GB/T 223.4-2008钢铁及合金 锰含量的测定 电位滴定或可视滴定法.pdf

ICS 77.080.20
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T 223.4-2008
代替GB/T22
3.4-1988
钢铁及合金锰含量的测定
电位滴定或可视滴定法
Alloyed steel-Determination of manganese content-
Potentiometric or visual titration method
2008-05-30发布
2008-12-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
发布
中国国家标准化管理委员会
GB/T 223.4-2008
前
言
GB/T223的本部分代替GB/T223.4-1988(钢铁及合金化学分析方法硝酸铵氧化容量法测定
锰量).
本部分与GB/T223.4-1988相比较主要进行了以下修改:
--修改了本部分名称 增加了电位滴定法;
-一增加了分析中对试剂和水的说明内容、修改溶液浓度的表示方法并删除了用滴定法校正钒、铈
干扰所用的试剂;
一修改称取试料量的表示并修改含钒、铈样品和不含钒、铈样品分析步骤相关条款，增加钒和铈
的理论校正等内容;
一修改了结果计算式及式中量的单位;
规范了精密度函数式的说明.
本部分的附录A和附录B是资料性附录.
本部分由中国钢铁工业协会提出.
本部分由全国钢标准化技术委员会归口，
本部分负责起草单位:中国钢研科技集团公司.
本部分主要起草人:王晓辉、俞银谷、罗倩华、柯瑞华
本部分所代替标准的历次版本发布情况为:
GB/T 223.4-1981、GB 223.4-1988.
GB/T 223.4-2008
钢铁及合金锰含量的测定
电位滴定或可视滴定法
使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件
警告:使用本部分的人员应有正规实验室工作的实践经验.本部分并未指出可能的安全问题.
1范围
本部分规定了用电位滴定法或可视滴定法测定锰含量
本部分适用于合金钢中质量分数为2%~25%锰含量的测定.
钒、铈干扰测定结果，如果样品中铈含量小于0.01%或钒含量小于0.005%，干扰可以忽略.如果
样品中铈含量大于0.01%或钒含量大于0.005%.可进行理论值校正.
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款，凡是注日期的引用文件 其随后
的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分 然而 鼓励根据本部分达成协议的各方研究
是否可使用这些文件的最新版本.凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分.
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复性与再现性的基本方法
GB/T20066 钢和铁
化学成分测定用试样的取样和制样方法(GB/T20066-2006ISO14284:
1996，IDT)
ISO 385-1 实验室玻璃仪器
--滴定管一第1部分:一般要求
ISO648 实验室玻璃仪器-
单标线移液管
ISO1042 实验室玻璃仪器
单标线容量瓶
ISO3696分析实验室用水
一规格及检验方法
ISO4942 钢铁-钒含量的测定--N-BPHA分光光度法
ISO 4947 钢铁-钒含量的测定一
一电位滴定法
ISO5725-3测量方法与结果的准确度(正确度与精密度)-第3部分:标准测量方法精密度的
中间度量
ISO 9647 钢铁--钒含量的测定--火焰原子吸收法
3原理
试料以适当的酸溶解，加磷酸.在磷酸微冒烟的状态下，用硝酸铵将锰氧化至三价.以N-苯代邻
氨基苯甲酸为指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液可视滴定三价锰，或用硫酸亚铁铵标准溶液进行电位滴
定.如果试样含钒、铈，应对锰含量进行校正.
4试剂
分析中 除另有说明外 仅使用认可的分析纯试剂和ISO3696规定的二级水.
4.1 硝酸铵 NH NO3.
4.2 尿素.
GB/T 223.4-2008
4.3磷酸 ρ约1.69g/mL
4.4硝酸 ρ约1.42g/mL.
4.5盐酸 ρ约1.19g/mL.
4.6硫酸 ρ约1.84g/mL 稀释为13.
4.7
硫酸 ρ约1.84g/mL 稀释为595.
4.8
N-苯代邻氨基苯甲酸溶液(2g/L)
将0.20gN-苯代邻氨基苯甲酸和0.20g碳酸钠溶解于100mL水中，过滤后使用.
4.9重铬酸钾溶液:c(/K:Cr:O:)=0.01500mol/L
称取0.7355g基准重铬酸钾(预先经150C烘干2h 置于干燥器中冷却) 置于250mL烧杯中 用
水溶解.将此溶液定量移入1000mL的单标线容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀.
4.10锰标准溶液 1.00g/L
称取1.000g金属锰[纯度≥99.9%(质量分数)] 精确至0.1mg.置于250mL烧杯中，加入
40mL盐酸(4.5)，盖上表面皿，缓慢加热至完全溶解.冷却，将溶液定量移人1000mL单标线容量瓶
中，用水稀释至刻度，混匀
此标准溶液1mL含1.00mg锰.
4.11 硫酸亚铁铵标准滴定溶液 c[(NH1)}Fe(SO1)36H3O]=0.015mol/L
4.11.1 溶液的制备
将5.9g硫酸亚铁铵溶于1000mL硫酸(4.7)中 混匀.
4.11.2 溶液的标定(用前标定).
4.11.2.1 可视滴定法
4.11.2.1.1标定
移取20.00mL重铬酸钾溶液(4.9)3份，分别置于250mL锥形瓶中.加入20mL硫酸(4.6)，
5mL磷酸(4.3).加水至体积约150mL.以下操作按7.2.2.1.
3份溶液所消耗硫酸亚铁铵标准溶液毫升数的极差值不超过0.05mL 取其平均值为V1.
4.11.2.1.2N-苯代邻氨基苯甲酸校正
移取5.00mL重铬酸钾溶液(4.9)三份，分别置于250mL锥形瓶中，加20mL硫酸(4.6) 5mL
磷酸(4.3).用硫酸亚铁铵标准溶液(4.11)滴定至接近终点.加2滴N-苯代邻氨基苯甲酸(4.8)指示
剂，继续滴定至紫红色消失 记下滴定管读数V.再加入5.00mL重铬酸钾溶液(4.9) 继续用硫酸亚
铁铵标准溶液(4.11)滴定至终点，记下滴定管读数V"，计算(V"-V') 三份溶液(V"-V')的平均值即
为2滴N-苯代邻氨基苯甲酸溶液的校正值V..
4.11.2.1.3 计算
将滴定重铬酸钾标准溶液所消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积进行校正后再进行计算.硫酸
亚铁铵标准滴定溶液(4.11)的浓度为c 数值以mol/L表示 按式(1)计算:
.0.015 00x20.00
式中:
V1-
一滴定所消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液(4.11)的平均体积 单位为毫升(mL);
V.-2滴N-苯代邻氨基苯甲酸溶液的校正值，单位为毫升(mL).
4.11.2.2 电位滴定法
4.11.2.2.1 标定
移取20.00mL锰标准溶液(4.10)3份 分别置于300mL锥形瓶中，加15mL磷酸(4.3) 加热蒸
发至液面平静刚出现微烟(温度控制在200C~240C).取下锥形瓶，立即加入2g的酸铵(4.1).描动
GB/T 223.4-2008
锥形瓶并排除氮氧化物.氮氧化物应除尽，可以吹去或加0.5g~1.0g尿素(4.2).放置1min~
2 min，使溶液降至80C~100℃.
将溶液转移至400mL烧杯中.加60mL硫酸(4.7) 混匀，然后将溶液体积稀释至约150mL 冷
却至室温，以下操作按7.2.2.2进行.
3份溶液所消耗硫酸亚铁铵标准滴定溶液毫升数的极差值不超过0.05mL 取其平均值为V2.
4.11.2.2.2 计算
硫酸亚铁铵标准滴定溶液(4.11)的浓度为c1 数值以mol/L表示 按式(2)计算:
=0X20
式中:
V2
一滴定锰标准溶液所需硫酸亚铁铵溶液(4.11)的平均体积，mL;
54.94-
一锰的摩尔质量 g/mol
5仪器
按照ISO385-1、ISO648或ISO1042的要求，所用容量仪器需符合A级规定.
普通实验室仪器及
5.1 电位滴定装置 包括:
5.1.1 Pt指示电极，表面应保持清洁、光亮.
5.1.2 Ag/AgCl 甘汞或硫酸汞(I)参比电极
注:也可使用氧化还原电极.
6 取制样
按GB/T20066或适当的钢国家标准取制样.
7分析步骤
7.1试料量
根据表1称取试样，精确至0.0001g.
表1试料量
锰质量分数/%
试料/g
5-15
0.50
0.20
15~25
0.10
7.2测定
7.2.1 试液制备
将试料(7.1)置于300mL容量瓶中，加人15mL磷酸(4.3)[高合金钢可先用15mL盐酸(4.5)-硝
酸(4.4)的混合酸(31)溶解] 缓慢加热至完全溶解后 滴加硝酸(4.4)破坏碳化物.
继续加热，蒸发至液面平静刚出现微烟(温度控制在200℃~~240℃)，取下锥形瓶，立即加入2g硝
酸铵(4.1) 摇动锥形瓶并排除氮氧化物.氮氧化物必须除尽，可以吹去或加0.5g~1.0g尿素(4.2).
放置1min~2min.使溶液温度降至80℃~100℃.
7.2.2 滴定
7.2.2.1 可视滴定
于溶液(7.2.1)中加入60mL硫酸(4.7) 摇匀.将溶液体积稀释至约150mL 冷却至室温.用硫
酸亚铁铵标准溶液(4.11)滴定至接近终点.加2滴N-苯代邻氨基苯甲酸(4.8)指示剂，继续滴定至紫