3.1. Сущность метода
Метод основан на окислении двухвалентного марганца до семивалентного в кислой среде периодатом калия и измерении фиолетовой окраски образовавшегося перманганата-иона.
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 и 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.
60 г борной кислоты растворяют в 1 дм горячей воды и после растворения охлаждают до комнатной температуры.
Смесь кислот для растворения; готовят следующим образом: 100 см фтористоводородной кислоты добавляют к 900 см насыщенного раствора борной кислоты и хорошо перемешивают (раствор хранят в полиэтиленовой посуде).
Йоднокислый калий.
Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197, раствор 50 г/дм.
Медь марки M1, М0 или М00.
Марганец по ГОСТ 6008 марки Мр00.
Раствор марганца стандартный; готовят следующим образом: 0,1 г марганца растворяют в 10 см азотной кислоты, разбавленной 1:1, и кипятят до удаления окислов азота. Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают до метки водой и хорошо перемешивают.
1 см раствора содержит 0,0001 г марганца.
Вода без восстановительных веществ; дистиллированную воду подкисляют раствором серной кислоты (10 см серной кислоты на 1 л воды), кипятят, добавляют несколько кристаллов йоднокислого калия и кипятят 10 мин, затем воду охлаждают.
3.3. Проведение анализа
3.3.1. Для сплавов, содержащих олово и кремний
Навеску сплава, масса которой устанавливается в зависимости от массовой доли марганца (табл.2), помещают в стакан вместимостью 250 см, добавляют 15 см смеси кислот, 15 см воды, 15 см концентрированной азотной кислоты и 5 см ортофосфорной кислоты, вначале растворяют без нагревания, а затем при нагревании и удаляют окислы азота кипячением. При массовой доле марганца свыше 0,2% охлажденный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают до метки водой и перемешивают.
Таблица 2а
Массовая доля марганца, % | Масса навески пробы, г | Объем аликвотной части раствора, см |
От 0,01 до 0,2 | 1 | Весь |
Св. 0,2 " 1,0 | 1 | 20 |
" 1,0 " 4,0 | 0,5 | 20 |
К аликвотной части раствора, согласно табл.2а, добавляют 0,3 г йоднокислого калия. Раствор охлаждают, добавляют 0,3 г йоднокислого калия и кипятят 5 мин.
Затем раствор продолжают нагревать 20 мин на водяной бане при 80-90 °С, после чего охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают до метки водой и перемешивают. Измеряют оптическую плотность раствора в кювете с толщиной слоя 1 см на фотоэлектроколориметре с зеленым светофильтром при длине волны 540 нм или на спектрофотометре при длине волны 528 нм. В качестве раствора сравнения используют часть раствора той же пробы, в которой семивалентный марганец восстанавливают до двухвалентного прибавлением по каплям раствора азотнокислого натрия до обесцвечивания.