18.1 Tóm tắt phương pháp – Trong quy trình này, mangan ôxít được xác định theo phương pháp đo thể tích bằng chuẩn độ với dung dịch natri asen sau khi ôxy hóa mangan trong xi măng với natri metabismuthate (NaBiO3).
18.2 Thuốc thử:
18.2.1 Dung dịch chuẩn natri asen (1 mL = 0,0003 g Mn2O3) – Hòa tan vào 100 mL nước 3 g natri cácbonát (Na2CO3) và sau đó 0,90 g asen triôxít (As2O3), đun nóng hỗn hợp cho đến khi tan hoàn toàn như có thể. Nếu dung dịch không trong hoặc chứa một chất dư, lọc dung dịch. Để nguội tới nhiệt độ phòng, chuyển nó sang một bình đo thể tích và pha loãng tới 1 L.
18.2.1.1 Hòa tan 0,58 g kali pemanganat (KMnO4) vào 1 L nước và chuẩn hóa tới khoảng 0,03 g của chuẩn định lượng oxy natri oxalat (Na2C2O4) do NIST cung cấp (Mẫu tiêu chuẩn số 40 hoặc mẫu thay thế của nó) theo các hướng dẫn kèm theo natri oxalate. Cho 30,0 mL KMnO4 vào một bình Erlenmeyer 250 mL. Cho 60 mL HNO3 (1+4) và 10 mL natri nitrít (NaNO2, 50 g/L) vào bình. Đun sôi dung dịch cho đến khi HNO2 được phun ra hoàn toàn. Để nguội dung dịch, cho NaBiO3 và hoàn tất bằng chuẩn độ với dung dịch natri asen tiêu chuẩn (NaAsO2) như mô tả trong 18.3.2. Tính mangan ôxít (Mn2O3) tương đương của dung dịch NaAsO2, g/mL, như sau:
E = (A x 7,08)/BC (10)
trong đó:
E = Mn2O3 tương đương của dung dịch NaAsO2, g/mL,
A = gam Na2C2O4 đã sử dụng,
B = ml dung dịch KMnO4 mà Na2C2O4 yêu cầu,
C = ml dung dich NaAsO2 mà 30,0 mL dung dịch KMnO4 yêu cầu và
7,08 = tỷ số phân tử của Mn2O3 với 5 Na2C2O4 (0,236) nhân với 30,0 (ml dung dịch KMnO4). 18.2.2 Natri Metabismuthate (NaBiO3).
18.2.3 Dung dịch natri nitrít (50 g NaNO2/L). 18.3 Quy trình:
18.3.1 Cân 1,0 đến 3,0 g mẫu (Chú ý 64) vào một cốc 250mL và xử lý nó với 5 đến 10mL nước và sau đó với 60 đến 75 mL HNO3 (1+4). Đun sôi hỗn hợp cho đến khi hòa tan hoàn toàn như có thể. Cho 10 mL dung dịch NaNO2 (50 g/L) vào dung dịch và đun sôi nó cho đến khi axít nitrơ được phun ra hoàn toàn (Chú ý 65), hãy cẩn thận để không để thể tích dung dịch trở nên quá nhỏ dẫn đến kết tủa SiO2 dạng keo. Có thể một lượng không đáng kể SiO2 được tách ra nhưng nếu vẫn có chất dư màu đỏ hoặc nâu, sử dụng thêm dung dịch NaNO2 (50 g/L) để phân hủy hoàn toàn, và sau đó đun sôi lại để phun ra axít nitơ. Lọc dung dịch qua một giấy kết cấu trung bình vào một bình Erlenmeyer 250 mL và rửa giấy lọc bằng nước.
CHÚ Ý 64 – Lượng xi măng được lấy đem phân tích phụ thuộc vào hàm lượng mangan dao động từ 1 g đối với khoảng 1% Mn2O3 đến 3 g đối với 0,25% trở xuống Mn2O3.
CHÚ Ý 65 – Khi cho NaNO2, HNO2 phải phun ra hoàn toàn bằng đun sôi. Nếu HNO2 vẫn còn trong dung dịch, nó sẽ phản ứng với NaBiO3 được thêm vào và giảm giá trị ôxy hóa của nó. Nếu có mangan trong xi măng, một lượng nhỏ NaBiO3 sẽ làm chuyển sang màu tím.
18.3.2 Dung dịch phải có một thể tích 100 đến 125 mL. Để nguội tới nhiệt độ phòng. Đối với dung dịch, thêm tổng cộng 0,5 g NaBiO3 ở lượng nhỏ đồng thời lắc không liên tục. Sau khi bổ sung hoàn tất, thỉnh thoảng lắc dung dịch khoảng 5 phút và sau đó cho vào 50 mL HNO3 (1+33) nguội đã được đun sôi trước đó để phun axít nitơ. Lọc dung dịch qua một tầng đệm amiăng trong một chén nung Gooch hoặc bộ lọc than hoặc thủy tinh xốp nhờ tác dụng hút. Rửa chất dư bốn lần với HNO3 (1+33) nguội. Chuẩn độ phần lọc ngay với dung dịch chuẩn NaAsO2. Điểm cuối đạt được khi đạt được một màu vàng không có sắc nâu hoặc tím và không thay đổi khi bổ sung thêm dung dịch NaAsO2.
18.3.3 Mẫu trống – Thực hiện một xác định mẫu trống theo quy trình tương tự và sử dụng cùng lượng thuốc thử và hiệu chỉnh các kết quả thu được trong phân tích một cách phù hợp.
18.4 Tính tỷ lệ Mn2O3 tới 0,01 gần nhất như sau:
Mn2O3, % = (EV/S) x 100 (11)
trong đó:
E = Mn2O3 tương đương của dung dịch NaAsO2, g/mL,
V = ml dung dịch NaAsO2 mà mẫu yêu cầu, và
S = gam mẫu đã sử dụng.