化學(xué)分析培訓(xùn)-普碳鋼及低合金鋼中硅、錳、磷的聯(lián)合分析

1、www.crrcgc.cc化學(xué)分析普碳鋼、低合金鋼中Mn、Si、P的測定演講人：趙亞平2022年3月備注:本頁為首頁板式，使用方法參照右邊“版式使用說明”閱后此文本框請刪除 普碳鋼、低合金鋼中普碳鋼、低合金鋼中Mn、Si、P的的聯(lián)合聯(lián)合測定測定21、方法提要：試樣經(jīng)稀硝酸分解，以過硫酸銨破壞碳化物，加速溶解和氧化硅、磷等。分別顯色測定上述各組分。中國中車股份有限公司 版權(quán)所有 2015測定方法如下：1.1、硅：鉬酸銨草酸亞鐵還原硅鉬藍光度法；1.2、錳：銀鹽過硫酸銨氧化光度法；1.3、磷：氟化鈉氯化亞錫磷鉬藍光度法；普碳鋼、低合金鋼中普碳鋼、低合金鋼中Mn、Si、P的的聯(lián)合聯(lián)合測定測定3中國中

2、車股份有限公司 版權(quán)所有 2015普碳鋼、低合金鋼中普碳鋼、低合金鋼中Mn、Si、P的的聯(lián)合聯(lián)合測定測定l2、主要試劑：、主要試劑：l2.1、硝酸：、硝酸：1+2；l2.2、過硫酸銨：、過硫酸銨：15%；l2.3、定錳混合酸：、定錳混合酸：675mlH2O+225mlHNO3+36mlH3PO4+3.6gAgNO3溶解混合溶解混合均勻；均勻；l2.4、尿素：、尿素：10%；l2.5、鉬酸銨：、鉬酸銨：5%；普碳鋼、低合金鋼中普碳鋼、低合金鋼中Mn、Si、P的的聯(lián)合聯(lián)合測定測定l2.6、硫酸亞鐵銨：、硫酸亞鐵銨：6%； 每每100ml溶液中滴加（溶液中滴加（1+1）H2SO46滴；滴；l2.7、

3、草酸：、草酸：5%；l2.8、高錳酸鉀：、高錳酸鉀：4%；l2.9、過氧化氫：、過氧化氫：0.5%；l2.10、酒石酸鉀鈉：、酒石酸鉀鈉：10%；（貯備液）；（貯備液）l2.12、酸性鉬酸銨：、酸性鉬酸銨：10%； 先配制先配制10%的鉬酸銨溶液，然后的鉬酸銨溶液，然后在每在每100ml溶液中加入溶液中加入10ml濃濃H2SO4；（貯備液）；（貯備液）普碳鋼、低合金鋼中普碳鋼、低合金鋼中Mn、Si、P的的聯(lián)合聯(lián)合測定測定l2.13、酸性鉬酸銨、酸性鉬酸銨酒石酸鉀鈉：酒石酸鉀鈉：1+1；（用時按等體積混合；（用時按等體積混合均勻）均勻）l2.14、氟化鈉：、氟化鈉：2.4%；（貯備液）；（貯備液

4、）l2.15、氟化鈉、氟化鈉氯化亞錫：（用時配制）；氯化亞錫：（用時配制）； 用時按用時按0.3%的濃的濃度加入，氯化亞錫。稱好氯化亞錫后先用（度加入，氯化亞錫。稱好氯化亞錫后先用（1+1）的鹽酸將）的鹽酸將其溶解，溶液清亮后，再加其溶解，溶液清亮后，再加2.4%氟化鈉溶液，搖勻；氟化鈉溶液，搖勻；普碳鋼、低合金鋼中普碳鋼、低合金鋼中Mn、Si、P的的聯(lián)合聯(lián)合測定測定l3、分析步驟：、分析步驟：l稱取稱取0.2500g試樣于試樣于100ml錐形瓶中，加溶樣酸錐形瓶中，加溶樣酸HNO3（1+2）25ml，加熱溶解至冒大氣泡，加過硫酸銨，加熱溶解至冒大氣泡，加過硫酸銨15%5ml，加熱煮，加熱煮沸

5、至冒大氣泡，冷卻，稀釋至沸至冒大氣泡，冷卻，稀釋至50ml，搖勻。（母液），搖勻。（母液）普碳鋼、低合金鋼中普碳鋼、低合金鋼中Mn、Si、P的的聯(lián)合聯(lián)合測定測定l3.1、硅的測定：、硅的測定：l分取母液分取母液2ml,置于預(yù)先加有置于預(yù)先加有25mlH2O，5ml鉬酸銨（鉬酸銨（5%）的）的錐形瓶中，放置錐形瓶中，放置10分鐘（冬季應(yīng)放置分鐘（冬季應(yīng)放置20分鐘）后，加入草酸分鐘）后，加入草酸（5%）5ml，硫酸亞鐵銨（，硫酸亞鐵銨（6%）5ml搖勻。搖勻。l于波長于波長660nm處，以水為參比，測其吸光度。從工作曲線上處，以水為參比，測其吸光度。從工作曲線上求得分析結(jié)果。用相應(yīng)標樣按上述分析

6、方法操作，繪制工作求得分析結(jié)果。用相應(yīng)標樣按上述分析方法操作，繪制工作曲線。曲線。普碳鋼、低合金鋼中普碳鋼、低合金鋼中Mn、Si、P的的聯(lián)合聯(lián)合測定測定l 3.2、硅鉬蘭光度法測定硅時，加入草酸主要起到以下幾點作硅鉬蘭光度法測定硅時，加入草酸主要起到以下幾點作用：用：l3.2.1、消除、消除P、As的干擾；的干擾；l3.2.2溶解鉬酸鐵；消除溶解鉬酸鐵；消除Fe3+的色澤影響；的色澤影響；l3.2.3增強二價鐵的還原能力增強二價鐵的還原能力普碳鋼、低合金鋼中普碳鋼、低合金鋼中Mn、Si、P的的聯(lián)合聯(lián)合測定測定l3.2、錳的測定：、錳的測定：l分取分取10ml母液置于預(yù)先加有母液置于預(yù)先加有5m

7、l定錳混合酸的錐形瓶中，加定錳混合酸的錐形瓶中，加5ml過硫酸銨（過硫酸銨（15%）加熱至沸）加熱至沸30秒（一般掌握至冒大氣秒（一般掌握至冒大氣泡），取下冷卻，加尿素泡），取下冷卻，加尿素5ml，稀釋至，稀釋至50ml。l于波長于波長530nm處，以水為參比，測其吸光度。從工作曲線上處，以水為參比，測其吸光度。從工作曲線上求得分析結(jié)果。用相應(yīng)標樣按上述分析方法操作，繪制工作求得分析結(jié)果。用相應(yīng)標樣按上述分析方法操作，繪制工作曲線。曲線。普碳鋼、低合金鋼中普碳鋼、低合金鋼中Mn、Si、P的的聯(lián)合聯(lián)合測定測定l3.2、分析、分析Mn時，加入過硫酸銨起到氧化的作用，因此氧化時，加入過硫酸銨起到氧化

8、的作用，因此氧化劑是過硫酸銨，催化劑是硝酸銀，使劑是過硫酸銨，催化劑是硝酸銀，使Mn3+快速氧化至紅色的快速氧化至紅色的Mn7+。l3.3、分析測定錳時，加入足夠量的、分析測定錳時，加入足夠量的H3PO4存在的作用是存在的作用是:l3.3.1、使、使Mn順利地氧化為順利地氧化為Mn（）；）；l3.3.2、H3PO4是是MnO4-的穩(wěn)定劑；的穩(wěn)定劑；l3.3.3、絡(luò)合、絡(luò)合Fe3+，避免其黃色干擾。，避免其黃色干擾。普碳鋼、低合金鋼中普碳鋼、低合金鋼中Mn、Si、P的的聯(lián)合聯(lián)合測定測定l3.3、磷的測定：、磷的測定：l分取母液分取母液10ml于錐形瓶中，滴加高錳酸鉀（于錐形瓶中，滴加高錳酸鉀（4

9、%）4滴，加熱滴，加熱煮沸至二氧化錳沉淀出現(xiàn)后，再過煮沸至二氧化錳沉淀出現(xiàn)后，再過15s，滴加過氧化氫，滴加過氧化氫（0.5%）還原過量的高錳酸鉀至紅色褪盡，煮沸）還原過量的高錳酸鉀至紅色褪盡，煮沸30s，分解，分解過量的過氧化氫，取下立即加入酸性鉬酸銨過量的過氧化氫，取下立即加入酸性鉬酸銨酒石酸鉀鈉酒石酸鉀鈉10ml，搖勻，加入氟化鈉，搖勻，加入氟化鈉氯化亞錫氯化亞錫20ml，立即冷卻，稀釋，立即冷卻，稀釋至至50ml。普碳鋼、低合金鋼中普碳鋼、低合金鋼中Mn、Si、P的的聯(lián)合聯(lián)合測定測定l于波長于波長660nm處，以水為參比，測其吸光度。從工作曲線上處，以水為參比，測其吸光度。從工作曲線上

10、求得分析結(jié)果。用相應(yīng)標樣按上述分析方法操作，繪制工作求得分析結(jié)果。用相應(yīng)標樣按上述分析方法操作，繪制工作曲線。曲線。普碳鋼、低合金鋼中普碳鋼、低合金鋼中Mn、Si、P的的聯(lián)合聯(lián)合測定測定l氟化鈉氟化鈉氯化亞錫磷鉬蘭光度法測定鋼鐵中氯化亞錫磷鉬蘭光度法測定鋼鐵中P，用鉬酸銨溶液，用鉬酸銨溶液作為顯色劑，合適的酸度范圍為作為顯色劑，合適的酸度范圍為1.62.7N，用氯化亞錫作還，用氯化亞錫作還原劑，將磷鉬雜多酸還原為鉬蘭，進行比色測定，氟化鈉是原劑，將磷鉬雜多酸還原為鉬蘭，進行比色測定，氟化鈉是掩蔽劑，以消除掩蔽劑，以消除Fe3的影響。的影響。普碳鋼、低合金鋼中普碳鋼、低合金鋼中Mn、Si、P的的

11、聯(lián)合聯(lián)合測定測定l四、注意事項：四、注意事項：l4.1、因為使用氟化鈉、因為使用氟化鈉酒石酸鉀鈉還原體系，其腐蝕性較大，酒石酸鉀鈉還原體系，其腐蝕性較大，在分析過程中應(yīng)注意。在分析過程中應(yīng)注意。l4.2、砷對鋼中磷的分析有干擾，一般用硫代硫酸鈉還原隱蔽，、砷對鋼中磷的分析有干擾，一般用硫代硫酸鈉還原隱蔽，但此法在硝酸介質(zhì)中隱蔽效果不佳，而且穩(wěn)定性較差。但此法在硝酸介質(zhì)中隱蔽效果不佳，而且穩(wěn)定性較差。l4.3、高錳酸鉀氧化時不可多加，而且用過氧化氫還原后，一、高錳酸鉀氧化時不可多加，而且用過氧化氫還原后，一定要煮沸，否則色澤不穩(wěn)或腿色?，F(xiàn)在有不少文獻提出用此定要煮沸，否則色澤不穩(wěn)或腿色?，F(xiàn)在有不

12、少文獻提出用此方法分析磷，加方法分析磷，加2滴高錳酸鉀（滴高錳酸鉀（4%）即可。）即可。普碳鋼、低合金鋼中普碳鋼、低合金鋼中Mn、Si、P的的聯(lián)合聯(lián)合測定測定l4.4、硅的分析中，酸度對顯色影響較大，本方法中，如果沉、硅的分析中，酸度對顯色影響較大，本方法中，如果沉淀過多說明酸度過小，結(jié)果不太可靠，應(yīng)重做。淀過多說明酸度過小，結(jié)果不太可靠，應(yīng)重做。l4.5、本方法亦可用于鑄鐵中硅、錳、磷的分析，只是將稱樣、本方法亦可用于鑄鐵中硅、錳、磷的分析，只是將稱樣量減少至量減少至0.1000克，溶解后應(yīng)過濾?？?，溶解后應(yīng)過濾。普碳鋼、低合金鋼中普碳鋼、低合金鋼中Mn、Si、P的的聯(lián)合聯(lián)合測定測定l5、分

13、析儀器及器皿、分析儀器及器皿l5.1、分析天平、分析天平l5.2、分光光度計、分光光度計l5.3、三角燒瓶、三角燒瓶l5.4、容量瓶：、容量瓶：25ml，50mll5.5、移液管：、移液管：2ml，10mll5.6、藥物天平、藥物天平l5.7、藥勺、洗耳球等、藥勺、洗耳球等普碳鋼、低合金鋼中普碳鋼、低合金鋼中Mn、Si、P的的聯(lián)合聯(lián)合測定測定l7、標準工作曲線的繪制、標準工作曲線的繪制l以一組已知含量的標準溶液為橫坐標，吸光度為縱坐標，繪以一組已知含量的標準溶液為橫坐標，吸光度為縱坐標，繪制工作曲線。制工作曲線。l7.1、選擇標準物質(zhì)的原則：、選擇標準物質(zhì)的原則：l選擇標準物質(zhì)時，應(yīng)注意標準物

14、質(zhì)的基體組成、物理狀態(tài)與選擇標準物質(zhì)時，應(yīng)注意標準物質(zhì)的基體組成、物理狀態(tài)與表面形態(tài)和濃度水平要盡量與被測樣品相接近。痕量成分分表面形態(tài)和濃度水平要盡量與被測樣品相接近。痕量成分分析時還須選擇標準物質(zhì)的準確度水平。析時還須選擇標準物質(zhì)的準確度水平。普碳鋼、低合金鋼中普碳鋼、低合金鋼中Mn、Si、P的的聯(lián)合聯(lián)合測定測定l7.2、分光光度法中常用的幾種參比溶液；并舉例說明。、分光光度法中常用的幾種參比溶液；并舉例說明。l7.2.1、以水或溶劑作參比溶液。、以水或溶劑作參比溶液。l如鋼鐵中如鋼鐵中P、Mn的分析的分析l7.2.2、以試劑作參比溶液。、以試劑作參比溶液。l如如W的測定，以的測定，以Ti

15、Cl3作參比液；稀土的測定，以偶氮氯膦作參比液；稀土的測定，以偶氮氯膦配成溶液作參比液。配成溶液作參比液。l7.2.3、以試樣作參比溶液。、以試樣作參比溶液。l如測定如測定Mo，不加，不加SCN-；測；測Ni不加丁二肟。不加丁二肟。普碳鋼、低合金鋼中普碳鋼、低合金鋼中Mn、Si、P的的聯(lián)合聯(lián)合測定測定l7.2.4、退色后作參比溶液。、退色后作參比溶液。l如測如測Ti加氟化氫銨使變色酸退色；測加氟化氫銨使變色酸退色；測Mg加加EDTA使使CPAI退色。退色。l7.2.5、不顯色試液作參比溶液。顛倒試劑加入順序，、不顯色試液作參比溶液。顛倒試劑加入順序，l如測如測Si，先加草酸，再加鉬酸銨。，先加

16、草酸，再加鉬酸銨。l7.2.6、平行操作參比?？蛇x不加被測組分的試樣與被測試樣、平行操作參比?？蛇x不加被測組分的試樣與被測試樣同條件上操作，作參比。同條件上操作，作參比。l如鉛的測定。如鉛的測定。附：附：普碳鋼、低合金鋼中普碳鋼、低合金鋼中Mn的快速測定的快速測定l錳的測定 l一、主要試劑 l1、硝酸-硝酸銀（0.4%）溶液；在（1+4）的稀硝酸1000ml中，加4g硝酸銀； l2、過硫酸銨溶液（15%）； l二、分析操作 l稱樣40mg于250ml高型燒杯中，加10ml硝酸-硝酸銀溶液，加熱溶解后，加5ml過硫酸銨溶液，煮沸10S，取下，加40ml水，搖勻，倒入2cm比色杯中，水為參比，（從

17、工作曲線上求得分析結(jié)果或）從工作曲線上求得分析結(jié)果或）直讀含量。 附：附：普碳鋼、低合金鋼中普碳鋼、低合金鋼中Si的快速測定的快速測定l硅的測定（亞鐵還原-硅鉬藍光度法） l一、主要試劑 l1、硝酸（1+4）； l2、高錳酸鉀溶液（5%）： l3、堿性鉬酸銨溶液：稱取5g鉬酸銨，加12.5碳酸鉀，溶解后，稀至100ml； l4、草酸溶液（2.5%） 附：附：普碳鋼、低合金鋼中普碳鋼、低合金鋼中Si的快速測定的快速測定l5、硫酸亞鐵銨溶液（1%）：每100ml溶液中加濃硫酸1ml。 l二、分析操作 l稱取試樣30mg于250ml高型燒杯中，加硝酸（1+4）10ml，加熱至樣品溶清，搖動使黃色氣體

18、逸去，加3滴高錳酸鉀溶液，加熱到沸，取下，立即加入堿性溶液10ml，搖動10S，加入40ml草酸溶液，40ml硫酸亞鐵銨溶液，搖勻，倒入0.5cm比色杯中，水為參比，（從工作曲線上求得分析結(jié)果或）從工作曲線上求得分析結(jié)果或）直讀含量。 附：附：普碳鋼、低合金鋼中普碳鋼、低合金鋼中P的快速測定的快速測定l磷的測定（氟化鈉-氯化亞錫-磷鉬藍光度法） l一、主要試劑 l1、硝酸（1+2.5）； l2、高錳酸鉀溶液（5%）； l3、鉬酸銨（10%）-酒石酸鉀鈉（10%）溶液（1+1比例當天混合使用）； l4、氟化鈉-氯化亞錫溶液：先配制氟化鈉溶液（2.4%）,貯于塑料桶中備用，當班（用時）時稱取氯化亞錫2g，加鹽酸（1+1）5ml