ГОСТ 15027.4-77

1

Страница 1

Группа В59

М Е Ж Г О С У Д А Р С Т В Е Н Н Ы Й С Т А Н Д А Р Т

БРОНЗЫ БЕЗОЛОВЯННЫЕ
ГОСТ
Методы определения марганца
15027.4 - 7 7
N on-tin bronze.
Methods for the determ ination o f numganese

ОКСТУ 1709

Д ата введения 01.01.79

Настоящий стандарт устанавливает титрнметрический метод определения марганца (при мас
совой доле марганца от 0.5% до 6%), фотометрический метод определения марганца (при массовой
доле марганца от 0.01% до 3.5%). потенциометрический метод определения марганца (при массо
вой доле марганца от 8% до 16%) и атомно-абсорбционный метод определения марганца (при
массовой доле марганца от 0.01% до 6%) в бронзах безоловянных по ГОСТ 18175. ГОСГ 614 и
ГОСТ 493.
(Измененная редакция. Изм. № 2).

1. ОБЩ ИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086 с дополнением по разд. 1
ГОСТ 15027.1.
(Измененная редакция, Изм. № 2).

2. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ ПЕРСУЛЬФАТНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАРГАНЦА

2.1. Сущность метода
Метод основан на окислении двухвалентного марганца до семивалентного надсернокислым
аммонием в кислой среде в присутствии катализатора азотнокислого серебра и титровании семнва-
лентного марганца раствором серноватистокислого натрия до обесцвечивания раствора или солью
Мора с потенциометрическим установлением конечной точки титрования или визуальным с фени-
лантраниловой кислотой в качестве индикатора.
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Потенциометр типа ЛПМ-60.М.
Электрод платиновый типа ЭТПЛ-01М.
Электрод азотноссребряный (готовят из хлорсеребряного электрода ЭВЛ-IM , не бывшего в
употреблении, заполнением его насыщенным раствором азотнокислого калия).
Калий азотнокислый по ГОСТ 4217, насыщенный раствор.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490. раствор 0.01 моль/дм'.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Кислота серная по ГОСТ 4204 и разбавленная 1:1 и 1:9.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:1.
Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552.
Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478, раствор 200 г/дм1.
Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277 раствор 10 г/дм*.
Натрий углекислый кристаллический по ГОСТ 84 и раствор 20 г/дм3.

Издание официальное Перепечатка воспрещена

з-г 35

георадарное сканирование

2

Страница 2

С. 2 ГОСТ 15027.4-77

     Смесь кислот; готовят следующим образом: к 525 см5 воды приливают осторожно небольшими
порциями при перемешивании 100 см5 концентрированной серной кислоты. Раствор охлаждают,
приливают 250 см' концентрированной азотной кислоты и 125 см* ортофосфорной кислоты.
     Марганец марки МрО. МрОО по ГОСТ 6008.
     Стандартный раствор марганца; готовят следующим образом: 0,1 г марганца растворяют в
10 см' азотной кислоты, разбавленной 1:1. и кипятят до удаления окислов азота. Раствор охлажда
ют. переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
      1 см* раствора содержит 0.001 г марганца.
     Натрий серноватистокислый (тиосульфат натрия). 0.0025 моль/дм* раствор; готовят следую
щим образом: 1.30 г сериоватистокислого натрия растворяют в 1 дм3 свежепрокипяченной и охлаж
денной воды.
     Для стабилизации титра к раствору прибавляют 0,05 г углекислого натрия. Титр раствора тио
сульфата натрия устанавливают по стандартному раствору марганца.
     Кислота феннлантраннловая, раствор 4 г/дм* готовят следующим образом: 0,4 г фенилантра-
ниловой кислоты растворяют в 100 см* теплого раствора углекислого натрия. Раствор фильтруют и
хранят не более 10 дней.
     Соль Мора (двойная сернокислая соль двухвалентного железа и аммония) но ГОСТ 4208,
0.025 моль/дм* раствор: готовят следующим образом: 19,608 г соли Мора растворяют в 100 см*
серной кислоты, разбавленной 1:9, и той же кислотой разбавляют до 1 дм*.
     Установка титра раствора тиосульфата натрия
     5 см* стандартного раствора марганца помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3,
приливают 20 см* смеси кислот и кипятят 5 мин для удаления окислов азота. Затем приливают 80 см*
воды. 15 см3 раствора азотнокислого серебра и 20 см3 раствора надсернокислого аммония. Раствор
нагревают 15—20 мин при слабом кипении до полного разрушения избытка надсернокислого аммо
ния, о чем свидетельствует прекращение выделения мелких пузырьков кислорода. Окрашенный в
фиолетовый цвет раствор быстро охлаждают и титруют марганцовую кислоту 0.0025 моль/дм1 ра
створом тиосульфата натрия до исчезновения розовой окраски.
     Титр раствора тиосульфата натрия (Г ), выраженный в граммах марганца на 1 см* раствора,
вычисляют по формуле



где 0.005 — масса марганца, взятая на парование, г;
         У — объем раствора тиосульфата натрия, затраченный на титрование, см*.
      Установка титра раствора саш Мора dm потенциометрического титрования
      К оттитрованному раствору пробы (см. п. 2.3.2) прибавляют 10 см3 0,01 моль/дм* раствора
марганцовокислого калия и снова титруют потенциометрически раствором соли Мора до скачка
потенциала.
      Установка титра раствора соли Мора для визуального титрования с фешаантрани. юной кисло
той
      В коническую колбу вместимостью 250 см* помещают 10 см3 серной кислоты, разбавленной
1:1, 10 см3ортофосфорной кислоты, 100см3 воды и 10.0 см' 0,01 моль/дм* раствора марганцовокис
лого калия.
      Охлажденную смесь титруют раствором соли Мора до слабо-розового окрашивания, затем
прибавляют 4—5 капель раствора фенилантраниловой кислоты и дотитровывают до перехода мали
новой окраски в светло-желтую.
      Титр раствора соли Мора ( /',), выраженный в граммах марганца на I см* раствора, вычисляют
по формуле
                                             V 0.0005494
                                                Г,
где 0,0005494 — масса марганца, соответствующая 1 см* 0.01 моль/дм* раствора марганцовокислого
                 калия, г;
            V — объем 0,01 моль/дм* раствора марганцовокислого калия, взятый для титрования.
                 см*;
            К, — объем раствора соли Мора, затраченный на титрование, см*.

                                               36

3

Страница 3

ГОСТ 15027.4-77 С. 3

2.3. Проведение анализа
2.3.1. При титровании раствором тиосульфата натрия
2.3.1.1. Для сплавов с массовой долей кремния не более 0,2%.
Навеску бронзы в зависимости от содержания марганца (табл. 1) помешают в коническую
колбу вместимостью 250 см3 и растворяют в 20 см3 смеси кислот при нагревании.
Раствор кипятят 5 мин для удаления окислов азо
Таблица 1
та. затем приливают 80 см3 воды, 15 см3 раствора азот
нокислого серебра. 20 см3 раствора надсернокислого М а с с о н а м ноля марганца. М асса н авески . г
аммония, нагревают раствор до кипения и выдержива %
ют при 90—95 *С в течение 15—20 мин до полного разру
шения избытка надсернокислого аммония (до прекра От 0.5 до 1.0 0.5
щения выделения мелких пузырьков кислорода) и да Св. 1.0 * 3.0 0.2
* 3.0 * 6.0 0.1
лее анализ ведут как указано в п. 2.3.1.2.
2.3.1.2. Для сплавов с массовой дачей кремния свыше 0, 2 %
Навеску бронзы (см. табл. I) помешают в платиновую чашку и растворяют при нагревании в
10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, и 2—3 см3 фтористоводородной кислоты. После полного
растворения сплава приливают 10 см3 серной кислоты, разбавленной I :1, и выпаривают до появле
ния белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают, приливают 30 см3 воды и нагревают до ра
створения солей и раствор переводят в коническую колбу вместимостью 250 см3, ополаскивая чаш
ку 20 см3 воды. Затем приливают 10 см3 ортофосфорной кислоты. 15 см’ раствора азотнокислого
серебра и 20 см3 раствора надсернокислого аммония. Смесь слабо кипятят в течение 15—20 мин адя
полного разрушения избытка надсернокислого аммония (до прекрашения выделения мелких пу
зырьков кислорода).
Окрашенный в фиолетовый цвет раствор быстро охлаждают и титруют марганцовую кислоту
0,0025 моль/дм3 раствором тиосульфата натрия до исчезновения розовой окраски.
2.3.2. При потенииометрическом титровании раствором catu Мора
Навеску бронзы в соответствии с табл. I помешают в стакан вместимостью 250 см3 или плати
новую чашку. Растворение навески и окисление марганца проводят так же, как указано в пп. 2.3.1.1
и 2.3.1.2. Горячий раствор, окрашенный в фиолетовый цвет, быстро титруют потенииометрически
раствором соли Мора.
2.3.3. При визуальном титровании раствором соли Мора с феншшнтриниловой кислотой
Растворение навески и окисление марганца проводят, как указано в пп. 2.3.1.1 и 2.3.1.2. Раствор
после разложения избытка надсернокислого аммония быстро охлаждают, разбавляют водой до
120—150 дм3 и титруют 0,025 моль/дм3 раствором соли Мора до слабо-розового окрашивания, затем
прибавляют 4—5 капель раствора фенилантраниловой кислоты и продолжают титровать до перехода
окраски из малиновой в светло-желтую.
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю марганца (Л') в процентах вычисляют по формуле
У Т 100
у
m
где V — объем расгаора тиосульфата натрия (или соли Мора), израсходованный на титрование,
см3;
Т — титр раствора тиосульфата натрия (или соли Мора) по марганцу, г/см3;
m — масса навески, г.
2.4.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений (d — показатель сходи
мости) не должны превышать допускаемых значений, приведенных в табл. 2.
Таблица)
М ассовая доля М ассовая доля
м арганца. % d. % П. % м арганца. %
d. % л. %

O r 0.01 до 0.03 0.003 0,007 От 1.2 до 2,5 0.06 0,1
Св. 0.03 » 0.10 0.006 0.01 Св. 2.5 » 6.0 0.1 0.2
» 0.10 * 0.25 0.01 0.02 * 8.0 . 12,0 0.2 0.5
» 0.25 » 0.50 0.02 0.05 о 12.0 . 16.0 0.3 0.7
* 0,50 * 1,2 0.04 0.1

3-2- ??* 37

4

Страница 4

С. 4 ГОСТ 15027.4-77

(Измененная редакция. Изм. № 2).
2.4.3. Абсолютные расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лаборато
риях, или двух результатов анализа, полученных в одной лаборатории, но при различных условиях
(D — показатель воспроизводимости), не должны превышать значений, указанных в табл. 2.
2.4.4. Контроль точности результатов анализа
Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам
безоловянных бронз, аттестованным в установленном порядке, или сопоставлением результа
тов анализа, полученных титриметрическим или атомно-абсорбционным методом в соответствии с
ГОСТ 25086.
2.4.3, 2.4.4. (Введены дополнительно, Изм. № 2).

3. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕРИОДАТНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАРГАНЦА

3.1. Сущность метода
Метод основан на окислении двухвалентного марганца до се ми валентного в кислой среде
перйодатом калия и измерении фиолетовой окраски образовавшегося перманганат-иона.
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:1.
Кислота серная по ГОСТ 4204. разбавленная 1:1.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552.
Кислота борная по ГОСТ 9656, насыщенный раствор; готовят следующим образом: 60 г бор
ной кислоты растворяют в 1 дм5 горячей воды и после растворения охлаждают до комнатной темпе
ратуры.
Смесь кислот; готовят следующим образом: 100 см* фтористоводородной кислоты добавляют к
900 см3 насыщенного раствора борной кислоты и хорошо перемешивают (раствор хранят в полиэти
леновой посуде).
Вода дистиллированная, не содержащая восстанавливающих веществ: готовят следующим об
разом: к 1дм5 воды добавляют 10 см5 серной кислоты, разбавленной 1:1, раствор нагревают до
80 ‘С, добавляют несколько кристаллов йоднокислого калия и кипятят 5—10 мин, после чего ох
лаждают.
Йоднокислый калий (перйодат калия).
Натрий азотистокнслый по ГОСТ 4197. раствор 50 г/дм5.
Медь марки M l. МО или МОО по ГОСТ 859.
Марганец марки МрОО по ГОСТ 6008.
Стандартный раствор марганца; готовят следующим образом: 0,1 г марганца растворяют в
К) см5 азотной кислоты, разбавленной 1 : 1. и кипятят до удаления окислов азота. Раствор охлахш-
ют, переводят в мерную колбу вместимостью I дм’, доливают до метки водой и хорошо перемеши
вают.
1 см5 раствора содержит 0.0001 г марганца.
3.3. Проведение анализа
3.3.1. Для бронз с массовой dateu олова свыше 0,05 % и массовой <к>лей кремния свыше 0.01 %
Навеску бронзы массой 0.5 г помешают в стакан вместимостью 250 см5, добавляют 15 см5
смеси кислот, 15 см3 воды. 15 см3 концентрированной азотной кислоты и 5 см5 ортофосфорной
кислоты. Вначале растворяют без нагревания, а затем нагревают до температуры 80—90 “С, до пол
ного растворения и удаления окислов азота. При массовой доле марганца от 0,01% до 0,2% для
анализа используют весь раствор, а при массовой доле марганца свыше 0,2% раствор переносят в
мерную колбу пместимостью 100 см3 и доливают до метки водой. Аликвотную часть раствора (см.
табл. 2а) помещают в стакан вместимостью 100 см3, добавляют указанные объемы азотной и орто-
фосфорной кислот (см. табл. 2а) и удаляют окислы азога кипячением. Раствор доливают водой до
объема 50 см3, добаатяют 0.3 г ионокислого калия, нагревают до кипения и кипятят 5 мин. Затем
раствор продолжают нагревать 15—20 мин на водяной бане при 80—90 'С, после чего охлаждают,
переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают. Изме
ряют оптическую платность на фотоэлектроколориметре с зеленым светофильтром при длине вол
ны 540 нм или на спектрофотометре при длине волны 528 нм в кювете длиной I см.
38