GOST 2604.5-84

GOST 2604.5-84 Alliage de fonte. Méthodes de dosage du manganèse (avec modification n° 1)

GOST 2604.5-84

Groupe B09

NORME INTER-ÉTATS

FONTE ALLIÉE

Méthodes de dosage du manganèse

Alliage de fonte. Méthodes de dosage du manganèse

MK 77.080.10
OKSTU 0809

Date de lancement 1985-01-01

Décret du Comité d'État de l'URSS pour les normes du 27 janvier 1984 N 357, la date d'introduction a été fixée au 01.01.85

La période de validité a été levée conformément au protocole N 4-94 du Conseil inter-États pour la normalisation, la métrologie et la certification (IUS 4-93)

AU LIEU DE GOST 2604 .5−77

ÉDITION avec amendement n° 1, approuvée en avril 1989 (IUS 7-89).


Cette norme établit une méthode photométrique pour le dosage du manganèse (à une fraction massique de 0,10 à 2,0%), une méthode titrimétrique (à une fraction massique de 0,20 à 5,0%), une méthode potentiométrique (à une fraction massique de 2,0 à 25,0 %) et méthode d'absorption atomique (à une fraction massique de 0,10 à 5,0 %) dans la fonte alliée.

La norme correspond à la norme internationale ISO 629-82 concernant la méthode photométrique.

(Édition modifiée, Rev. N 1).

1. EXIGENCES GÉNÉRALES

1.1. Exigences générales pour les méthodes d'analyse - selon GOST 28473–90 .

1.2. L'erreur du résultat de l'analyse (à un niveau de confiance de 0,95) ne doit pas dépasser donnée dans le tableau 2 dans les conditions suivantes :

l'écart entre les résultats de deux (trois) mesures parallèles ne doit pas dépasser (à un niveau de confiance de 0,95) la valeur donné dans le tableau 2;

la valeur de la fraction massique de l'élément reproduite dans l'échantillon standard ne doit pas différer de celle certifiée de plus de la valeur autorisée (à un niveau de confiance de 0,85) donnée dans le tableau 2.

Si l'une des conditions ci-dessus n'est pas remplie, des mesures répétées de la fraction massique de manganèse sont effectuées. Si, lors de mesures répétées, les exigences d'exactitude des résultats ne sont pas remplies, les résultats de l'analyse sont reconnus comme incorrects, les mesures sont arrêtées jusqu'à ce que les causes qui ont provoqué la violation du cours normal de l'analyse soient identifiées et éliminées .

L'écart entre les deux résultats moyens de l'analyse effectuée dans des conditions différentes (par exemple, avec contrôle de reproductibilité intralaboratoire) ne doit pas dépasser (à un niveau de confiance de 0,95) la valeur donnée dans le tableau 2.

(Introduit en plus, Rev. N 1).

2. MÉTHODE PHOTOMÉTRIQUE

2.1 Essence de la méthode

La méthode est basée sur la réaction d'oxydation du manganèse divalent en heptavalent avec l'iodate de potassium en milieu acide sulfurique ou nitrique et la mesure de la densité optique du complexe coloré à une longueur d'onde de 545 nm.

L'influence du fer est éliminée par l'ajout d'acide phosphorique.

2.2. Matériel, réactifs et solutions

Spectrophotomètre ou colorimètre photoélectrique.

Acide chlorhydrique selon GOST 3118–77 .

Acide nitrique selon GOST 4461–77 et dilué 1:1, 1:100.

Acide sulfurique selon GOST 4204–77 et dilué 1:4.

Acide orthophosphorique selon GOST 6552–80 .

Un mélange d'acides : à 750 cm eau avec précaution sous agitation continue versé 150 ml acide sulfurique, refroidir, verser 100 ml l'acide phosphorique, remuer et refroidir.

Iodate de potassium, solution 50 g/dm : 50 g d'iodate de potassium sont dissous dans 800 ml acide nitrique (1:1), refroidir la solution, ajouter de l'eau à 1 dm et mélanger.

Permanganate de potassium selon GOST 20490–75 .

Peroxyde d'hydrogène selon GOST 10929–76 , solution 0,3 g/cm .

Fer carbonyle os. h.

Nitrite de sodium selon GOST 4197–74 , solution 1 g/cm .

Solutions étalons de sulfate de manganèse :

solution, A avec une concentration massique de 0,0002 g/cm : 0,5754 g de permanganate de potassium recristallisé et séché à l'air est placé dans un bécher d'une capacité de 250 ml , ajouter 20 cm l'acide sulfurique (1:4) et avec précaution, goutte à goutte, en agitant, ajouter du peroxyde d'hydrogène ou de l'acide chlorhydrique jusqu'à ce que la solution devienne incolore. La solution est évaporée jusqu'au début de la cristallisation. Les sels se dissolvent lorsqu'ils sont chauffés dans 20-30 cm eau, refroidir, transférer dans une fiole jaugée d'une capacité de 1 dm , ajouter de l'eau jusqu'au trait de jauge et mélanger.

Solution B avec une concentration massique de 0,0001 g/cm : 100cm solution étalon, A est placé dans une fiole jaugée d'une capacité de 200 ml , diluer au trait avec de l'eau et mélanger.

Eau sans réducteur : en flacon de contenance 2 dm verser 1 dm de l'eau, de l'acide sulfurique est ajouté goutte à goutte jusqu'à pH 3 selon un papier indicateur universel, chauffé à ébullition, quelques cristaux d'iodure de potassium sont ajoutés, bouillis pendant 5 à 7 minutes et refroidis.

De l'eau sans réducteur est utilisée pour diluer les solutions oxydées préparées pour la photographie.

garniture.

2.1, 2.2. (Édition modifiée, Rev. N 1).

2.3. Réalisation d'une analyse

2.3.1. Une portion pesée de fonte, en fonction de la fraction massique de manganèse (voir tableau 1), est placée dans un verre d'une contenance de 250 cm 3 , verser 30 cm mélanges d'acide sulfurique et phosphorique, le verre est recouvert d'un verre de montre et chauffé pendant 5 à 10 minutes.

Tableau 1

Puis verser délicatement 10 cm l'acide nitrique et chauffé jusqu'à dissolution complète de l'échantillon.

Les fontes insolubles dans ces conditions sont dissoutes dans de l'acide chlorhydrique ou dans de l'acide chlorhydrique additionné d'acide nitrique. Puis 30 cm3 sont ajoutés à la solution. mélanges d'acides sulfurique ou orthophosphorique, évaporez-le jusqu'à ce que des vapeurs d'acide sulfurique apparaissent et refroidissent. Les parois du bêcher sont lavées à l'eau et la solution est à nouveau évaporée jusqu'à apparition de vapeur d'acide sulfurique.

Le contenu du verre est refroidi, les sels se dissolvent lorsqu'ils sont chauffés à 50-60 cm eau et filtrer le précipité d'acide silicique et de graphite sur le filtre "ruban blanc", en recueillant le filtrat et le liquide de lavage dans une fiole jaugée d'une capacité de 250 ml . Le bêcher et le gâteau de filtration sont lavés trois à cinq fois avec de l'acide nitrique (1:100). Le filtre à sédiments est jeté. Refroidir le contenu de la fiole, compléter au trait avec de l'eau et mélanger. Une aliquote (voir tableau 1) de la solution est placée dans une fiole conique de 250 ml , versez de l'eau jusqu'à environ 50 cm , 25cm mélanges d'acides sulfurique et phosphorique et 10 cm solution d'iodate de potassium.

(Édition modifiée, Rev. N 1

).

2.3.2. Le contenu du ballon est porté à ébullition, bouilli pendant 1 min et maintenu à une température proche du point d'ébullition pendant 40 à 50 min. La solution est ensuite refroidie et transférée dans une fiole jaugée de 100 ml. , ajouter de l'eau exempte d'agents réducteurs jusqu'au trait de jauge et mélanger.

La densité optique de la solution est mesurée sur un spectrophotomètre à une longueur d'onde de 545 nm ou sur un photoélectrocolorimètre avec un filtre de lumière ayant une région de transmission dans la gamme de longueurs d'onde de 530 à 550 nm, dans une cuvette avec une épaisseur de couche absorbant la lumière de 20 mm.

La solution résultante est utilisée comme solution de référence, en y ajoutant quelques gouttes de solution de nitrite de sodium pour réduire l'acide de manganèse (jusqu'à ce que la couleur rose disparaisse).

Pour corriger les résultats de l'analyse de la teneur en manganèse dans les réactifs, une expérience de contrôle est réalisée à toutes les étapes de l'analyse, dont la densité optique de la solution est mesurée par rapport à sa solution de référence, qui est obtenue dans le même manière que ci-dessus.

Selon la valeur trouvée de la densité optique de la solution à tester, en tenant compte de la densité optique de la solution de l'expérience témoin, la quantité de manganèse est trouvée en milligrammes selon le graphique d'étalonnage.

2.3.3. Construction d'un graphe d'étalonnage

Un échantillon de fer carbonyle pesant 2 g est placé dans un bécher d'une capacité de 250 cm , verser 50 cm mélanges d'acides sulfurique et orthophosphorique et se dissolvent lorsqu'ils sont chauffés. La solution est oxydée en ajoutant goutte à goutte de l'acide nitrique, bouillie jusqu'à ce que les oxydes d'azote soient éliminés et refroidie. La solution a été transférée dans une fiole jaugée de 100 ml. , diluer au trait avec de l'eau et mélanger.

10cm la solution résultante est placée dans huit fioles coniques d'une capacité de 250 ml , sept flacons sont ajoutés séquentiellement 1 ; 2 ; quatre ; 6 ; huit; 10 et 12cm la solution étalon B, qui correspond à 0,1 ; 0,2 ; 0,4 ; 0,6 ; 0,8 ; 1,0 et 1,2 mg de manganèse. Dans le huitième flacon, une expérience de contrôle est réalisée pour la teneur en manganèse des réactifs.

La solution dans chaque flacon est diluée avec de l'eau à 50 ml. , ajouter 25 cm mélanges d'acides sulfurique et phosphorique et 10 cm solution d'iodate de potassium. En outre, l'analyse est effectuée conformément à la clause 2.3.2.

La solution de contrôle est utilisée comme solution de référence.

Sur la base des valeurs trouvées de densité optique et des valeurs correspondantes des concentrations de manganèse, un graphique d'étalonnage est construit.

(Édition révisée, Rev. N

une).

2.4. Traitement des résultats

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

,

où est la masse d'échantillon de fonte correspondant à la partie aliquote photodosée de la solution, mg ;

est la masse de manganèse trouvée à partir de la courbe d'étalonnage, mg.

(Édition modifiée, Rev. N 1).

2.4.2. Les écarts absolus admissibles dans les résultats des déterminations parallèles avec un niveau de confiance de 0,95 ne doivent pas dépasser ceux indiqués dans le tableau 2.

3. METHODE TITRIMETRIQUE POUR LA FONTE AVEC UNE FRACTION MASSIQUE DE COBALT JUSQU'A 1,0%

3.1 Détermination du manganèse dans les fontes contenant jusqu'à 1,0 % de chrome

3.1.1. Essence de méthode

Le procédé est basé sur l'oxydation du manganèse divalent en milieu acide en heptavalent avec du persulfate d'ammonium en présence d'un catalyseur au nitrate d'argent. L'acide permanganique obtenu est titré par une solution d'arsénite-nitrite de sodium.

3.1.2. Réactifs et solutions

Acide nitrique selon GOST 4461–77 .

Acide sulfurique selon GOST 4204–77 et dilué 1:4.

Acide orthophosphorique selon GOST 6552–80 .

Un mélange d'acides : à 550 cm arroser avec précaution, sans cesser de remuer, verser 90 ml acide sulfurique, refroidir, verser 100 ml acide phosphorique, mélanger et verser 260 ml acide nitrique.

Nitrate d'argent selon GOST 1277–75 , solution 0,005, g/cm .

Chlorure de sodium selon GOST 4233–77 , solution 0,005 g/cm .

Indicateur papier, universel.

Persulfate d'ammonium selon GOST 20478–75 , solution 0,2 g/cm .

Anhydride d'arsenic selon GOST 1973–77 .

Acide arsenic sodique ortho (arsénite de sodium).

Bicarbonate de sodium selon GOST 4201–79 .

Hydroxyde de sodium selon GOST 4328–77 , solution 0,15 g/cm .

Nitrite de sodium selon GOST 4197–74 .

Arsénite-nitrite de sodium, solution étalon : 1,5 g d'anhydride d'arsenic est placé dans un bécher d'une capacité de 400-600 ml contenant 25 cm solution chaude d'hydroxyde de sodium, dissoute avec un chauffage modéré, diluée avec de l'eau à 120−130 cm , cool. Ensuite, de l'acide sulfurique (1:4) est ajouté à la solution jusqu'à pH 7 selon l'indicateur universel et 2-3 cm en excès. Ajouter du bicarbonate de sodium jusqu'à pH 7 selon le papier indicateur universel.

0,85 g de nitrite de sodium est dissous dans la solution résultante, la solution est transférée dans une fiole jaugée d'une capacité de 1 dm diluer au trait avec de l'eau et mélanger.

Il est permis de préparer une solution étalon à partir d'arsénite de sodium : 2,91 g d'arsénite de sodium sont placés dans un bécher d'une capacité de 400 ml , verser 120−150 cm l'eau et remuer jusqu'à ce que le sel soit complètement dissous.

De plus, la préparation de la solution s'effectue de la même manière qu'à partir d'anhydride d'arsenic. Si le sel contient de l'eau de cristallisation, celle-ci est prise en compte lors du calcul de l'échantillon nécessaire à la préparation de la solution étalon.

La concentration massique de la solution d'arsénite-nitrite de sodium est déterminée par des échantillons standard de fonte avec une composition chimique qui répond aux exigences de cette norme, et est calculée par la formule

,

où est le poids de l'échantillon standard, g ;

— fraction massique de manganèse dans l'échantillon standard, % ;

est le volume de la solution d'arsénite-nitrite de sodium utilisée pour le titrage, cm .

3.1.3. Réalisation d'une analyse

Une fonte de 0,5 g (lorsque la fraction massique de manganèse est de 0,20 à 0,8 %) ou de 0,25 g (lorsque la fraction massique de manganèse est de 0,8 à 5,0 %) est placée dans une fiole conique d'une contenance de 250 cm , verser 30−40 cm mélanges d'acides et se dissolvent lorsqu'ils sont chauffés. La solution est bouillie jusqu'à ce que les oxydes d'azote soient éliminés.

Le résidu insoluble contenant de l'acide silicique et du graphite est filtré sur un filtre de densité moyenne "ruban blanc" et lavé 5 à 6 fois à l'eau chaude, en recueillant le filtrat et les lavages dans une fiole conique d'une capacité de 250 cm .

La solution est diluée avec de l'eau jusqu'à 100 ml , ajouter 10cm solution de nitrate d'argent, 20 cm solution de persulfate d'ammonium, chauffée à ébullition et bouillie pendant 1 min, maintenue sur une cuisinière chaude jusqu'à ce que la libération de bulles d'oxygène s'arrête.

Ensuite, la solution est refroidie à température ambiante, coulée 10 cm solution de chlorure de sodium et titré rapidement avec une solution d'arsénite-nitrite de sodium jusqu'à disparition de la couleur pourpre

.

3.1.2, 3.1.3. (Édition modifiée, Rev. N 1).

3.1.4. Traitement des résultats

3.1.4.1. Fraction massique de manganèse ( ) en pourcentage est calculé par la formule

,

où est le volume de la solution d'arsénite-nitrite de sodium utilisée pour le titrage, cm ;

— concentration massique de la solution d'arsénite-nitrite de sodium pour le manganèse, g/cm ;

est le poids de la fonte, g.

(Édition modifiée, Rev. N 1).

3.1.4.2. Les écarts absolus admissibles dans les résultats des déterminations parallèles avec un niveau de confiance de 0,95 ne doivent pas dépasser ceux indiqués dans le tableau 2.

3.2. Détermination du manganèse dans les fontes contenant plus de 1,0 % de chrome

3.2.1. Essence de méthode

L'essence de la méthode selon la clause 3.1.1 avec l'ajout : les éléments interférant avec la détermination du manganèse sont précipités avec de l'oxyde de zinc.

3.2.2. Réactifs et solutions

Acide chlorhydrique selon GOST 3118–77 .

Ammoniac dans l'eau selon GOST 3760–79 .

Oxyde de zinc selon GOST 10262–73 , suspension dans l'eau: 50 g d'oxyde de zinc, qui ne contient pas de manganèse, de carbonates et d'agents réducteurs, sont placés dans un mortier en porcelaine et soigneusement broyés au pilon avec de l'eau chaude, puis 250-300 cm 3 sont ajoutés eau chaude et remuer.

L'oxyde de zinc contenant des carbonates et des agents réducteurs est préalablement calciné à 800°C.

Autres réactifs et solutions selon la clause 3.1.2.

3.2.3. Réalisation d'une analyse

Une fonte pesant 1 g (lorsque la fraction massique de manganèse est de 0,20 à 0,8 %) ou pesant 0,5 g (lorsque la fraction massique de manganèse est de 0,8 à 5,0 %) est placée dans une fiole conique d'une contenance de 250 cm , verser 40−50 cm l'acide sulfurique (1:4) et dissous par chauffage. L'acide nitrique est ajouté goutte à goutte jusqu'à ce que la mousse de la solution s'arrête et 2-3 cm en excès. La solution est évaporée jusqu'à l'apparition de vapeurs d'acide sulfurique, refroidies. Les parois du ballon sont lavées à l'eau, ajouter environ 50 cm l'eau et dissoudre les sels lorsqu'il est chauffé.

Si la fonte ne se dissout pas dans un mélange d'acides sulfurique et nitrique, un échantillon est dissous dans 30 cm un mélange d'acides chlorhydrique et nitrique dans un rapport de 3:1 lorsqu'il est chauffé, refroidi. coulé 10 cm l'acide sulfurique, évaporer la solution jusqu'à ce que de la vapeur d'acide sulfurique apparaisse et refroidir à nouveau. Les parois du verre sont lavées à l'eau, la solution est évaporée jusqu'à apparition de vapeur d'acide sulfurique, refroidie, environ 50 cm3 sont ajoutés. l'eau et dissoudre les sels lorsqu'il est chauffé.

La solution obtenue par l'une de ces méthodes est transférée dans une fiole jaugée d'une capacité de 250 ml. et ajouter une solution d'ammoniaque jusqu'à ce qu'une couleur rouge-brun apparaisse. En cas d'apparition d'un précipité d'hydroxydes, de l'acide sulfurique (1:4) est ajouté goutte à goutte jusqu'à dissolution du précipité.

Une suspension d'oxyde de zinc est ajoutée à la solution par petites portions jusqu'à ce que le précipité d'hydroxyde soit complètement coagulé (il doit y avoir un léger excès de suspension d'oxyde de zinc au fond du ballon).

Le contenu du ballon est refroidi, complété avec de l'eau jusqu'au trait de jauge, mélangé et on laisse le précipité se déposer.

La solution est filtrée à travers un filtre à ruban blanc sec de densité moyenne dans une fiole jaugée sèche de 100 ml. , rejetant les premières portions du filtrat. Après avoir rempli la fiole jusqu'au trait de jauge, la solution est transvasée dans une fiole conique de 250 ml. , ajouter 40 cm mélanges d'acides et compléter la détermination selon la revendication 3

.1.3.

3.2.2, 3.2.3. (Édition modifiée, Rev. N 1).

3.2.4. Traitement des résultats - conformément à la clause 3.1.4.

4. MÉTHODE POTENTIOMÉTRIQUE POUR LA FONTE AVEC UNE FRACTION MASSIQUE DE VANADIUM JUSQU'À 0,10 %

4.1 Essence de la méthode

La méthode est basée sur l'oxydation du manganèse divalent en manganèse potassium trivalent en milieu neutre. Le fer, le chrome et d'autres éléments interférant avec la détermination du manganèse sont liés dans des complexes de pyrophosphate.

4.2. Matériel, réactifs et solutions

Installation pour titrage potentiométrique avec une paire d'électrodes : platine - calomel saturé ; platine-tungstène ou platine-platine.

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

Acide nitrique selon GOST 4461–77 .

Acide sulfurique selon GOST 4204–77 , dilué 1:20.

Pyrophosphate de sodium selon GOST 342–77 , solution 120 g/dm .

Ammoniac d'eau selon GOST 3760–79 , dilué 1:1.

Urée selon GOST 6691-77 , solution 50 g/dm .

Indicateur papier, universel.

Oxalate de sodium selon GOST 5839–77 , recristallisé et séché à 105–110 °C jusqu'à poids constant.

Permanganate de potassium selon GOST 20490–75 , solution standard avec une concentration en équivalent molaire de 0,05 mol/dm : 1,58 g de permanganate de potassium, recristallisé et séché à 120°C, sont dissous dans 1 dm l'eau. La solution est laissée au repos pendant 6 jours dans un flacon fermé, puis elle est siphonnée dans un flacon en verre foncé.

La concentration massique de la solution étalon de permanganate de potassium est déterminée par l'oxalate de sodium.

En fiole conique de 500 ml mettre 200cm acide sulfurique (1:20), chauffé à 70−75°C et additionné goutte à goutte d'une solution de permanganate de potassium jusqu'à coloration rose stable.

0,1 g d'oxalate de sodium est ajouté au contenu du ballon et, après dissolution de l'échantillon, il est titré sous agitation avec une solution de permanganate de potassium jusqu'à ce qu'une couleur rose soit stable pendant 1 min. A la fin du titrage, la température de la solution doit être d'au moins 60 °C.

Concentration massique de la solution de permanganate de potassium ( ), exprimée en grammes de manganèse, est calculée par la formule

,

où 0,656 est le facteur de conversion de la concentration massique de la solution de permanganate de potassium, déterminée par l'oxalate de sodium, à la concentration massique exprimée en grammes de manganèse ;

est le poids de l'échantillon d'oxalate de sodium, g ;

- volume de solution de permanganate de potassium utilisé pour le titrage, cm .

4.3. Réalisation d'une analyse

Une pièce de fonte pesée pesant 1 g est placée dans un bêcher d'une capacité de 250 cm3. et dissoudre à feu doux dans 40-50 cm de l'acide chlorhydrique (1:1), de l'acide nitrique est ajouté goutte à goutte jusqu'à l'arrêt de la formation de mousse. La solution est bouillie jusqu'à ce que les oxydes d'azote soient éliminés, évaporée à 5–8 cm , ajouter 50 cm l'eau et dissoudre les sels lorsqu'il est chauffé.

Le résidu insoluble contenant de l'acide silicique et du graphite est filtré sur un filtre de densité moyenne "ruban blanc", lavé 5 à 6 fois à l'eau chaude, en recueillant le filtrat et les lavages dans une fiole jaugée d'une capacité de 250 cm .

Le filtrat a été refroidi, complété au trait avec de l'eau et mélangé.

Une aliquote de la solution d'essai 50 ml placé dans un verre d'une contenance de 400 ml , verser 5 cm solution d'urée, 100 cm solution de pyrophosphate de sodium et régler le pH du milieu à environ 7 à l'aide d'un papier indicateur universel, en ajoutant, si nécessaire, de l'acide chlorhydrique (1:1) ou une solution d'ammoniaque (1:1) goutte à goutte.

La solution ainsi préparée est titrée avec une solution de permanganate de potassium dans un montage potentiométrique jusqu'au saut de potentiel.

(Édition révisée, Rev. N

une).

4.4. Traitement des résultats

4.4.1. Fraction massique de manganèse ( ) en pourcentage est calculé par la formule

,

où - volume de solution de permanganate de potassium utilisé pour le titrage, cm ;

- concentration massique de la solution de permanganate de potassium pour le manganèse, g / cm ;

est le poids de la fonte, g.

(Édition modifiée, Rev. N 1).

4.4.2. Les écarts absolus admissibles dans les résultats des déterminations parallèles avec un niveau de confiance de 0,95 ne doivent pas dépasser ceux indiqués dans le tableau 2.

5. MÉTHODE D'ABSORPTION ATOMIQUE

5.1. Méthode d'absorption atomique pour la détermination du manganèse - selon GOST 12348-78 avec ajouts.

5.2. Les écarts absolus admissibles dans les résultats des déterminations parallèles avec un niveau de confiance de 0,95 ne doivent pas dépasser ceux indiqués dans le tableau 2.

Tableau 2

(Édition modifiée, Rev. N 1).