GOST 21639.12-87

GOST 21639.12−87 Flux pour la refusion sous laitier électroconducteur. Méthodes de détermination de l'oxyde de manganèse

GOST 21639.12−87

Groupe B09

NORME D'ÉTAT DE L'UNION DE LA SSR

FLUX POUR LA REFONTE ELECTROSLAG

Méthodes de détermination de l'oxyde de manganèse

Flux pour la refusion sous laitier électroconducteur. Méthodes de dosage de l'oxyde manganeux

OKSTU 0809

Valable à partir du 01.01.88
jusqu'au 01.01.93*
______________________________
* Date d'expiration supprimée par protocole
Conseil interétatique de normalisation,
métrologie et certification (IUS N 2, 1993). -
Note du fabricant de la base de données.

INFORMATIONS DONNÉES

1. DÉVELOPPÉ ET INTRODUIT par le Ministère de la métallurgie ferreuse de l'URSS

INTERPRÈTES

I.V. Stetsenko, I.K. Maiboroda , P.M. Gerashchenko , V.V. Miroshnichenko , O.V. Taranets

2. APPROUVÉ ET INTRODUIT PAR Décret du Comité d'État de l'URSS pour les normes du 20.02.87 N 302

3. INTRODUIT POUR LA PREMIÈRE FOIS

4. RÉGLEMENTATION DE RÉFÉRENCE ET DOCUMENTS TECHNIQUES

Cette norme établit des méthodes photométriques et d'absorption atomique pour la détermination de l'oxyde de manganèse dans les fondants pour la refusion sous laitier électroconducteur (avec une fraction massique d'oxyde de manganèse de 0,1 à 2,0%).

1. EXIGENCES GÉNÉRALES

1.1. Exigences générales pour les méthodes d'analyse - selon GOST 21639 .0-76*.
______________
* Sur le territoire de la Fédération de Russie, GOST 21639 .0-93 est valide. — Note du fabricant de la base de données.

2. MÉTHODE PHOTOMÉTRIQUE

2.1. Essence de méthode

La méthode est basée sur l'oxydation du manganèse divalent en milieu acide phosphorique sulfurique en manganèse heptavalent avec l'iodate de potassium, suivie d'une mesure de la densité optique de la solution colorée sur un spectrophotomètre à une longueur d'onde de 525 nm ou un photoélectrocolorimètre dans la gamme de longueur d'onde de 500 à 550 nm.

2.2. Matériel, réactifs et solutions

Colorimètre photoélectrique ou spectrophotomètre.

Acide sulfurique selon GOST 4204–77 , dilué 1:1 et 5:1000.

Acide orthophosphorique selon GOST 6552-80 .

Peroxyde d'hydrogène selon GOST 10929–76 , solution 300 g/dm .

Nitrite de sodium selon GOST 4197–74 , solution 0,03 g/cm .

Iodate de potassium, solution 50 g/dm : 50 g d'iodate de potassium sont ajoutés à 1 dm acide sulfurique chaud (5:1000) et faire bouillir jusqu'à dissolution complète. La solution chaude est filtrée. Avant utilisation, la solution est chauffée jusqu'à dissolution du précipité et utilisée chaude.

Permanganate de potassium selon GOST 20490–75 .

Manganèse métallique selon GOST 6008–82 *.
______________
* Sur le territoire de la Fédération de Russie, GOST 6008–90 s'applique . — Note du fabricant de la base de données.

Sulfate de manganèse (II) 5-eau selon GOST 435–77 .

Solutions étalons d'oxyde de manganèse

Solution A : 2,2280 g de permanganate de potassium sont placés dans un bécher d'une contenance de 600 ml et dissoudre dans 400−450 cm eau, verser 10 cm sulfurique (1:1) et réduire le manganèse heptavalent avec du peroxyde d'hydrogène, en l'ajoutant goutte à goutte jusqu'à ce que la solution devienne incolore. La solution est bouillie pendant 8 à 10 minutes, refroidie, versée dans une fiole jaugée d'une capacité de 1 dm ajouter de l'eau jusqu'au trait et mélanger

ou 4,388 g de sulfate de manganèse sont dissous dans de l'eau, transférés dans une fiole jaugée d'une capacité de 1 dm , ajouter de l'eau jusqu'au trait et mélanger ;

ou 0,7752 g de manganèse métallique est placé dans un verre d'une contenance de 200 ml , ajouter 25 cm eau et 10 cm acide sulfurique (1:1). Le bécher est recouvert d'un verre de montre, chauffé jusqu'à dissolution du métal et le chauffage est poursuivi pendant 2 à 3 minutes. Après refroidissement, la solution est transvasée dans une fiole jaugée de 1 litre. , diluer au trait avec de l'eau et mélanger.

Concentration massique d'oxyde de manganèse en solution, A est de 0,001 g/cm .

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

La concentration massique d'oxyde de manganèse dans la solution B est de 0,

0001g/cm .

2.3. Réalisation d'une analyse

2.3.1. Aliquote de 50 ml de solution mère avec une fraction massique d'oxyde de manganèse jusqu'à 0,5% ou 20 cm avec une fraction massique d'oxyde de manganèse supérieure à 0,5 %, préparé selon la méthode de GOST 21639 .2−76 ou selon la clause 3.3.1, est placé dans une fiole conique d'une capacité de 250 cm , verser 10 cm acide sulfurique (1:1), chauffé à la vapeur d'acide sulfurique, refroidi, ajouter 50 cm eau, 5cm l'acide phosphorique et porté à ébullition, puis versé 10 cm solution d'iodate de potassium et faire bouillir pendant 5 minutes. La solution refroidie est versée dans une fiole jaugée de 100 ml. , diluer au trait avec de l'eau et mélanger.

Une heure plus tard, la densité optique de la solution analysée est mesurée sur un spectrophotomètre à une longueur d'onde de 525 nm ou un colorimètre photoélectrique dans la gamme de longueurs d'onde de 500 à 550 nm dans une cuvette avec une épaisseur de couche absorbante de 30 mm. Comme solution de référence, une aliquote de la solution est utilisée, dans laquelle l'acide permanganique est détruit par une ou deux gouttes de solution de nitrite de sodium.

Une expérience de contrôle est réalisée tout au long de l'analyse.

Après avoir soustrait la valeur de la densité optique de la solution de l'expérience témoin de la valeur de la densité optique de la solution échantillon, la concentration massique d'oxyde de manganèse est trouvée selon la courbe d'étalonnage

y.

2.3.2. Pour tracer une courbe d'étalonnage dans huit des neuf fioles coniques de 100 ml prendre 0,5 ; 1,0 ; 2.0 ; 2,5 ; 3.0 ; 3,5 ; 4.0 ; 5,0 cm solution B, qui correspond à 0,00005 ; 0,0001 ; 0,0002 ; 0,00025 ; 0,0003 ; 0,00035 ; 0,0004 ; 0,0005 g d'oxyde de manganèse. Chaque flacon est rempli de 20 cm eau, 10cm acide sulfurique (1:1), 5 cm acide phosphorique, porté à ébullition, versé 10 cm solution d'iodate de potassium et faire bouillir pendant 5 minutes. Les solutions refroidies sont versées dans des fioles jaugées d'une capacité de 100 ml. , diluer au trait avec de l'eau et mélanger. La densité optique de la solution est mesurée comme indiqué au paragraphe 2.3.1. La solution de référence est la solution du neuvième flacon qui ne contient pas de solution étalon d'oxyde de manganèse.

Sur la base des valeurs obtenues des densités optiques et des fractions massiques correspondantes d'oxyde de manganèse, un graphique d'étalonnage est construit

.

2.4. Traitement des résultats

2.4.1. Fraction massique d'oxyde de manganèse ( ) en pourcentage est calculé par la formule

,

est la masse d'oxyde de manganèse dans la solution de l'échantillon analysé, trouvée à partir de la courbe d'étalonnage, g ;

est le poids de l'échantillon correspondant à une aliquote de la solution, g.

2.4.2. Les écarts absolus dans les résultats des déterminations parallèles ne doivent pas dépasser les valeurs admissibles indiquées dans le tableau 1.

Tableau 1

3. MÉTHODE D'ABSORPTION ATOMIQUE

3.1. Essence de méthode

La méthode est basée sur la fusion d'un échantillon de flux avec un mélange de fusion, la dissolution des sels avec de l'acide chlorhydrique dilué, la pulvérisation de la solution dans une flamme air-acétylène et la mesure de l'absorption atomique du manganèse à une longueur d'onde de 279,5 nm en termes de manganèse oxyde.

3.2. Appareillage, réactifs et solutions

Spectrophotomètre d'absorption atomique de tout type.

Four à moufle avec température de chauffage jusqu'à 1000 °C.

Une bouteille d'acétylène dissous et gazeux selon GOST 5457–75 .

Un compresseur avec un réservoir fournissant une alimentation en air uniforme avec une pression à l'entrée du spectromètre d'au moins 20 atm.

Acide chlorhydrique selon GOST 3118–77 et dilué 1:1, 5:95.

Acide sulfurique selon GOST 4204–77 et dilué 1:1.

Acide fluorhydrique selon GOST 10484–78 .

Acide borique selon GOST 9656–75 .

Carbonate de potassium - carbonate de sodium selon GOST 4332-76 .

Mélange de fusion : deux parties de carbonate de potassium et de carbonate de sodium sont mélangées avec une partie d'acide borique.

Nitrate de lanthane, solution 50 g/dm .

Pyrosulfate de potassium selon GOST 7172–76 .

Solution étalon B, préparée conformément au point 2.2.

3.3. Réalisation d'une analyse

3.3.1. Une portion du fondant pesant 0,5 g est mélangée dans un creuset en platine avec 5 g du mélange à fusionner, 0,5 g du mélange est saupoudré sur le dessus de l'échantillon. Le creuset est recouvert d'un couvercle et fondu d'abord dans une zone moins chaude, puis maintenu à 950-1000°C pendant 10 min. Le creuset est refroidi.

La fonte est transférée dans un verre d'une capacité de 400 cm . Le creuset et le couvercle sont lavés sur un bêcher de 30 cm. acide chlorhydrique (1:1), puis eau chaude. Le verre est recouvert d'un verre de montre, légèrement chauffé jusqu'à dissolution complète de l'alliage.

20 cm3 sont ajoutés à la solution par le bec d'un verre sulfurique (1:1), le verre de montre et les parois du verre sont lavés à l'eau chaude et la solution est évaporée jusqu'à l'apparition d'épaisses fumées d'acide sulfurique. Refroidir, laver les parois du verre à l'eau froide et ré-évaporer la solution jusqu'à l'apparition d'abondantes vapeurs d'acide sulfurique. Le contenu du verre est refroidi, coulé 30 cm acide chlorhydrique, 100−150 cm l'eau et chauffer jusqu'à ce que les sels se dissolvent.

La solution est filtrée à travers un filtre à ruban bleu avec une masse de papier filtre, lavée 2 à 3 fois avec de l'acide chlorhydrique chaud (5:95) et 3 à 4 fois avec de l'eau chaude. Le filtre est placé dans un creuset en platine, séché, calciné, le précipité est humidifié avec 2–3 gouttes d'eau, 3–4 gouttes d'acide sulfurique dilué sont ajoutées, 3–5 cm l'acide fluorhydrique et évaporer le contenu du creuset jusqu'à ce que la vapeur d'acide sulfurique soit éliminée, calcinée et fondue avec 1 à 1,5 g de pyrosulfate de potassium. Le creuset refroidi est placé dans un bécher d'une contenance de 250 ml. , verser 50 cm eau chaude, 10cm l'acide chlorhydrique et chauffé jusqu'à dissolution de la masse fondue. Le creuset est ensuite retiré du bêcher, lavé à l'eau et la solution est ajoutée au premier filtrat. Transférer la solution dans une fiole jaugée de 500 ml. , refroidir, diluer au trait avec de l'eau et mélanger.

Pour les flux avec une fraction massique d'oxyde de manganèse de 0,5 à 2,0%, une dilution supplémentaire est effectuée. Une aliquote de la solution mère est sélectionnée selon le tableau 2, placée dans une fiole jaugée de 100 ml , verser 4 cm acide chlorhydrique, diluer au volume avec de l'eau et mélanger.

Tableau 2

Une expérience de contrôle est réalisée tout au long de l'analyse.

Vaporisez la solution de contrôle et la solution d'échantillon de test dans une flamme air-acétylène et mesurez l'absorbance de chaque solution dans l'ordre croissant d'absorbance jusqu'à ce que des lectures stables soient obtenues pour chaque solution.

Avant de pulvériser chaque solution, vaporisez de l'eau pour rincer le système et vérifiez le point zéro. Mesurer l'absorption atomique du manganèse à une longueur d'onde de 279,5 nm en termes d'oxyde de manganèse.

Après avoir soustrait la valeur de l'absorption atomique de la solution de l'expérience témoin de la valeur de l'absorption atomique de la solution de l'échantillon analysé, la concentration massique d'oxyde de manganèse dans la solution de l'échantillon analysé est trouvée selon la courbe d'étalonnage .

3.3.2. Construction d'un graphe d'étalonnage

Pour tracer une courbe d'étalonnage dans cinq des six fioles jaugées de 100 ml verser 1,0 ; 2.0 ; 3.0 ; 4.0 ; 5,0 cm la solution étalon B, qui correspond à 0,0001 ; 0,0002 ; 0,0003 ; 0,0004 ; 0,0005 g d'oxyde de manganèse.

Pour les flux avec une fraction massique d'oxyde de manganèse de 0,1 à 0,5%, 10 cm sont versés dans chaque flacon nitrate de lanthane, avec une fraction massique de 0,5 à 2,0 %, 5 cm sont versés dans chaque flacon nitrate de lanthane, verser 4 cm acide chlorhydrique, diluer au volume avec de l'eau et mélanger. Le sixième flacon, qui ne contient pas la solution étalon, sert d'expérience témoin.

La mesure de l'absorption des solutions obtenues est effectuée comme indiqué au paragraphe 3.3.1.

3.4. Traitement des résultats

3.4.1. Fraction massique d'oxyde de manganèse ( ) en pourcentage est calculé par la formule

,

où - masse d'oxyde de manganèse dans la solution de l'échantillon analysé, trouvée à partir de la courbe d'étalonnage, g ;

est le poids de l'échantillon correspondant à une aliquote de la solution, g.

3.4.2. Les écarts absolus dans les résultats des déterminations parallèles ne doivent pas dépasser les valeurs admissibles indiquées dans le tableau 1.