1. Разработан Российской Федерацией, Техническим комитетом ТК 8 "Ферросплавы".

Внесен Техническим секретариатом Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации.

2. Принят Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации 17 февраля 1993 г.

За принятие проголосовали:

3. Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 28.11.1994 N 288 межгосударственный стандарт ГОСТ 16698.1-93 "Марганец металлический и марганец азотированный. Метод определения марганца" введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 01.07.1995.

4. Взамен ГОСТ 16698.1-71.

Настоящий стандарт устанавливает потенциометрический метод определения марганца в металлическом и азотированном марганце при массовой доле марганца от 80,0 до 96,5%. При массовой доле свыше 96,5% определение марганца проводят по разности.

Метод основан на окислении двухвалентного марганца до трехвалентного раствором марганцовокислого калия в нейтральной среде в присутствии комплексообразователя - пирофосфорного кислого натрия или калия.

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 83-79. Натрий углекислый. Технические условия

ГОСТ 342-77. Натрий дифосфат 10-водный. Технические условия

ГОСТ 3118-77. Кислота соляная. Технические условия

ГОСТ 4204-77. Кислота серная. Технические условия

ГОСТ 4461-77. Кислота азотная. Технические условия

ГОСТ 5962-67. Спирт этиловый ректификованный. Технические условия

ГОСТ 10484-78. Кислота фтористо-водородная. Технические условия

ГОСТ 18300-87. Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия

ГОСТ 20490-75. Калий марганцовокислый. Технические условия

ГОСТ 26999-86. Марганец металлический и марганец металлический азотированный. Методы отбора и подготовки проб для химического и физико-химического анализов

ГОСТ 28473-90. Чугун, сталь, ферросплавы, хром, марганец металлические. Общие требования к методам анализа.

3.1. Общие требования к методу анализа - по ГОСТ 28473.

3.2. Лабораторная проба должна быть приготовлена в виде порошка с максимальным размером частиц 0,16 мм по ГОСТ 26999.

Установка для потенциометрического титрования с индикаторным платиновым и сравнительным вольфрамовым, хлорсеребряным или каломельным электродами.

Мешалка магнитная.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, раствор 1:3.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, раствор 1:1.

Кислота серная по ГОСТ 4204, раствор 1:1.

Кислота фтористо-водородная по ГОСТ 10484.

Кислота хлорная плотностью 1,5 г/см3.

Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 5962 или по ГОСТ 18300.

Бромтимоловый синий, спиртовой раствор 1 г/дм3: 0,1 г бромтимолового синего растворяют в 20 см3 этилового спирта, а затем разбавляют водой до объема 100 см3.

Натрий углекислый по ГОСТ 83, раствор 200 г/дм3.

Натрий дифосфат 10-водный по ГОСТ 342, насыщенный раствор:

120 г пирофосфата натрия растворяют в 1 дм3 воды при нагревании до 70 °С, охлаждают и дают выкристаллизоваться избытку пирофосфата натрия. Раствор готовят перед применением.

Калий пирофосфорнокислый, раствор 100 г/дм3.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, перекристаллизованный.

Перекристаллизацию проводят следующим образом: 250 г марганцовокислого калия растворяют в 800 см3 горячей (~80 °С) воды. Горячий раствор фильтруют с отсасыванием через стеклянную фильтрующую воронку N 2 или N 3, фильтрат переливают в фарфоровую чашку и охлаждают при непрерывном помешивании. Выделившиеся мелкие кристаллы отфильтровывают с отсасыванием на пористый стеклянный фильтр, промывают небольшим количеством холодной воды и высушивают на стекле на воздухе, а затем в сушильном шкафу при температуре 80 - 90 °С в течение 2 - 3 ч. Хранят в плотно закрытой склянке из темного стекла.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, раствор: 1,0 г реактива помещают в стакан вместимостью 1 дм3 и растворяют в 600 - 800 см3 воды при нагревании. Содержимое стакана переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, охлаждают, доливают водой до метки и перемешивают. Раствор переливают в склянку из темного стекла и оставляют на 8 - 10 дней. Отстоявшийся раствор сифонируют в другую склянку из темного стекла через стеклянную вату или фильтруют через фильтрующую воронку с пористой пластинкой.

Массовую концентрацию раствора марганцовокислого калия устанавливают по марганцовокислому калию:

1,0000 г марганцовокислого калия (перекристаллизованного) смачивают водой и растворяют при нагревании в 30 см3 раствора соляной кислоты в стакане вместимостью 200 - 250 см3. Раствор выпаривают досуха, прибавляют 10 см3 соляной кислоты и вновь выпаривают досуха. Сухой остаток растворяют в 20 см3 раствора соляной кислоты, приливают 20 см3 раствора серной кислоты и выпаривают до паров серной кислоты. После охлаждения растворяют соли в 40 - 50 см3 воды при нагревании, переносят раствор в мерную колбу вместимостью 250 см3, охлаждают, доливают до метки водой и перемешивают.

Отбирают аликвотную часть раствора, равную 25,0 см3, и вливают при перемешивании на магнитной мешалке в стакан вместимостью 400 см3, содержащий 100 см3 раствора дифосфата натрия или калия. Далее анализ ведут, как указано в 3.3.

Массовую концентрацию раствора марганцовокислого калия с, г/см3 марганца, вычисляют по формуле

где - масса навески марганцовокислого калия, взятая для титрования, г;

V - объем раствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование, см3;

- объем раствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование раствора контрольного опыта, см3;

0,3476 - коэффициент пересчета марганцовокислого калия на марганец.

5.1. Навеску пробы массой 0,5 г растворяют в 30 см3 раствора азотной кислоты в стакане вместимостью 400 см3. По окончании реакции прибавляют несколько капель фтористо-водородной кислоты, раствор нагревают на плите и умеренно кипятят 5 - 10 мин, охлаждают, затем осторожно приливают 20 см3 раствора серной кислоты и выпаривают раствор до паров серной кислоты. После охлаждения соли растворяют в 40 - 50 см3 воды при нагревании и переносят раствор в мерную колбу вместимостью 250 см3, охлаждают, доливают до метки водой и перемешивают. Или: навеску пробы массой 0,5 г помещают в платиновую или стеклоуглеродистую чашку, смачивают водой и приливают 30 см3 раствора азотной кислоты, 10 см3 фтористо-водородной кислоты и 10 см3 хлорной кислоты. Нагревают и выпаривают содержимое чашки досуха. После охлаждения приливают 20 см3 соляной кислоты и снова выпаривают досуха. Затем приливают 10 см3 соляной кислоты, 50 - 60 см3 воды и нагревают до растворения солей. После этого раствор переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3, охлаждают, доливают до метки водой и перемешивают.

5.2. Отбирают аликвотную часть раствора, приготовленного по 5.1, равную 25,0 см3, и вливают небольшими порциями, при постоянном перемешивании на магнитной мешалке в стакан вместимостью 400 см3, в котором содержится 100 см3 раствора пирофосфорнокислого натрия или калия. Затем добавляют 15 капель раствора бромтимолового синего, нейтрализуют раствором углекислого натрия до перехода желтой окраски раствора в зеленую или раствором соляной кислоты до перехода синей окраски в зеленую (рН = 7). После нейтрализации в раствор погружают электроды и титруют раствором марганцовокислого калия до резкого отклонения стрелки милливольтметра. После 10 - 15 определений платиновый электрод очищают путем погружения на 1 - 2 мин в раствор соляной кислоты.

6.1. Массовую долю марганца Х, %, вычисляют по формуле

где с - массовая концентрация раствора марганцовокислого калия, выраженная в г/см3 марганца;

- объем раствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование раствора пробы, см3;

- объем раствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование раствора контрольного опыта, см3;

m - масса навески пробы, соответствующая аликвотной части раствора, г.

6.2. Нормы точности и нормативы контроля точности приведены в таблице 1.