4.1. Сущность метода
Метод основан на реакции окисления марганца (II) до марганца (III) марганцовокислым калием в нейтральной среде (при рH около 7). Железо, хром и другие элементы, мешающие определению марганца, связывают в пирофосфатные комплексы.
4.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Установка для потенциометрического титрования:
пара электродов: индикаторный платиновый электрод и электрод сравнения - каломельный, хлорсеребряный или вольфрамовый;
магнитная мешалка;
милливольтметр постоянного тока или рН-метр, позволяющий четко фиксировать изменение потенциала в точке эквивалентности при титровании с выбранной парой электродов. При необходимости к прибору последовательно подключают переменное сопротивление, которое позволяет производить измерения в пределах шкалы прибора.
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и разбавленная 1:1.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77 и разбавленная 1:10, 1:19.
Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552-80.
Аммиак водный по ГОСТ 3760-79 и разбавленный 1:1.
Мочевина по ГОСТ 6691-77, 5%-ный раствор.
Натрий фосфорнокислый пиро по ГОСТ 342-77, насыщенный при комнатной температуре раствор, или калий пирофосфорнокислый 10%-ный раствор.
Индикатор универсальный, бумага.
Натрий щавелевокислый по ГОСТ 5839-77, перекристаллизованный и высушенный при 105-110 °C до постоянной массы.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490-75, стандартный раствор с молярной концентрацией 0,01 моль/дм. 15,8 г перекристаллизованного и высушенного при 120 °С марганцовокислого калия растворяют в 1 дм воды. К раствору приливают 25 см ортофосфорной кислоты и разбавляют водой до 10 дм. Раствор оставляют стоять на 6 сут в закрытой склянке, затем его декантируют или фильтруют через асбестовый фильтр в склянку из темного стекла.
Массовую концентрацию стандартного раствора марганцовокислого калия устанавливают по щавелевокислому натрию и выражают в граммах марганца путем соответствующего пересчета. Для этого в коническую колбу вместимостью 500 см помещают 200 см серной кислоты 1:19, нагревают до 70-75 °С и прибавляют по каплям раствор марганцовокислого калия до устойчивой розовой окраски.
К содержимому колбы прибавляют 0,1340 г щавелевокислого натрия и после растворения навески титруют при перемешивании раствором марганцовокислого калия до устойчивой в течение 1 мин розовой окраски. К концу титрования температура раствора должна быть не ниже 60 °С.
0,1340 г щавелевокислого натрия соответствует 40 мл 0,01 М раствора марганцовокислого калия. Коэффициент (f) пересчета стандартного раствора марганцовокислого калия на 0,04 М раствор вычисляют по формуле
,
где - количество раствора марганцовокислого калия, израсходованное на титрование, см.
При потенциометрическом титровании марганца в присутствии пирофосфат-ионов 1 мл 0,01 М раствора марганцовокислого калия соответствует 0,002197 г марганца.
Массовую концентрацию раствора марганцовокислого калия (Т), выраженную в граммах марганца, вычисляют по формуле
,
(Измененная редакция, Изм. N 2).