5 %-ный раствор» на «перегнанный и раствор 1:4»; «5 %-ный раствор» на «раствор 50 г/дм3»; «3 %-ный раствор» на «раствор 30 г/дм3».
Пункт 3.3. Таблица 3. Для массовой доли марганца от 0,10 до 0.5 % заменить значение аликвотной части: 10 на 5;
четвертый абзац. Исключить слово; «5 %-ным».
Пункт 3.4. Второй абзац изложить в новой редакции: «При измерении оптической плотности в качестве раствора сравнения используют раствор, не содержащий марганец».
Пункт 3.5,2 изложить в новой редакции (таблицу 4 исключить): <3 5.2 Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений* не должны превышать значений, указанных в табл. 2».
(МУС № 5 1986 г.)
Изменение № 2 ГОСТ 742.7—80 Кобальт. Методы определения марганца Утверждено и введено в действие Постановлением Комитета стандартизации и метрологии СССР от 26.11.91 № 1800
Дата введения 01.05.92
Вводную часть изложить в новой редакции! «Настоящий стандарт устанавливает атомно-абсорбционный и фотометрический методы определения марганца при массовой доле 0,0003 до 0,5 %».
Пункт 2.2. Первый абзац изложить в новой редакции: «Спектрофотометр атомно-абсорбционный с коррекцией фона»;
дополнить абзацем (после первого): «Источник излучения для марганца»; пятый абзац изложить в новой редакции: «Кислота азотная по ГОСТ 4461—77, растворы 3:2 и 1:1»;
дополнить абзацами (после пятого): «Аммиак водный по ГОСТ 3760—79, раствор 1:4.
Бром по ГОСТ 4109—79. Раствор брома («вода бромная») 50 г/дмэ»;
шестой—девятый абзацы изложить в новой редакции: «Порошок железный по ГОСТ 9849—86.
Раствор азотно-кислого 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.
1 см3 раствора содержит 5-10"3 г железа.
Кобальт марки КО по ГОСТ 123—78, раствор азотно кислого 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 азотно-кислого 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.
1 см3 раствора содержит. 0,1 г кобальта»:
двенадцатый абзац изложить в новой редакции: «Марганец металлический марки МрО или МрОО по ГОСТ 6008—90»;
дополнить абзацем (после двенадцатого): «Калий марганцево-кислый по ГОСТ 20490—75»,
заменить значения: 0,5 мг на 5*10~4 г; 0,05 мг на 5*10'5 г;
дополнить абзацем: «Стандартный раствор А можно также приготовить из калия марганцево-кислого, предварительно перекристаллизованного и высу-шейного при температуре 95—100 °C».
Пункт 2.3. Первый абзац. Заменить слово: «разбавленная» на «раствор»;
третий, четвертый абзацы изложить в новой редакции: «Распыляют последовательно в пламя анализируемые растворы, градуировочные растворы, растворы контрольного опыта и измеряют значения атомной абсорбции марганца при длине волны 279,4 нм.
Концентрацию марганца в анализируемых растворах находят по градуировочному графику с поправкой на концентрацию марганца в растворе контрольного опыта».
Пункты 2.4, 2.5 изложить в новой редакции: «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)-10“6 г/см3 марганца, приливают 50 см3 раствора азотно-кислого кобальта и доливают до метки водой.
Полученные растворы распыляют в пламя аиетилен-воздух в соответствии с п. 2-.3.
(Продолжение см. с. 40)
39
(Продолжение изменения к ГОСТ 741'7—80) По полученным значениям атомной абсорбции- и соответствующим им концентрациям строят градуировочный график с поправкой на значение атомной абсорбции растворов, не содержащих марганца.
2.5. Построение градуировочного графика (при массовой доле марганца свыше 0,005 до 0,5%)
В мерные колбы вместимостью 100 см1 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)-10_6 г/см3 марганца, доливают до метки водой и измеряют атомную абсорбцию марганца в соответствии с п. 2.3».
Пункты 2.6.1, 2.6 2, 3.1 изложить в новой редакции: «2.6 1. Массовую долю марганца (.X) в процентах вычисляют по формуле
CV
•100,
где С — концентрация марганца в анализируемом растворе, найде.чная по градуировочному графику, г/см3.
V — объем фотометрпруемого раствора. см\
.77* — масса навески кобальта, г
'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.
Таблица 2
Абсолютные допускаемые расхождения, %
Массовая доля марганца, %
D
а
От | 0,0003 | до | 0,0006 | включ. | 0,0002 | 0.0002 |
Св. | 0,0906 | » | 0.0012 | » | 0,0004 | 0.0004 |
» | O.G012 | » | 0,0030 | » | 0.0006 | 0,0037 |
» | 0,003 | » | С-,005 | » | 0.0011 | 0,001 |
» | 0,005 | » | 0,010 | » | 0.0915 | 0,002 |
> | 0.010 | » | 0.020 | » | 0,003 | 0.004 |
0,020 | » | 0.040 | » | 0,006 | 0.006 | |
0,040 | » | 0,060 | » | 0.010 | 0,010 | |
» | 0,060 | » | 0.120 | » | 0,014 | 0.014 |
0,12 | » | 0,25 | » | 0.02 | 0,02 | |
» | 0,25 | » | 0,50 | » | 0.04 | 0,04 |
3.1. С | v Щ и о г т | ь мет о д | а |
светологлошсния марганцевой кислоты при
Метод основан на измерении длине волны 510—535 нм после предварительного отделения марганца соосаж-.пением с гидроксидом железа».
Пункт 3 2. Первый абзац дополнить словами: «любого типа»;
второй, третий абзацы. Заменить слово: «разбавленная» на «раствор»; четвертый абзац. Заменить слова «фосфорная орто» на «ортофосфорная». седьмой, восьмой абзацы изложить в новой редакции: «Бром по ГОСТ 4109—79, раствор брома («бромная вода») 50 г/дм*»;
десятый, одиннадцатый абзацы изложить в новой редакции: «Порошок железный по ГОСТ 9849—86, раствор азотнокислою 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.
1 см3 раствора содержит 5-10“3 г железа»;
(Продолжение изменения к ГОСТ 7417—80) тринадцатый абзац изложить в новой редакции: «Водорода пероксид но ГОСТ 10929—76, раствор 1:10»;
заменить значения: 0,2 мг на 2-10“4 г; 0,01 мг на ЬЮ-5 г.
Пункт 3 3. Заменить слово: «гидроокиси» на «гидроксиды».
Пункты 3 4, 3-5.2 изложить в новой редакции: «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) • 10~3 г марганца, приливают 5 см3 раст-
(Продолжение см. с. 42)
(Продолжение изменения к. ГОСТ 741.7—80) вора азотно-кислого железа. 5 см3 смеси кислот, разбавляют водой до 20 см3, нагревают до кипения, прибавляют 0,4 г перйодата калия, затем киаятят 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.
3.5.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений, характеризующие сходимость метода (d), и результатов Двух анализов, характеризующие воспроизводимость метода (Р), не должны превышать значений, приведенных в табл. 2».
(ЙУС № 2 1992 г.)