Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер




18.10.2017





Яндекс.Метрика
         » » Титриметрический персульфатно-серебряный метод определения марганца

Титриметрический персульфатно-серебряный метод определения марганца

22.11.2017

Вариант А — без отделения хрома (при 0,2—4,5% Mn)

Сущность метода. Метод основан на окислении ионов двухвалентного марганца до семивалентного в кислой среде (1—1,5 н. по серной и 1 н. по азотной кислоте) надсернокислым аммонием в присутствии азотнокислого серебра и титровании его раствором мышьяковистокислого натрия. Оптимальная концентрация марганца 1—4 мг. Хром не мешает титрованию при содержании не более 10 мг в 100 мл раствора.

Реактивы и растворы. 1. Смесь кислот: 90 мл серной кислоты (пл. 1,84 г/см3) смешивают с 260 мл азотной кислоты (пл. 1,40г/см3), 100 мл фосфорной кислоты (пл. 1,70 г/см3) и 550 мл воды. 2. Стандартный раствор марганца с содержанием 0,0002 г марганца в 1 мл. Приготовление раствора описано в варианте А фотометрического метода. 3. Натрий мышьяковистокислый, раствор 0,015 н., приготовленный следующим образом: 2 г натрия углекислого безводного и 0,7 г мышьяковистокислого ангидрида помещают в стакан вместимостью 300 мл и растворяют при нагревании в 100 мл воды. Раствор охлаждают, фильтруют, переводят в мерную колбу вместимостью 1 л, разбавляют водой до метки, перемешивают и устанавливают титр.

Титр раствора мышьяковистокислого натрия устанавливают следующим образом: в колбу вместимостью 300 мл помещают навеску карбонильного железа и стандартный раствор марганца в количествах, соответствующих содержанию их в массе навески пробы. Приливают 20—30 мл смеси кислот и растворяют при умеренном нагревании. Далее раствор проводят через все стадии анализа, как указано в выполнении определения. Титр раствора натрия мышьяковистокислого (T), г/мл марганца, вычисляют по формуле
где g — содержание марганца в аликвотной части стандартного раствора, г; V — объем раствора мышьяковистокислого натрия, израсходованный на титрование, мл.

Выполнение определения
. Масса навески образца зависит от содержания марганца:
Навеску стали помещают в коническую колбу вместимостью 300 мл и растворяют в 20—30 мл смеси кислот. Раствор кипятят до удаления оксидов азота, разбавляют до объема 150 мл, нагревают до кипения, прибавляют 10 мл раствора азотнокислого серебра (2,5 г/л), 20 мл раствора надсернокислого аммония (150 г/л), доводят до кипения и кипятят 1 мин. Охлаждают до комнатной температуры и быстро титруют 0,015 н. раствором мышьяковистокислого натрия до перехода малиновой окраски в зеленую.

Содержание марганца, %, вычисляют по формуле
где V — количество раствора мышьяковистокислого натрия, израсходованного на титрование, мл; T — титр раствора мышьяковистокислого натрия, г/мл марганца; m — масса навески пробы, г.

Вариант Б — отделение хрома оксидом цинка (при 0,2—4,5% Mn)

Сущность метода остается той же, что и в варианте А. Мешающие определению марганца хром, вольфрам и другие предварительно отделяют оксидом цинка.

Реактивы те же, что и в варианте А. Приготовление оксида цинка описано в варианте В фотометрического метода.

Стандартный раствор марганца: 2,8770 г калия марганцевокислого помещают в стакан вместимостью 600 мл, прибавляют 10 мл воды, 50 мл соляной кислоты (пл. 1,19 г/см3) и осторожно выпаривают до образования солей. Соли растворяют в 50 мл соляной кислоты (пл. 1,19 г/см3) и выпаривают досуха. Сухой остаток растворяют в 50 мл соляной кислоты (пл. 1,19 г/см3), раствор охлаждают, прибавляют 100 мл серной кислоты, разбавленной 1:1, и выпаривают до паров серной кислоты. Раствор охлаждают, стенки стакана обмывают водой и вновь выпаривают до паров серной кислоты. Соли растворяют при нагревании в 30—40 мл воды, раствор охлаждают и переносят в мерную колбу вместимостью 1 л, разбавляют до метки водой и перемешивают. 1 мл раствора соответствует 0,001 г марганца.

Титр раствора мышьяковистокислого натрия устанавливают следующим образом: в стакан вместимостью 300 мл помещают навеску карбонильного железа, стандартный раствор марганца в количествах, соответствующих содержанию их в массе навески пробы. Приливают 30 мл смеси кислот и далее раствор проводят через все стадии анализа, как указано в выполнении определения.

Титр раствора натрия мышьяковистокислого (T), г/мл марганца, вычисляют по формуле
где g — содержание марганца в аликвотной части стандартного раствора, г; V — объем раствора мышьяковистокислого натрия, израсходованного на титрование, мл.

Смесь кислот: в коническую колбу вместимостью 2 л помещают 550 мл воды, затем осторожно при перемешивании приливают 260 мл азотной кислоты (пл. 1,40г/см3), 100 мл фосфорной кислоты (пл. 1,70 г/см3) и 90 мл серной кислоты (пл. 1,84 г/см3).

Выполнение определения. Масса навести зависит от содержания марганца:
Навеску стали помещают в стакан вместимостью 300 мл, приливают 30—50 мл соляной кислоты, разбавленной 1:1, и растворяют при умеренном нагревании. После растворения навески прибавляют по каплям азотную кислоту (пл. 1,40 г/см3) до прекращения вспенивания раствора и кипятят до удаления оксидов азота.

При значительном содержании в пробе хрома и никеля растворение проводят в 25—30 мл смеси концентрированных кислот соляной и азотной в отношении 3:1. Раствор охлаждают, прибавляют 20—30 мл серной кислоты, разбавленной 1:1, и выпаривают до выделения паров серной кислоты. Содержимое стакана охлаждают, стенки стакана обмывают водой и вновь выпаривают до паров серной кислоты. Соли растворяют в 30—40 мл воды при нагревании. Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 250 мл. Количество раствора в мерной колбе должно составлять приблизительно 100 мл. Для нейтрализации избытка кислоты к раствору прибавляют при перемешивании небольшими порциями аммиак водный (пл. 0,91 г/см3) до перехода окраски раствора в красно-бурую. Затем к раствору прибавляют порциями (3—5 мл) суспензию оксида цинка до полной коагуляции осадка гидроксидов.

На дне колбы должен появиться незначительный белый осадок, указывающий на полноту осаждения гидроксидов. Содержимое колбы охлаждают до комнатной температуры, разбавляют до метки водой, перемешивают и дают осадку отстояться.

Раствор фильтруют через сухой фильтр средней плотности в сухую коническую колбу вместимостью 250 мл, отбрасывая первые порции фильтрата. Аликвотную часть раствора 100 мл, содержащую 1—4 мг марганца, помещают в коническую колбу вместимостью 250 мл, прибавляют 30 мл смеси кислот и нагревают до кипения. В горячий раствор осторожно прибавляют 10 мл раствора азотнокислого серебра (2,5 г/л), 20 мл раствора надсернокислого аммония (150 г/л). Раствор нагревают до начала кипения и продолжают кипятить 1 мин. Раствор охлаждают до комнатной температуры и титруют раствором мышьяковистокислого натрия. Первые порции титранта до перехода окраски раствора в слабо-розовую прибавляют быстро, а затем по каплям, до появления зеленой окраски раствора.

Содержание марганца вычисляют по формуле (10).