GOST 11739.12-98

GOST 11739.12−98 Alliages d'aluminium coulés et corroyés. Méthodes de dosage du manganèse

GOST 11739.12−98

Groupe B59

NORME INTER-ÉTATS

MOULAGE DE L'ALUMINIUM ET ALLIAGES DE TRAVAIL

Méthodes de dosage du manganèse

Fonderie d'aluminium et alliages corroyés. Méthodes de dosage du manganèse

ISS 77.120.10
OKSTU 1709

Date de lancement 2000-01-01

Avant-propos

1 DÉVELOPPÉ par JSC "All-Russian Institute of Light Alloys" (JSC VILS), Interstate Technical Committee for Standardization MTK 297 "Matériaux et produits semi-finis en alliages légers"

INTRODUIT par Gosstandart de Russie

2 ADOPTÉE par le Conseil interétatique pour la normalisation, la métrologie et la certification (procès-verbal du 12 novembre 1998 N 14−98)

A voté pour accepter :

3 Par décret du Comité d'État de la Fédération de Russie pour la normalisation et la métrologie du 21 avril 1999 N 132, la norme interétatique GOST 11739 .12-98 a été mise en vigueur directement en tant que norme d'État de la Fédération de Russie à partir du 1er janvier 2000.

4 AU LIEU DE GOST 11739 .12−82

1 domaine d'utilisation

Cette norme spécifie les méthodes d'absorption photométrique et atomique pour la détermination du manganèse à une fraction massique de 0,005 à 2,0 %.

2 Références normatives

Cette norme utilise des références aux normes suivantes :

GOST 195−77 Sulfate de sodium. Caractéristiques

GOST 2603-79 Acétone. Caractéristiques

GOST 3118−77 Acide chlorhydrique. Caractéristiques

GOST 4038−79 Chlorure de nickel (II) 6-eau. Caractéristiques

GOST 4197−74 Nitrite de sodium. Caractéristiques

GOST 4204−77 Acide sulfurique. Caractéristiques

GOST 4328−77 Hydroxyde de sodium. Caractéristiques

GOST 4461−77 Acide nitrique. Caractéristiques

GOST 5457−75 Acétylène technique dissous et gazeux. Caractéristiques

GOST 6008−90 Manganèse métallique et manganèse nitruré. Caractéristiques

GOST 6552−80 Acide orthophosphorique. Caractéristiques

GOST 9656−75 Acide borique. Caractéristiques

GOST 10484−78 Acide fluorhydrique. Caractéristiques

GOST 10929−76 Peroxyde d'hydrogène. Caractéristiques

GOST 11069−74* Aluminium primaire. Timbres

_______________
* Annulé. GOST 11069–2001 est en vigueur. - Notez "CODE".

GOST 20490–75 Permanganate de potassium. Caractéristiques

GOST 25086−87 Métaux non ferreux et leurs alliages. Exigences générales pour les méthodes d'analyse

3 Exigences générales

3.1 Exigences générales pour les méthodes d'analyse - conformément à GOST 25086 avec un ajout.

3.1.1 La moyenne arithmétique des résultats de deux déterminations parallèles est prise comme résultat de l'analyse.

4 Méthode photométrique pour la détermination du manganèse

4.1 Essence de la méthode

La méthode est basée sur la dissolution d'un échantillon dans une solution d'hydroxyde de sodium, l'oxydation du manganèse divalent en manganèse semi-valent dans un environnement acide (avec une concentration molaire d'acides supérieure à 3,5 mol/dm ) iodate de potassium et mesure de la densité optique de la solution à une longueur d'onde de 525 nm.

4.2 Appareillage, réactifs et solutions

Spectrophotomètre ou colorimètre photoélectrique.

Armoire de séchage avec thermostat.

Eau sans réducteur : jusqu'à 1000 cm l'eau est versée 10 cm l'acide sulfurique, remuer, porter à ébullition, ajouter quelques cristaux d'iodate de potassium, faire bouillir 10 minutes et laisser refroidir à température ambiante.

Hydroxyde de sodium selon GOST 4328 , solution 200 g/dm . La solution est préparée et conservée dans un récipient en plastique.

Acide sulfurique selon GOST 4204 densité 1,84 g/cm et une solution 1:1.

Acide nitrique selon GOST 4461 densité 1,35−1,40 g/cm .

Acide orthophosphorique selon GOST 6552 avec une densité de 1,70 g/cm .

Sulfate de sodium selon GOST 195 .

Nitrite de sodium selon GOST 4197 , solution 20 g/dm . Préparer avant utilisation.

Acide fluorhydrique selon GOST 10484 .

Acide borique selon GOST 9656 , solution saturée: 50 g d'acide borique sont placés dans une fiole conique d'une capacité de 2 dm , verser 950 cm l'eau, dissoute avec un chauffage modéré, agitée et refroidie à température ambiante.

Acide hydroborique : à 200 cm de l'acide fluorhydrique à une température de (20 ± 2) ° C est ajouté par portions de 800 ml solution d'acide borique et mélanger. La solution est préparée et conservée dans un récipient en plastique.

Iodate de potassium selon [1], solution 50 g/dm : 25 g d'iodate de potassium sont placés dans une fiole conique de 500 ml , verser 200 cm eau, 100 cm acide nitrique, la solution est refroidie, transférée dans une fiole jaugée d'une capacité de 500 ml , ajouter de l'eau jusqu'au trait de jauge et mélanger. La solution est préparée avant utilisation.

Acétone selon GOST 2603 .

Adsorbant (papier macéré) : 100 g de filtres broyés ("red tape") sont placés dans un verre d'une contenance de 500 ml , verser 300 cm eau chaude et mélanger avec un mélangeur jusqu'à l'obtention d'une masse homogène.

Permanganate de potassium selon GOST 20490 .

Manganèse métal conforme à GOST 6008 grade Mn998.

Si la surface du manganèse métallique est recouverte d'un film d'oxyde, elle est nettoyée. Pour ce faire, 2-3 g de manganèse sont placés dans un verre d'une contenance de 250 cm , verser 100 cm eau et 40 cm solution d'acide sulfurique. Le contenu du bécher est agité et après quelques minutes, lorsque la surface du métal devient brillante, la solution est égouttée, les copeaux sont lavés à l'eau, lavés deux fois à l'acétone, séchés au four à une température de 100-105 °C pendant 2 à 3 min, et refroidi dans un dessiccateur à température ambiante.

Solutions étalons de manganèse.

Solution A : 1 g de manganèse est placé dans un grand bécher d'une capacité de 400 ml. , verser 45−50 cm eau, 20cm solution d'acide sulfurique, recouverte d'un verre de montre et dissoute par chauffage. La solution est bouillie pendant 2 à 3 min à faible chauffage et refroidie à température ambiante. Le verre est rincé à l'eau sur le verre dans lequel la dissolution a été effectuée. La solution est transvasée dans une fiole jaugée de 1000 ml. , ajouter de l'eau jusqu'au trait de jauge et mélanger.

Il est permis de préparer la solution d'une autre manière: 2,8776 g de permanganate de potassium sont placés dans un grand verre d'une capacité de 400 cm , dissous dans 200 cm eau et 20 cm solution d'acide sulfurique. Plusieurs cristaux de sulfite de sodium sont ajoutés à la solution jusqu'à ce que la solution devienne incolore, l'excès d'agent réducteur est éliminé par ébullition douce pendant 5 à 6 min. La solution a été refroidie à température ambiante et transférée dans une fiole jaugée de 1000 ml. , ajouter de l'eau jusqu'au trait de jauge et mélanger.

1cm solution contient 0,001 g de manganèse.

Solution B : 100 cm solution étalon, A est transvasée dans une fiole jaugée d'une capacité de 1000 ml , ajouter de l'eau jusqu'au trait de jauge et mélanger.

1cm la solution

contient 0,0001 g de manganèse.

4.3 Conduite de l'analyse

4.3.1 Un échantillon pesant 1 g est placé dans un bécher en fluoroplaste ou en carbone vitreux d'une capacité de 100 ml. et verser par petites portions de 40 cm solution d'hydroxide de sodium. Après l'arrêt de la réaction violente, le bécher est chauffé jusqu'à dissolution complète de l'échantillon, et avec un chauffage modéré, en évitant les éclaboussures, la solution est évaporée jusqu'à l'obtention d'une consistance sirupeuse épaisse. Ensuite, la solution est refroidie, les parois du verre sont lavées avec le minimum de volume d'eau chaude possible (pas plus de 30 cm ) et chauffer modérément. La solution alcaline est refroidie, soigneusement transférée dans un bécher en verre d'une capacité de 250-300 cm contenant 30 cm solution d'acide sulfurique et 10 cm acide nitrique. Les parois du verre fluoroplastique sont lavées avec de petites portions d'eau chaude, en ajoutant de l'eau de lavage à la solution acide dans le bécher en verre. Pour éliminer les particules d'hydroxyde de manganèse libérées et adhérant aux parois du verre fluoroplastique, une partie de la solution d'acide à tester est reversée dans le verre, 2 à 3 gouttes de solution de nitrite de sodium sont ajoutées et, en faisant tourner le verre, rincez les parois avec une solution. La solution est versée dans un bêcher en verre, le PTFE est lavé avec plusieurs portions d'eau chaude et les lavages sont ajoutés à la solution dans le bêcher en verre.

4.3.1.1 Lorsque la fraction massique de manganèse est inférieure à 0,1 %, le volume de la solution est ajusté avec de l'eau à 65 ml et mélanger.

4.3.1.2 Lorsque la fraction massique de manganèse est supérieure à 0,1 %, la solution est transvasée dans une fiole jaugée conformément au tableau 1, refroidie à température ambiante, complétée d'eau jusqu'au trait de jauge et agitée.


Tableau 1

4.3.1.3 Placer une aliquote de la solution selon le tableau 1 dans une fiole conique de 250 ml. , les acides sulfurique et nitrique sont ajoutés dans les volumes indiqués dans le tableau 1, de l'eau jusqu'à un volume de 65 cm et mélanger.

4.3.1.4 Simultanément à l'analyse de l'échantillon, une expérience témoin est réalisée : dans une fiole conique d'une capacité de 250 ml verser 8-10 cm eau, 8cm solution d'acide sulfurique, 2 cm acide nitrique, eau jusqu'à un volume de 65 cm et mélanger.

4.3.2 Lorsque la fraction massique de manganèse est inférieure à 0,1 % et que le silicium est supérieur à 10,0 %, un échantillon pesant 1 g est placé dans une fiole conique d'une capacité de 250 cm , verser 20 cm solution d'acide sulfurique, 10 cm acide nitrique, 2 cm solution d'acide hydroborique et chauffer modérément jusqu'à dissolution de l'échantillon.

La solution est bouillie pendant 2-3 minutes pour éliminer les oxydes d'azote, complétée avec de l'eau chaude jusqu'à un volume de 50 cm , ajoutez un peu d'adsorbant et chauffez pendant 2 à 3 min. Ensuite, il est filtré à travers un filtre dense ("ruban bleu"), le filtre avec un précipité est lavé 2-3 fois avec de l'eau chaude et le filtrat est recueilli dans une fiole conique d'une capacité de 250 cm (Solution basique).

Le filtre à sédiments est placé dans un creuset en platine, incinéré, empêchant l'inflammation et calciné à une température de 500 à 600 ° C. Après refroidissement, ajouter 5-10 gouttes d'acide sulfurique, 5-10 cm acide fluorhydrique, acide nitrique goutte à goutte (environ 1 cm ) jusqu'à l'obtention d'une solution limpide.

La solution est évaporée à sec, refroidie, versée sur le résidu sec dans un creuset de 10 cm. eau chaude, ajoutez 3 à 5 gouttes d'acide sulfurique et chauffez jusqu'à ce que le résidu se dissolve. Après refroidissement, la solution est ajoutée à la solution principale (filtrée si nécessaire). La solution mère est évaporée jusqu'à un volume de 65 ml. .

Simultanément à l'analyse de l'échantillon selon 4.3.1.3 , une expérience témoin est réalisée avec tous les réactifs utilisés lors de l'analyse.

est un.

4.3.3 Aux solutions de l'échantillon et de l'expérience témoin, préparées selon 4.3.1.1 - 4.3.1.4, 4.3.2, ajouter 5 ml acide phosphorique et chauffé presque à ébullition (à une température de 90-95 ° C), versez délicatement 10 cm solution d'iodate de potassium et maintenue à cette température jusqu'à l'apparition d'une couleur violet-framboise caractéristique. Les solutions sont chauffées pendant 5 minutes supplémentaires (ou 15 à 30 minutes si leur teneur en manganèse est inférieure à 0,2 mg), refroidies à température ambiante, transférées dans des fioles jaugées d'une capacité de 100 cm chacun, prélavé avec de l'eau ne contenant pas d'agents réducteurs et complété avec la même eau jusqu'au trait de jauge.

4.3.4 La densité optique des solutions est mesurée à une longueur d'onde de 525 nm dans une cuvette d'une épaisseur de couche de 10 mm. La solution de référence est l'eau.

Tout d'abord, la densité optique des solutions colorées est mesurée, puis 1 à 2 gouttes de solution de nitrite de sodium sont ajoutées jusqu'à ce que les solutions deviennent incolores, et la mesure est répétée. La densité optique de la solution échantillon calculé à partir de la différence entre ces deux valeurs.

De même, la densité optique de la solution de l'expérience de contrôle est mesurée .

La densité optique de la solution échantillon calculé selon la formule

. (une)

La masse de manganèse est déterminée selon la courbe d'étalonnage.

4.3.5 Construction d'une courbe d'étalonnage

4.3.5.1 Avec une fraction massique de manganèse de 0,005 à 2,0 %

En sept fioles coniques de 250 ml chaque mesure 0,5 ; 1,0 ; 2.0 ; 5,0 ; 10,0 ; 15,0 ; 20,0 cm la solution étalon B, qui correspond à 0,00005 ; 0,0001 ; 0,0002 ; 0,0005 ; 0,001 ; 0,0015 ; 0,002 g de manganèse, coulé dans 15 cm solution d'acide sulfurique, 10 cm acide nitrique, eau jusqu'à un volume de 65 cm , ajouter 5cm l'acide phosphorique et continuer avec 4.3.3, 4.3.4.

4.3.5.2 Lorsque la fraction massique de manganèse est inférieure à 0,1 % et que le silicium est supérieur à 10,0 %

En sept fioles coniques de 250 ml chaque mesure 0,5 ; 1,0 ; 2.0 ; 4.0 ; 6,0 ; 10,0 ; 15,0 cm la solution étalon B, qui correspond à 0,00005 ; 0,0001 ; 0,0002 ; 0,0004 ; 0,0006 ; 0,001 ; 0,0015 g de manganèse, coulé dans 8 cm solution d'acide sulfurique, 2 cm acide nitrique et 2 cm acide borique, eau jusqu'à un volume de 65 cm3 , ajouter 5cm l'acide phosphorique et continuer avec 4.3.3, 4.3.4.

Sur la base des valeurs obtenues de la densité optique des solutions et des masses de manganèse correspondantes, un graphique d'étalonnage est construit

.

4.4 Traitement des résultats

4.4.1 Fraction massique de manganèse , %, calculé par la formule

, (2)

où est la masse de manganèse dans la solution d'échantillon, déterminée à partir de la courbe d'étalonnage, g ;

est la masse d'un échantillon échantillon ou la masse d'un échantillon échantillon dans une aliquote de la solution, g.

4.4.2 Les écarts dans les résultats ne doivent pas dépasser les valeurs indiquées dans le tableau 2.


Tableau 2

En pourcentage

5 Méthode par absorption atomique pour le dosage du manganèse

5.1 Essence de la méthode

La méthode est basée sur la dissolution d'un échantillon dans une solution d'acide chlorhydrique en présence de peroxyde d'hydrogène et la mesure de l'absorption atomique du manganèse à une longueur d'onde de 279,5 nm dans une flamme acétylène-air.

5.2 Appareillage, réactifs et solutions

Spectrophotomètre d'absorption atomique avec source de rayonnement pour le manganèse.

Four à moufle.

Acétylène selon GOST 5457 .

Acide chlorhydrique selon GOST 3118 avec une densité de 1,19 g/cm , solutions 1:1 et 1:99.

Acide sulfurique selon GOST 4204 avec une densité de 1,84 g/cm .

Acide nitrique selon GOST 4461 densité 1,35−1,40 g/cm .

Acide fluorhydrique selon GOST 10484 .

Chlorure de nickel (II) selon GOST 4038 , solution 2 g/dm .

Peroxyde d'hydrogène selon GOST 10929 .

Aluminium selon GOST 11069 grade A999.

Solution d'aluminium 20 g/dm : 10 g d'aluminium sont placés dans une fiole conique de 500 ml , verser 1cm solution de chlorure de nickel (II), en petites portions 350 cm3 solution d'acide chlorhydrique 1:1 et dissous avec un chauffage modéré.

Ajouter 3 à 5 gouttes de peroxyde d'hydrogène à la solution et faire bouillir pendant 3 à 5 min. La solution est refroidie à température ambiante, transférée dans une fiole jaugée d'une capacité de 500 ml. , ajouter de l'eau jusqu'au trait de jauge et mélanger.

Manganèse métal conforme à GOST 6008 grade Mn998.

Si la surface métallique est recouverte d'un film d'oxyde, elle est nettoyée comme indiqué en 4.2.

Solutions étalons de manganèse.

Solution A : 0,4 g de manganèse est placé dans un grand bécher d'une capacité de 400 ml. , verser 50 cm eau, 15 cm solution d'acide chlorhydrique 1:1 et dissous avec un chauffage modéré. La solution est refroidie à température ambiante, transférée dans une fiole jaugée d'une capacité de 1000 ml. , ajouter de l'eau jusqu'au trait de jauge et mélanger.

1cm solution contient 0,0004 g de manganèse.

Solution B : 10 cm solution, A est transvasée dans une fiole jaugée d'une capacité de 100 ml , ajouter de l'eau jusqu'au trait de jauge et mélanger.

1cm la solution contient 0,00004

g de manganèse.

5.3 Conduite de l'analyse

5.3.1 Un échantillon de 1 g est placé dans une fiole conique de 250 ml. , verser 30 cm arrosez et soigneusement, en petites portions de 30 cm solution d'acide chlorhydrique 1:1. Le ballon est chauffé jusqu'à ce que l'échantillon soit dissous, 3 à 5 gouttes de peroxyde d'hydrogène sont ajoutées et la solution est bouillie pendant 3 à 5 min.

5.3.1.1 Refroidir la solution limpide à température ambiante, transférer dans une fiole jaugée de 100 ml. , ajouter de l'eau jusqu'au trait de jauge et mélanger.

5.3.1.2 S'il reste un précipité indiquant la présence de silicium, filtrer la solution dans une fiole jaugée de 100 ml. à travers un filtre de densité moyenne ("bande blanche"), le précipité est lavé 2 à 3 fois avec une solution chaude d'acide chlorhydrique 1:99 par portions de 5 à 10 cm et recueillir le filtrat dans le même flacon (solution mère).

Le filtre avec sédiment est placé dans un creuset en platine, séché, incinéré, en évitant l'inflammation, et calciné à une température de 500 à 600 ° C pendant 3 à 5 min. Après refroidissement, cinq gouttes d'acide sulfurique, 5-10 cm 3, sont ajoutées au creuset acide fluorhydrique et acide nitrique goutte à goutte (environ 1 cm ) jusqu'à l'obtention d'une solution limpide.

La solution est évaporée à sec, refroidie, versée sur le résidu sec dans un creuset de 10 cm. solution d'acide chlorhydrique 1:1 et dissolvez-la en chauffant modérément. La solution est refroidie, si nécessaire filtrée à travers un petit filtre dense ("bande bleue"), en la fixant à la solution principale dans une fiole jaugée d'une capacité de 100 ml. , ajouter de l'eau jusqu'au trait de jauge et mélanger.

5.3.2 En fonction de la fraction massique de manganèse, une aliquote de la solution est placée dans une fiole jaugée de capacité conforme au tableau 3, une solution d'acide chlorhydrique 1:1 est ajoutée (voir tableau 3), complétée par de l'eau à la marque et mixte.


Tableau 3

5.3.3 Préparer une solution d'essai de contrôle selon 5.3.1 et 5.3.2, en utilisant de l'aluminium au lieu de peser l'échantillon.

5.3.4 Construction d'une courbe d'étalonnage

5.3.4.1 Avec une fraction massique de manganèse de 0,005 à 0,05 %

En 8 fioles jaugées de 100 ml chacun versé 50 cm solution d'aluminium, 5 cm solution d'acide chlorhydrique 1:1, sept d'entre eux mesurent 1,0 ; 2,5 ; 5,0 ; 7,5 ; 10,0 ; 12,5 ; 15,0 cm la solution étalon B, qui correspond à 0,00004 ; 0,0001 ; 0,0002 ; 0,0003 ; 0,0004 ; 0,0005 ; 0,0006 g de manganèse, ajouter de l'eau jusqu'au trait et mélanger.

5.3.4.2 Avec une fraction massique de manganèse de 0,05 à 0,2 %

En 6 fioles jaugées de 100 ml chacun est coulé 12,5 cm solution d'aluminium, 5 cm solution d'acide chlorhydrique 1:1, cinq d'entre eux mesurent 2,5 ; 5,0 ; 7,5 ; 10,0 ; 15,0 cm la solution étalon B, qui correspond à 0,0001 ; 0,0002 ; 0,0003 ; 0,0004 ; 0,0006 g de manganèse, ajouter de l'eau jusqu'au trait et mélanger.

5.3.4.3 Avec une fraction massique de manganèse de 0,2 à 2,0 %

En 8 fioles jaugées de 100 ml chacun est coulé 2,0 cm solution d'aluminium, 10 cm solution d'acide chlorhydrique 1:1, sept d'entre eux mesurent 1,0 ; 2,5 ; 5,0 ; 7,5 ; 10,0 ; 15,0 ; 20,0 cm la solution étalon B, qui correspond à 0,00004 ; 0,0001 ; 0,0002 ; 0,0003 ; 0,0004 ; 0,0006 ; 0,0008 g de manganèse, ajouter de l'eau jusqu'au trait de jauge et mélanger.

5.3.5 Pulvériser la solution d'échantillon, la solution à blanc et les solutions de courbe d'étalonnage dans une flamme oxydante acétylène-air et mesurer l'absorption atomique du manganèse à une longueur d'onde de 279,5 nm.

5.3.6 Sur la base des valeurs d'absorption atomique obtenues et des concentrations massiques correspondantes de manganèse, un graphique d'étalonnage est construit dans les coordonnées : "La valeur de l'absorption atomique est la concentration massique de manganèse, g/cm ".

La concentration massique de manganèse dans la solution d'échantillon et la solution expérimentale témoin est déterminée selon la courbe d'étalonnage.

5.4 Traitement des résultats

5.4.1 Fraction massique de manganèse , %, calculé par la formule

, (3)

où est la concentration massique de manganèse dans la solution d'échantillon, déterminée à partir de la courbe d'étalonnage, en g/cm ;

— concentration massique de manganèse dans la solution de l'expérience témoin, déterminée à partir de la courbe d'étalonnage, en g/cm ;

est le volume de la solution d'échantillon, cm ;

est le poids d'un échantillon d'échantillon ou le poids d'un échantillon d'échantillon dans une aliquote de la solution, g

.

5.4.2 Les différences de résultats ne doivent pas dépasser les valeurs indiquées dans le tableau 4.


Tableau 4

En pourcentage