冶金工業(yè)分析課件

工業(yè)分析

IndustrialAnalysis

2021/7/41第六章冶金工業(yè)分析1金屬礦石分析2鋼鐵分析3有色金屬及合金分析2021/7/421金屬礦石分析1.1錳礦石分析錳在自然界的存在錳在自然界中分布很廣，在地殼中豐度排第十三位自然界中已知的含錳礦物約有150多種，分別屬氧化物類(lèi)、碳酸鹽類(lèi)、硅酸鹽類(lèi)、硫化物類(lèi)、硼酸鹽類(lèi)、鎢酸鹽類(lèi)、磷酸鹽類(lèi)等。常見(jiàn)的錳礦物有軟錳礦、硬錳礦、水錳礦、黑錳礦、褐錳礦、菱錳礦、硫錳礦等。錳及其化合物大量用于鋼鐵工業(yè)，用錳量占90％～95％，主要作為鋼鐵冶煉過(guò)程中的脫氧劑和脫硫劑；此外錳還用于制造合金、干電池、火柴、印漆、制皂等，還用途玻璃和陶瓷的著色劑和褪色劑。2021/7/43錳的分析化學(xué)性質(zhì)錳是多價(jià)元素，有0、+2、+3、+4、+6、+7價(jià)，因而具有氧化還原性質(zhì)。Mn2+在酸性溶液中比較穩(wěn)定，只能在高酸度下加熱時(shí)與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)，如與(NH4)2S2O8、KIO4等反應(yīng)生成+7價(jià)的MnO4-：2Mn2++5IO4-

+3H2O→2MnO4-

+5IO3-+6H＋

該反應(yīng)常用于錳的測(cè)定。MnO4-在強(qiáng)酸介質(zhì)中呈強(qiáng)氧化性；MnO2和MnO(OH)2也具有一定的氧化性。2021/7/44

錳的測(cè)定方法錳的測(cè)定方法有很多，前已介紹了光度法、AAS法和亞砷酸鈉-亞硝酸鈉滴定法。錳礦中的分析一般用滴定法，主要用電位滴定法(Mn%≥15.00%)和硫酸亞鐵銨滴定法(Mn%=8.00%～60.00%)

試樣用酸分解后，加焦磷酸鹽，調(diào)節(jié)pH~7，以鉑電極為指示電極，銀電極為參比電極，用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，將試液中的Mn2+氧化為Mn3+：4Mn2++MnO4-+15H2P2O72-＝5Mn(H2P2O7)33-+4H2O2021/7/45試樣分解后，在磷酸介質(zhì)中，用硝酸銨或高氯酸將試液中的Mn2+氧化為Mn3+，以N-苯代鄰氨基苯甲酸為指示劑(在滴定后期入)，用(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液呈亮黃色為終點(diǎn)：Mn3++Fe2+＝Mn2++Fe3+

硝酸銨氧化法：試樣加酸加熱分解至冒白煙3~5min，取下稍冷(微冒白煙)，加一定量NH4NO3并搖動(dòng)錐瓶，使Mn2+氧化完全，驅(qū)盡黃色的氧化氮。

高氯酸氧化法：試樣加酸加熱分解至微冒白煙取下稍冷后加一定量HClO4，繼續(xù)加熱至液面平靜。2021/7/46一般用混酸分解，可以用HCl-HNO3-HClO4-HF，分解應(yīng)在聚四氟乙烯器皿中進(jìn)行，如分解不夠完全，過(guò)濾后將不溶物及濾紙置于鉑坩堝中，炭化、灰化后于600~700℃灼燒片刻，再加Na2CO3進(jìn)行高溫熔融分解，HCl溶液提取后與原濾液合并。也可用H2SO4-H3PO4-HNO3分解，分解前應(yīng)將試樣于700℃灼燒10min以除去碳及有機(jī)物。2021/7/47錳礦全分析項(xiàng)目有：Mn、CO2、H2O+、H2O-、S、SiO2、BaO、V2O5、Cu、Pb、Zn、K2O、Na2O、TFe、Al2O3、CaO、MgO、P2O5，有時(shí)還需測(cè)定TCr、Co、Ni、和As。錳礦試樣試液酸分解重量法CO2、H2O+、H2O-

硫酸鋇重量法S、BaO高氯酸脫水重量法SiO2磷鎢釩酸光度法

V2O5原子吸收光譜法

Cu、Pb、Zn、Ni、K2O、Na2O2021/7/48試液重鉻酸鉀滴定法或鄰菲啰啉分光光度法

AsTFeEDTA滴定法

Al2O3、CaO、MgO磷鉬藍(lán)光度法

P2O5二苯碳酰二肼光度法

TCr二乙氨基二硫代甲酸銀光度法

2021/7/491.2鉛鋅礦石分析鉛鋅在自然界的存在鉛在地殼中的含量約為0.0016%，主要以硫化物、碳酸鹽等形態(tài)存在，其中硫化物占90%以上。主要的鉛礦物有：方鉛石(PbS)、白鉛礦(PbCO3)、鉛礬(PbSO4)等。鉛在鉛礦中含量通常為1%~xx%；在多金屬礦中的含量＜1%，在中＜0.01%。在絕大多數(shù)情況下，鉛與鋅共生，還伴生Cu、Ag、Au、Ge、Cd，有時(shí)還有Sb、Bi、Sn、Ga、In、Hg以及黃鐵礦、螢石等。2021/7/410鋅在地殼中平均含量約為0.02%。主要礦物有：閃鋅礦ZnS紅鋅礦ZnO菱鋅礦ZnCO3異極礦ZnSiO3?H2O閃鋅礦常與鉛的硫化物共生，伴生少量Cu、Ag、Au、Ge、Cd、Tl、Sb、Bi、Sn、Ga、In、及黃鐵礦、螢石等。2021/7/411鉛礦一般用HCl或HCl-HNO3分解；對(duì)于某些硅酸鹽巖石中的鉛，試樣用酸分解后過(guò)濾，殘?jiān)儆脡A熔融分解；硫化礦石應(yīng)先用HCl分解，逸去大部分H2S，再用HNO3分解。如需用鉑坩堝熔融分解含鉛試樣，必須先用酸分解，濾出殘?jiān)儆脡A熔融。鋅礦比較容易分解，一般先用HCl再用HNO3即可。2021/7/412為使鉛與其它元素分離，可在稀H2SO4中利用生成PbSO4↓進(jìn)行分離，Cu、Zn、Fe、Al等均不形成沉淀，與PbSO4一起沉淀的有W、Ta、Nb、Ba及部分Sr和Ca。PbSO4在水中的溶解度較大，但在稀H2SO4中溶解度大大降低。也可利用生成PbCrO4↓進(jìn)行分離，沉淀作用在HAc介質(zhì)中進(jìn)行，Cu、Zn、Cd、Ca、Mg等均不形成沉淀，而B(niǎo)a則有相同的反應(yīng)；如有Fe3+干擾，可加檸檬酸掩蔽。2021/7/413Pb2+可在0.5%HCl介質(zhì)中與H2S反應(yīng)形成PbS↓，此時(shí)Al、Fe、Mn及堿土金屬等不沉淀，而Cu、Bi、Hg、Cd、As等同時(shí)被沉淀。如在含有酒石酸或檸檬酸鹽的堿性介質(zhì)中，以Na2S為沉淀劑，Hg、As等不沉淀。鋅的定量分離比較困難。在實(shí)際工作中，常用NH3-NH4Cl進(jìn)行分離，F(xiàn)e、Al、Ti等沉淀，Cu與Zn一直留在溶液中。2021/7/414適用于含鉛量＞1%的鉛精礦和原礦石中鉛的測(cè)定。試樣用HCl-HNO3分解，加H2SO4加熱至冒白煙，析出沉淀使之與其它元素分離；用NH4Ac溶解沉淀，在pH＝5.8~6.0的HAc-NaAc緩沖溶液中，以二甲酚橙為指示劑，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。Sb、Bi含量高時(shí)易水解，夾在PbSO4↓，可在酒石酸存在下進(jìn)行沉淀；少量Al和Fe可加氟化物掩蔽。2021/7/415PbSO4沉淀不夠完全，所有樣品和標(biāo)樣要同時(shí)沉淀處理，洗滌液用量及洗滌次數(shù)要一致。硝酸和鹽酸的存在會(huì)影響PbSO4沉淀完全，在加熱時(shí)應(yīng)使之除去，但冒白煙時(shí)間不宜太長(zhǎng)，否則Fe、Al、Bi等會(huì)混入沉淀中；PbSO4的溶解度與H2SO4的濃度有關(guān)，在10%H2SO4中，PbSO4的溶解度最小。2021/7/416樣品用王水分解，在2%HCl或5%HNO3介質(zhì)中，用空氣-乙炔貧燃火焰，一般不用最靈敏線217.0nm，(近紫外，受火焰吸收干擾明顯)，常用次靈敏線283.3nm，測(cè)定結(jié)果穩(wěn)定，線性好，干擾少，測(cè)定范圍寬，是測(cè)鉛的首選方法。H2SO4的存在會(huì)使測(cè)定結(jié)果偏低，應(yīng)注意不要引入。測(cè)定鉛的方法還有示波極譜法、光度法等。2021/7/417在pH＝5~6的緩沖溶液中以二甲酚橙為指示劑，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。Mn、Fe、Al、Pb、Cu等干擾測(cè)定?？杉?NH4)2SO4-(NH4)2S2O8消除Mn的干擾，同時(shí)分離Pb；用NH3-NH4Cl沉淀分離Fe；KF掩蔽Al；滴定前加Na2S2O3可消除其它干擾。2021/7/418樣品用王水分解，在2%HCl介質(zhì)中，用空氣-乙炔貧燃火焰進(jìn)行測(cè)定。共存元素大都不干擾，大量SO42-、PO43-會(huì)使測(cè)定結(jié)果偏高。分析線波長(zhǎng)213.9nm。靈敏度高，不適宜含鋅量＞1%樣品的測(cè)定；譜線較短，火焰有強(qiáng)烈吸收，因此氣流要穩(wěn)定。在2%HCl介質(zhì)中可同時(shí)測(cè)定Pb(283.3nm)、Cu(324.7nm)、Cd(228.8nm)、Co(240.7nm)、Ni(232.0nm)。2021/7/419EDTA絡(luò)合滴定法：試樣用王水分解，用NaAc-NH3-(NH4)2S2O8將Zn與Pb及其它元素分離，過(guò)濾，濾液加硫脲掩蔽可能存在的Cu2+，在pH＝5~6的緩沖溶液中，以二甲酚橙為指示劑，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。沉淀用HAc-NaAc溶解，加抗壞血酸掩蔽Fe3+，在pH＝5.6的緩沖溶液中，以二甲酚橙為指示劑，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。AAS法和示波極譜法均可進(jìn)行連續(xù)測(cè)定，方法簡(jiǎn)便易行。2021/7/420物相分析：礦石的物相分析就是確定礦石中各種礦物的組成，或確定由同一元素組成的不同(礦物)的含量。物相分析與一般的巖礦全分析不同，后者是確定各元素的總含量，不涉及這些元素的存在狀態(tài)和它們?cè)谠嚇又械姆植?，以及試樣的物理化學(xué)性質(zhì)。而物相分析正是要解決這些問(wèn)題。物相分析是分析化學(xué)的一個(gè)分支學(xué)科，現(xiàn)已得到迅速發(fā)展，可分成兩大門(mén)類(lèi)：物理物相法(定性)和化學(xué)物相法(定量)。2021/7/421鉛礦石主要是硫化礦和氧化礦兩大類(lèi)。硫化礦代表性礦物為方鉛礦，屬原生礦物，分布很廣；氧化礦組成復(fù)雜，主要礦物為鉛礬、白鉛礦，均為次生礦物，此外還有砷氯鉛礦、脆硫銻鉛礦、鉛鐵礬。鉛礦石物相分析需分別測(cè)定方鉛礦、砷氟鉛礦、脆硫銻鉛礦和鉛鐵礬的含量。后頁(yè)為鉛礦石物相分析流程。2021/7/422鉛礦試樣0.5~2.0g60mL25%NaCl，室溫1h浸取殘?jiān)鼮V液測(cè)定鉛礬100mL3含%HAc和1~3g抗壞血酸的15%NH4Ac浸取，室溫1h殘?jiān)鼮V液測(cè)定白鉛礦100mL含5%HAc和15%NH4Ac的10%H2O2浸取，室溫2h殘?jiān)鼮V液，測(cè)定方鉛礦2021/7/423殘?jiān)?0mL含0.5%HCl的25%NaCl浸取，室溫0.5h殘?jiān)鼫y(cè)定鉛鐵礬濾液測(cè)定砷氯鉛礦2021/7/424鋅的主要礦物是原生硫化礦，其中以閃鋅礦為主，閃鋅礦又分為普通閃鋅礦、纖維鋅礦、鐵閃鋅礦及硫鋅鐵礦。鋅的氧化礦主要有菱鋅礦(ZnCO3)和水鋅礦[Zn5(CO3)2(OH)6]，此外還有異極礦[Zn4(Si2O7)(OH)?H2O]和硅鋅礦(Zn2SiO4)。一般鋅礦石物相分析只測(cè)定四相：硫酸鋅、總氧化鋅、硫化鋅和鋅鐵尖晶石。后頁(yè)為鋅礦石物相分析流程。2021/7/425鋅礦試樣0.5~2.0g100mL蒸餾水，室溫1h浸取殘?jiān)鼮V液測(cè)定硫酸鋅100mL20%HAc浸取，水浴1h殘?jiān)鼮V液測(cè)定鋅的總氧化物60mL飽和溴水浸取，室溫0.5h殘?jiān)鼫y(cè)定鋅鐵尖晶石濾液，測(cè)定硫化鋅2021/7/426第二份試樣0.5~2.0g600~650℃焙燒2h，100mL15%NH4Ac浸取，室溫2h殘?jiān)鼮V液棄去100mL20%HAc浸取，水浴1h殘?jiān)鼦壢V液，測(cè)定異極礦和硅鋅礦2021/7/4271.3鐵礦石分析鐵在自然界的存在

鐵在地殼中的豐度大約為5%，在豐度表中居氧、硅、鋁之后，排位第四位。

鐵在各類(lèi)巖漿巖中的平均含量為：超基性巖9.64%；基性巖8.61%；中性巖3.67%(正長(zhǎng)巖)，5.85%(閃長(zhǎng)巖)；酸性巖2.80%(富鈣巖)，1.42%(貧鈣巖)。鐵是廣泛存在的最普通元素之一，它和所有元素都可以共生，含鐵礦物也可伴生眾多元素，其中較為密切的是與鐵同周期的過(guò)渡元素和鉑族元素，此外還有鎂、鋁及一些常見(jiàn)非金屬元素。2021/7/428鐵礦石類(lèi)型主要礦石類(lèi)型：赤鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦等。磁鐵礦：FeO?Fe2O3，具強(qiáng)磁性。其中的Fe(Ⅱ)可被Mg(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)等取代，F(xiàn)e(Ⅲ)可被Al(Ⅲ)、Cr(Ⅲ)、Mn(Ⅲ)、V(Ⅲ)、In(Ⅲ)、Ga(Ⅲ)等取代，還可能含有Ti(Ⅳ)、Sn(Ⅳ)、Ge(Ⅳ)、Mn(Ⅳ)等。磁鐵礦：γ-Fe2O3，有磁性。赤鐵礦：α-Fe2O3，無(wú)磁性。褐鐵礦：Fe2O3?nH2O。菱鐵礦：FeCO3。此外還有釩鈦鐵礦、黃鐵礦、鉻鐵礦等。2021/7/429

鐵的分析化學(xué)性質(zhì)鐵的氧化物均可溶于酸；鐵鹽、亞鐵鹽與堿作用生成相應(yīng)的氫氧化物沉淀：Fe(OH)3沉淀完全的pH~4.1，F(xiàn)e(OH)2沉淀完全的pH~9.7(有銨鹽存在時(shí)可能沉淀不完全)。新沉淀的Fe(OH)3與強(qiáng)堿作用形成可溶性鐵酸鹽：Fe(OH)3+OH-＝FeO2-+2H2OpH~14而Fe(OH)2+2OH-＝[Fe(OH)4]2-

pH~132021/7/430鐵鹽在水溶解中容易發(fā)生水解，強(qiáng)酸鐵鹽在水溶液中水解能釋放出質(zhì)子：Fe3++H2O→Fe(OH)2++H+Fe(OH)++H2O→Fe(OH)2++H+2Fe3++2H2O→Fe2(OH)24++2H+另，F(xiàn)e3+與堿金屬碳酸鹽作用不形成碳酸鹽而生成氫氧化物，就是因?yàn)樘妓徼F在水溶液中水解。2021/7/431鐵的價(jià)態(tài)有0、+2、+3和+6，F(xiàn)e3+比Fe2+穩(wěn)定。在研磨試樣時(shí)試樣中的Fe(Ⅱ)和溶液中的Fe2+可能被氧化。提高酸度或使Fe2+形成穩(wěn)定絡(luò)合物有利于其穩(wěn)定性增加。Fe3+是弱氧化劑，只有較強(qiáng)的還原劑如SnCl2、TiCl3、鹽酸羥胺等才能將它還原。鐵的氧化還原性質(zhì)是建立鐵的測(cè)定方法的依據(jù)。2021/7/432鐵的測(cè)定方法預(yù)處理：有汞法：試樣用酸分解后，加稍過(guò)量的SnCl2將Fe3+全部還原為Fe2+，過(guò)量的SnCl2用HgCl2除去：SnCl42-+HgCl2＝SnCl62-+Hg2Cl2↓無(wú)汞法：試樣分解后用SnCl2將大部分Fe3+還原為Fe2+，再用TiCl3將剩余的Fe3+還原，用Na2WO4為指示劑[W(Ⅵ)無(wú)色→W(Ⅴ)藍(lán)色]，再用K2Cr2O7將過(guò)量的TiCl3還原至鎢藍(lán)消失。2021/7/433氧化過(guò)量的TiCl3，也可在Cu2+的催化下，利用空氣中的O2進(jìn)行，使鎢藍(lán)褪色。滴定：向預(yù)處理完的試液加硫磷混酸，以二苯胺磺酸鈉為指示劑，用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。高錳酸鉀法、間接碘量法和EDTA絡(luò)合滴定法也能用于鐵的測(cè)定。2021/7/434低品位原礦石及選礦尾礦中的鐵含量較低，可選用光度法和AAS法等儀器分析方法，以AAS法為佳。光度法主要有磺基水楊酸法和鄰菲啰啉法。原子吸收分光光度法的靈敏度不高，不如鄰菲啰啉光度法。0.575光源單色器吸收池檢測(cè)器顯示器2021/7/435如組成復(fù)雜，含有機(jī)物等雜質(zhì)，通常采用CO2氣體保護(hù)滴定法：礦樣研磨至過(guò)100目篩，不烘，風(fēng)干；預(yù)先在試樣中加入NaHCO3或大理石，加HCl使產(chǎn)生CO2，并在錐瓶上加NaHCO3保護(hù)裝置，加熱使試樣分解，冷卻后再用K2Cr2O7法測(cè)定。NaHCO3飽和溶液2021/7/436主要來(lái)源于試樣的制備過(guò)程。如試樣中不含強(qiáng)磁性礦物時(shí)，可用磁鐵分離出金屬鐵。在試樣中加入CuSO4溶液，發(fā)生置換反應(yīng)：CuSO4+Fe＝Cu+FeSO4金屬鐵變成Fe2+而進(jìn)入溶液，過(guò)濾，用K2Cr2O7法或磺基水楊酸光度法測(cè)定。為消除CuSO4顏色對(duì)終點(diǎn)的干擾，在滴定前加入Al片使Cu2+沉淀。如不加Al片，可加HNO3使Fe2+氧化為Fe3+，再加氨水使形成Fe(OH)3↓，過(guò)濾后用HCl重新溶液后測(cè)定。試樣中如含F(xiàn)eO，通常會(huì)使測(cè)定結(jié)果偏高。2021/7/437在計(jì)算含有金屬鐵的試樣中各組分含量時(shí)，均應(yīng)考慮金屬鐵的影響，予以校正。對(duì)鐵以外項(xiàng)目的校正：

a%×100A%＝-------------------100-Fe%×100A%：某組分實(shí)際含量；a%：該組分的測(cè)定值；Fe%：金屬鐵的含量。2021/7/438

鐵礦石分析選擇依據(jù)：礦石特點(diǎn)；分析項(xiàng)目；測(cè)定要求；干擾元素；…單獨(dú)測(cè)定全鐵：多采用酸溶，以HCl為佳。如不能全分解，可用硫磷混酸分解，但須注意加熱時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)，冒白煙1~3min即可，否則會(huì)生成焦磷酸鹽，使結(jié)果偏低。測(cè)定鐵礦石中的Al2O3：用NaOH熔融分解。測(cè)定S和P：Na2CO3-ZnO半熔法。鐵礦石全分析：Na2O2或NaOH熔融分解。2021/7/439TFe、SiO2、Al2O3、CaO、MgO、MnO、P2O5、SO3、As；有時(shí)加FeO和金屬Fe。SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Mn、P、S的測(cè)定方法可參照硅酸鹽分析中的方法，As一般用原子吸收分光光度法測(cè)定。2021/7/4401.4銅礦石分析銅在自然界的存在銅在地殼中的豐度大約為100g/t，在自然界中主要以礦物形式存在，主要以硫化物、氧化物、碳酸鹽、自然銅等形式賦存，其主要工業(yè)礦物有：黃銅礦、斑銅礦、輝銅礦、孔雀石、黑銅礦、自然銅等。

銅屬于親硫物質(zhì)，常與Ag、Au、Zn、Cd、Ga、In、Pb、Sd、Fe、Co、Ni、As、Ge等元素伴生。2021/7/441銅的分析化學(xué)性質(zhì)銅是不活潑金屬，也是變價(jià)元素，主要價(jià)態(tài)有0、+1和+2，因而具有氧化還原性質(zhì)，銅的主要測(cè)定方法也是利用銅的這一性質(zhì)；為使銅與其它元素分離，也常常利用：2S2O32-+2Cu2+→Cu2S↓析出的沉淀經(jīng)灼燒后轉(zhuǎn)化為氧化銅，再用硝酸溶解，處理后用碘量法測(cè)定。2021/7/442銅有較強(qiáng)的絡(luò)合能力，能與許多配位體絡(luò)合，這一性質(zhì)對(duì)銅的分離及掩蔽、光度法與絡(luò)合滴定法測(cè)定有重要意義。銅最常用的掩蔽劑是CN-，lgK穩(wěn)＝30.3；經(jīng)典的光度法是利用Cu2+與銅試劑(二乙氨基二硫代甲酸鈉)形成有色絡(luò)合物的反應(yīng)；Cu2+與NH3的絡(luò)合也常用于分離掩蔽及光度測(cè)定。2021/7/443

銅的測(cè)定方法試樣用酸分解后，在銨鹽存在下，用過(guò)量氨水沉淀鐵、錳等元素，除去過(guò)量的氨水，用HAc和H2SO4調(diào)節(jié)溶液呈弱酸性，加過(guò)量KI，再以淀粉為指示劑，用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。由于鐵與銅的共存量較高，且Fe3+同樣能與KI作用，故必須除去，可利用加氨水使生成Fe(OH)3↓的方法來(lái)分離；也可加F-進(jìn)行絡(luò)合掩蔽。2021/7/444NH4+的存在能減少沉淀對(duì)Cu2+的吸附，但大量存在會(huì)使Cu2+的活度降低，使反應(yīng)速度變慢。為消除其影響，氨分離后應(yīng)加熱煮沸溶液，驅(qū)除過(guò)量的氨。滴定可在HCl、HAc和H2SO4介質(zhì)中進(jìn)行，適宜酸度為pH＝3.5~5.0。需注意的問(wèn)題：KI的用量；SCN-的作用；I-的氧化；I2的揮發(fā)等。2021/7/445方法簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確，靈敏度高，選擇性好，測(cè)定范圍寬(0.00x~x%)，是測(cè)定銅的首選方法。測(cè)定條件：1%HCl介質(zhì)；靈敏線波長(zhǎng)324.7nm，次靈敏線波長(zhǎng)327.4nm；空氣-乙炔貧燃火焰。許多顯色劑能與Cu2+形成有色絡(luò)合物，但大多選擇性不夠高，在銅礦分析中較少應(yīng)用。2021/7/446一般采用王水分解。對(duì)含硫較高的試樣，應(yīng)先加HCl，加熱使S、As等元素逸去，再加HNO3繼續(xù)溶解；也可先在500~550℃下灼燒試樣，驅(qū)除S等，再加王水分解試樣。對(duì)王水難分解的樣品，可選擇HF分解法或堿熔分解法。2021/7/447SiO2、Fe2O3、

Al2O3、CaO、MgO、MnO、TiO2、BaO、K2O、Na2O、P2O5、SO3、CO2、H2O-、H2O+等。銅礦石中可能共生的有色金屬要求測(cè)定項(xiàng)目：Pb、Zn、As、Co、Ni、Sn、Mo、W、Cd、Hg等，分散元素Ga、Tl、In、Se、Te、Ge等。2021/7/448主要的銅礦物：銅礦石按其礦物組成不同，可分為硫化銅礦、氧化銅礦和混合銅礦。硫化銅礦中，黃銅礦是最重要的原生礦物，其次是方黃銅礦等；次生礦物中最重要的是輝銅礦，其次是斑銅礦、銅藍(lán)等。原生礦物：指在內(nèi)生條件下的造巖作用和成礦過(guò)程中，同所形成的巖石或礦石同時(shí)期形成的礦物。如巖漿結(jié)晶過(guò)程形成的橄欖石、石英、長(zhǎng)石等。次生礦物：在巖石或礦石形成之后，其中的礦物遭受化學(xué)變化而改造成的新礦物。2021/7/449銅的氧化礦物有：孔雀石、赤銅礦、膽礬、黑銅礦、硅孔雀石等。常見(jiàn)的銅礦物分組如下：原生硫化銅：黃銅礦、方黃銅礦次生硫化銅：輝銅礦、銅藍(lán)、斑銅礦自由氧化銅：孔雀石、藍(lán)銅礦、赤銅礦、黑銅礦結(jié)合氧化銅：硅孔雀石、與脈石結(jié)合的銅硫酸銅：膽礬、水膽礬無(wú)論用機(jī)械方法把礦石粉碎到技術(shù)上最大磨細(xì)度，或是用化學(xué)方法(不使脈石有部分破壞)，都不能使這部分銅分離出來(lái)，這種銅稱(chēng)為結(jié)合氧化銅。以其它形式存在于鐵、錳的氧化物或氫氧化物中的銅，也屬于結(jié)合氧化銅。2021/7/450銅礦物相分析：對(duì)組成簡(jiǎn)單的銅礦石，通常只測(cè)定氧化銅、次生硫化銅、原生硫化銅的含量；對(duì)組成復(fù)雜的礦石，還須測(cè)定自由氧化銅和結(jié)合氧化銅的含量；硫酸銅礦物存在量極少，但對(duì)浮選過(guò)程影響大，也需測(cè)定。后頁(yè)是銅礦的物相分析流程圖。2021/7/451銅礦試樣0.5~2.0g100mL含NH4Cl和Na2SO3的3%乙二胺溶液浸取，室溫1~2h殘?jiān)鼮V液測(cè)定硫酸銅、自由氧化銅100mL含NH4HF2和Na2SO3的5%H2SO4浸取，室溫1h殘?jiān)鼮V液測(cè)定結(jié)合氧化銅50mL含10g硫脲的1mol/LHCl(預(yù)熱至沸后)浸取，室溫2h殘?jiān)鼫y(cè)定原生硫化銅濾液，測(cè)定次生硫化銅2021/7/452銅礦試樣2~5g100mL蒸餾水浸取，室溫1h殘?jiān)鼦壢V液測(cè)定硫酸銅偉晶狀銅礦石葡萄狀銅礦石2021/7/4532鋼鐵分析2.1概述鋼鐵是鐵和碳的合金，其化學(xué)成分中主要元素是鐵，還含有碳、硅、錳、磷、硫等元素。鋼的生產(chǎn)過(guò)程

鐵礦石和焦炭、石灰石按一定比例配合，經(jīng)過(guò)高溫煅燒、冶煉，則鐵礦石被焦炭還原，生成粗制的鐵，稱(chēng)生鐵。生鐵C

2.5

-

4%Mn

0.5

-

6%Si

0.5

-

3%S,P(少量)2021/7/454按含碳量分低碳鋼

<

0.2%

稱(chēng)純鐵或熟鐵中碳鋼0.2

-

1.7%

(稱(chēng)鋼)高碳鋼

>1.7%（1.7

-

4%）生鐵鐵礦石石灰石焦炭配比高溫燃燒生鐵輔助材料熔煉碳素鋼2021/7/455鐵礦石主要含有以硅酸鹽狀態(tài)存在的其他金屬或非金屬雜質(zhì)，經(jīng)冶煉后大部分雜質(zhì)轉(zhuǎn)化成爐渣而分離除去，有少量雜質(zhì)C、Mn、Si、S、P等殘存在生鐵中。如果將生鐵與其他輔助材料配合進(jìn)一步冶煉，則雜質(zhì)被進(jìn)一步氧化除去，同時(shí)控制含碳量降至一定限度，硅、錳等元素含量很低，硫磷等雜質(zhì)降至0.05%以下，則成為鐵及碳的合金－－碳素鋼。若適當(dāng)提高鋼中Si或Mn的含量，或加入一定量的Ni、Cr、W、Mo、V、Ti等金屬，則成為特種鋼－－鐵合金或合金鋼。2021/7/456加Ni可增強(qiáng)鋼的強(qiáng)度及韌性，多用于承受沖擊或強(qiáng)大壓力的制件，含Ni36%鑄鋼受熱時(shí)幾乎不膨脹，可用于制造精密儀器。加Cr使耐熱耐腐蝕性較強(qiáng)，多用于制造滾珠軸承或工具，含Cr12.5–18%的鉻鋼或含鉻0.6–1.75%、Ni1.25%的鎳鉻鋼，又稱(chēng)不銹鋼。加W有極強(qiáng)的耐熱性，受熱至白熱化仍不軟化常制運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)件或刀具。含Mo、V、Ti等合金鋼和鎢鋼性能相似。2021/7/457碳是鋼鐵的主要成分之一，它直接影響著鋼鐵的性能。碳是區(qū)別鐵與鋼，決定鋼號(hào)、品級(jí)的主要標(biāo)志。碳是對(duì)鋼性能起決定作用的元素。碳在鋼中可作為硬化劑和加強(qiáng)劑，正是由于碳的存在，才能用熱處理的方法來(lái)調(diào)節(jié)和改善其機(jī)械性能。對(duì)存在狀態(tài)的影響：灰口生鐵石墨C多，軟而韌白口生鐵化合物C多，硬而脆2021/7/458硅硅由原料礦石引入或在脫氧及有特殊需要時(shí)加入。主要以硅化物形式存在：FeSi、MnSi、FeMnSi。在高硅鋼中，一部分以SiC存在，也有時(shí)形成固熔體或硅酸鹽。

作用：(1)增強(qiáng)鋼的硬度、彈性及強(qiáng)度，提高抗氧化能力及耐酸性。(2)

促使C以游離態(tài)石墨狀態(tài)存在，使鋼有較高的流動(dòng)性，易于鑄造。2021/7/459一般生鐵或碳素鋼Si含量<1%；電器用硅鋼的Si含量可達(dá)4%；特殊用途的硅鐵、硅鋼等合金，Si含量高達(dá)12–95%，如：含Si12–14%的鐵合金稱(chēng)硅鐵；含Si12%、Mn20%的鐵合金稱(chēng)硅鏡鐵，主要用于煉鋼作脫氧劑。2021/7/460錳少量來(lái)源于原料礦石中，主要是在冶煉鋼鐵過(guò)程中作為脫硫脫氧劑有意加入。在鋼鐵中主要以MnS狀態(tài)存在，如S含量較低，過(guò)量的錳可能組成MnC、MnSi、FeMnSi等，成固熔體狀態(tài)存在。錳能增強(qiáng)鋼的硬度，減弱延展性。生鐵Mn0.5%-6%錳鋼Mn>0.8%碳素鋼Mn0.3–0.8%高錳鋼0.8%-14%

2021/7/461含錳0.8%-14%為各種型號(hào)的高錳鋼，具有良好的彈性及耐腐蝕性。用于制造彈簧、齒輪、轉(zhuǎn)軸、鐵路道岔等。含Mn12%-20%的鐵合金為鏡鐵，含Mn60%-80%的鐵合金為錳鐵，均主要用于煉鋼做脫硫劑。2021/7/462主要由焦炭或原料礦石引入，以MnS或FeS狀態(tài)存在。SMn生成MnS反之

過(guò)量S和FeFeS硫的存在，使鋼產(chǎn)生“熱脆性”，屬有害成分，產(chǎn)生熱脆性的原因是FeS的熔點(diǎn)較低，最后凝固，夾雜于鋼鐵的晶格之間。當(dāng)加熱壓制鋼鐵時(shí)，F(xiàn)eS熔融，鋼鐵的晶粒失去連接作用而脆裂。2021/7/463磷由原料中引入，有時(shí)也為特殊需要而有意加入，以Fe2P或Fe3P狀態(tài)存在。磷化鐵硬度較強(qiáng)，以至鋼鐵難于加工，并使鋼鐵產(chǎn)生“冷脆性”，但P↑→流動(dòng)性↑→易鑄造，并可避免在軋鋼時(shí)軋輥與壓件粘合，在特殊情況下常有意加入一定量P達(dá)此目的。生鐵P<0.3%，一般碳素鋼<0.06%，優(yōu)質(zhì)鋼<0.03%特殊用途：軋輥鋼高達(dá)0.4–0.5%煉鋼或鑄鋼用的磷鐵15–20%之間。2021/7/464CSiMnSP形態(tài)固溶體碳化物Fe3C、Mn3C、Cr3C、WC、MoC游離石墨碳主要硅化物：FeSi、MnSi高碳鋼部分SiC有時(shí)固熔體或硅酸鹽MnC、MnS、FeMnSi、固熔體MnS、FeSFe2P、Fe3P來(lái)源焦炭原料礦石；脫氧或特殊需要加入原料礦石；作脫硫脫氧劑焦炭或原料礦石引入原料引入；特殊需要加入各元素在鋼中的形態(tài)和作用表2021/7/465硬度高低↑↑產(chǎn)生熱脆性產(chǎn)生冷脆性↑↓延展性韌性熔點(diǎn)↓↑鋼中S<0.05%生鐵<0.35%生鐵P<0.3%一般碳素鋼<0.06%優(yōu)質(zhì)鋼<0.03%軋輥鋼高達(dá)0.4–0.5%磷鐵15–20%之間↓↑↓↑彈性強(qiáng)度抗氧化性↑↑↑↑流動(dòng)性↑易于鑄造（促使C以游離態(tài)）↑易于鑄造防止軋輥軋件間粘合抗酸堿性↑檢測(cè)意義決定鋼鐵型號(hào)及用途主要指標(biāo)直接影響鋼鐵性能控制一定量有害成分嚴(yán)格降至一定量2021/7/466綜上所述，C量確定鋼鐵型號(hào)及用途→主要指標(biāo)；Si、Mn直接影響鋼鐵性能(有益的)→控制一定量；S、P是有害成分→必須嚴(yán)格降至一定量。因此，對(duì)于生鐵和碳素鋼，C、Si、Mn、S、P等五種元素的含量是冶金或機(jī)械工業(yè)化驗(yàn)室日常生產(chǎn)控制的重要指標(biāo)。2021/7/467

鋼鐵是熔煉產(chǎn)品，其組成并不均勻，這主要是在鑄錠冷卻時(shí)，由于其中各組分的凝固點(diǎn)不同而產(chǎn)生偏析現(xiàn)象，使S、P、C等在錠中各部分的分布不勻。故鋼或生鐵的鑄錠、鐵水、鋼水在取樣時(shí)，均須按一定手續(xù)采取，才能得到平均試樣。

2021/7/468一般規(guī)定：(1)制樣者遵守試樣制備規(guī)程，設(shè)備維護(hù)及安全規(guī)程等，以確得試樣制備質(zhì)量。(2)測(cè)樣時(shí)，防止油污、灰塵及其它雜質(zhì)帶入試樣中。制樣所用的工具、設(shè)備、場(chǎng)所等都應(yīng)保持清潔。(3)制備金屬試樣時(shí)，應(yīng)除去表面銹垢、涂層及其它金屬鍍層；試樣內(nèi)應(yīng)無(wú)氣孔夾渣。(4)制前，應(yīng)將鋼缽、搗杵，破碎和研磨機(jī)械清洗干凈，并用此試樣“洗”1～3次。(5)制中，可用四分法縮分。什么品種，多大粒度，縮分到什么程度，均有規(guī)定。(6)試樣收發(fā)要建帳登記。制備好的試樣，裝袋或裝瓶后，應(yīng)注明名稱(chēng)、分析項(xiàng)目、編號(hào)、委托日期、單位等。(7)為備復(fù)查，加工剩余試樣，應(yīng)按月、日順序保存一段時(shí)間。2021/7/469一、生鐵試樣的采取和制備鐵樣一般在出鐵時(shí)從鐵水中采取，進(jìn)行成品檢驗(yàn)時(shí)要在鐵錠中取。1.鐵錠從一批鑄鐵錠中取樣，每10t取一錠。把取得的錠塊分成均勻的數(shù)組，每組中錠塊不超過(guò)10個(gè)，然后在各組中取樣。2021/7/470

白口鐵：硬度大不能鉆取，可用重錘敲打一塊，用砂輪打光表面，再用大錘打碎，在鐵塊不同部位取相等的量混合成50g以上，放入硬質(zhì)鋼制的沖擊缽中搗碎，直至完全通過(guò)100篩目。用墊紙的磁鐵吸引鐵樣，輕輕敲擊磁塊，棄去不被磁鐵吸引的雜質(zhì)，將試樣放入紙袋中，送化驗(yàn)室。2021/7/471

灰口鐵采樣：將錠塊表面用砂輪打凈，在現(xiàn)出發(fā)亮金屬色澤處，用直徑13~18mm的麻花鉆或平頭鉆直接鉆取若干點(diǎn)。小塊樣：中心鉆一孔。大塊樣：一點(diǎn)垂直于鐵塊，其余兩點(diǎn)在以此為中心的對(duì)稱(chēng)兩邊。最初5mm深處的鉆屑棄去，一般鉆至離另一面剩有5mm距離的地方（試樣過(guò)厚可鉆至中心）2021/7/472注意：①在鉆孔位置或鉆孔內(nèi)部如發(fā)現(xiàn)氣孔，夾渣或其它雜質(zhì)時(shí)，在原孔鄰近的位置，平行原孔重新鉆取。②轉(zhuǎn)速一般控制在200轉(zhuǎn)/分以下，避免鉆屑太厚或氧化變質(zhì)，保持鉆頭鋒利，不使試樣成粉引起飛散損失。制樣：將試樣混合后，收于潔凈的容器內(nèi)。同一批分的樣屑各稱(chēng)相等重量，總量約50g，混勻后縮分出10~15g用于測(cè)定碳；余下的40～35g，在淬火的鋼缽或其它制樣設(shè)備中擊碎。2021/7/4732.鐵水在高爐鐵水流入溝中時(shí)，用長(zhǎng)柄鐵勺在鐵水流出量達(dá)1/4、1/2、3/4時(shí)從鐵水流中取樣三次，分別倒入鑄樣模中，凝固后制樣取樣。

2021/7/474二、鋼樣的采取與制備煉鋼生產(chǎn)中爐前分析是從鋼水中取樣，成品檢驗(yàn)和鋼材分析需要從鋼錠、鋼材上取樣。1.鋼材

采取鋼樣：刨取法和鉆取法先用鋼絲刷或砂輪將表面磨凈，自鋼材整個(gè)橫截面普遍刨取；在橫截面上沿軋制方向鉆取。鉆眼應(yīng)沿截面均勻分布，深度大致相同。若垂直于縱軸中線取樣，其深度應(yīng)達(dá)鋼材軸心處。

2021/7/475凝固后，從模中倒出，用冷水冷卻至尚有余熱，用砂輪清理表面，由試樣塊側(cè)面中部垂直方向鉆取。鉆取時(shí)用12mm鉆頭，以免鉆屑太厚，不易為酸所溶解。2.鋼水鋼水出爐流入盛鋼桶內(nèi)，趁盛鋼桶倒出鋼水時(shí)，用取樣模接取試樣。模：鑄鐵制帶柄圓錐形，模底直徑50mm.2021/7/476溶于酸，單酸或者混合酸不同類(lèi)型鋼鐵試樣溶解方法略有不同難以用酸溶解的樣品，如高碳鉻鐵，可采用Na2O2熔融分解后酸提取的方法2021/7/4772.2主要元素分析測(cè)定各種形態(tài)的碳屬于相分析；碳在鋼鐵中主要以?xún)煞N形式存在：游離碳和化合碳。游離碳一般不與酸作用，而化合碳能溶解于酸。在成分分析中，一般鋼樣只測(cè)定總碳量。生鐵試樣除測(cè)定總碳量外，常分別測(cè)定游離碳和化合碳的含量?？偺剂康臏y(cè)定方法方法有很多，但通常都是將試樣置于高溫氧氣流中燃燒，使之轉(zhuǎn)化為二氧化碳再用適當(dāng)方法測(cè)定。具體的測(cè)定該當(dāng)有氣體容量法、吸收重量法、非水滴定法、光度法、色譜法和多種電分析化學(xué)法。2021/7/478燃燒-氣體容積法(氣體容量法)燃燒-氣體容積法是目前國(guó)內(nèi)外廣泛采用的標(biāo)準(zhǔn)方法。本法成本低，有較高的準(zhǔn)確度，測(cè)得結(jié)果是總碳量的絕對(duì)值。其缺點(diǎn)是要求有較熟練的操作技巧，分析時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)低碳試樣測(cè)定誤差較大。試樣在1200～1300℃的高溫O2氣流中燃燒，鋼鐵中的碳被氧化生成CO2:C+O2=CO24Fe3C+13O2=

4CO2+6Fe2O3Mn3C+3O2=CO2+Mn3O3FeS+5O2=Fe3O4+3SO23MnS+5O2=Mn3O4+3SO22021/7/479生成的CO2與過(guò)剩的O2經(jīng)導(dǎo)管引入量氣管，測(cè)定容積，然后通過(guò)裝有KOH溶液的吸收器，吸收其中的CO2CO2十2KOH=K2CO3十H2O剩余的O2再返回量氣管中，根據(jù)吸收前后容積之差，得到CO2的容積，據(jù)此計(jì)算出試樣中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。氣體容量法定碳裝置2021/7/480測(cè)定：將爐溫升至1200～1350℃，檢查管路及活塞是否漏氣，裝置是否正常，燃燒標(biāo)準(zhǔn)樣品，檢查儀器及操作。稱(chēng)取適量試樣置于瓷舟中，將適量助熔劑覆蓋于試樣上面，打開(kāi)玻璃磨口塞，將瓷舟放入瓷管內(nèi)，用長(zhǎng)鉤推至高溫處，立即塞緊磨口塞。預(yù)熱lmin，按照定碳儀操作規(guī)程操作，測(cè)定其讀數(shù)(體積或含量)。打開(kāi)磨口塞，用長(zhǎng)鉤將瓷舟拉出，即可進(jìn)行下一試樣分析。2021/7/481燃燒-非水滴定法

試樣在1150~1300℃的高溫氧氣流中燃燒，生成的氣體經(jīng)除硫管后，進(jìn)行乙醇乙醇胺介質(zhì)中被吸收，以百里酚酞-甲基紅為指示劑，用乙醇鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液呈穩(wěn)定的深藍(lán)色。將試樣通氧燃燒，產(chǎn)生的氣體導(dǎo)入已調(diào)好pH值的高氯酸鋇吸收液時(shí)，會(huì)使溶液pH值降低，利用電解生成的H+使溶液的pH值回復(fù)到原值。根據(jù)法拉第定律，可求出所生成的H+的量，從而計(jì)算出碳的量。2021/7/482又分為容量法碳硫分析儀、庫(kù)侖碳硫分析儀、和紅外碳硫分析儀。燃燒系統(tǒng)：管式爐、電弧爐、高頻爐。測(cè)量范圍：0.01~6.00%（可擴(kuò)展）測(cè)定時(shí)間：0.5~1.5minRCS8800型高頻紅外碳硫分析儀2021/7/483硫的測(cè)定方法很多。經(jīng)典的硫酸鋇重量法用于測(cè)定高硫試樣。燃燒—滴定法具有簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確及適應(yīng)面廣的特點(diǎn)，被廣泛采用，它也是國(guó)內(nèi)外的標(biāo)準(zhǔn)方法；而紅外碳硫分析儀是測(cè)量微量硫的良好方法。燃燒—碘酸鉀滴定法將鋼鐵試樣于1250～1350℃的高溫下通氧燃燒，使硫全部轉(zhuǎn)化為二氧化硫，將生成的混合氣體經(jīng)除塵管后進(jìn)入淀粉溶液，二氧化硫被吸收后生成亞硫酸，可用碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定：2021/7/484燃燒：4FeS+O2=2Fe2O3+4SO23MnS+5O2=Mn3O4+3SO2吸收：SO2+H2O=H2SO3滴定：KIO3+5KI+6HCl=3I2+6KCl+3H2OH2SO3+I2+H2O=H2SO4+2HI操作：將爐溫升至1200～1350C，吸收杯中加入淀粉吸收液，通氧；試樣置于瓷舟，加助熔劑后將瓷舟推至高溫處，燃燒后的混合氣體導(dǎo)入吸收杯中，淀粉吸收液藍(lán)色開(kāi)始消褪，立即用碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定并使液面保持藍(lán)色，直至吸收液的色澤與原來(lái)的色澤相同，間歇通氣后，色澤不變即為終點(diǎn)，關(guān)閉氧氣。同時(shí)做空白試驗(yàn)。2021/7/485硫分析儀主要分為燃燒-容量法碳硫分析儀和紅外碳硫分析儀。燃燒系統(tǒng)：管式爐、電弧爐、高頻爐。測(cè)量范圍：0.0005~2.00%（可擴(kuò)展）測(cè)定時(shí)間：0.5~1.5min2021/7/486鋼鐵中磷的測(cè)定方法有重量法、滴定法、光度法。一般是使磷轉(zhuǎn)化為磷酸，在與鉬酸銨反應(yīng)生成磷鉬酸，在此基礎(chǔ)上可用重量法、酸堿滴定法、磷鉬藍(lán)光度法進(jìn)行測(cè)定。試樣用硝酸分解后生成正磷酸和亞磷酸，再用高錳酸鉀處理，正磷酸與鉬酸銨作用生成磷鉬雜多酸，用氟化物除去Fe3+的影響，酒石酸防止硅鉬酸銨的生成，再用還原劑還原為磷鉬藍(lán)，在波長(zhǎng)650nm處測(cè)定吸光度。注意：酸度是反應(yīng)的重要條件。2021/7/487鋼鐵中錳含量的分析通常采用滴定法、光度法和原子吸收分光光度法。滴定法可用過(guò)硫酸銨將錳氧化成七價(jià)，以亞砷酸鈉-亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定。還可以用硝酸銀(酸性條件)定量將錳氧化成三價(jià)，用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定。光度法常用高碘酸鉀將錳氧化成七價(jià)后，進(jìn)行光度測(cè)定。2021/7/488鋼鐵中硅的測(cè)定方法有很多，可根據(jù)含量的不同來(lái)選擇適當(dāng)?shù)姆椒?。常量測(cè)定有SiO2重量法和K2SiF6容量法。重量法是最經(jīng)典的測(cè)定方法，具有準(zhǔn)確、適用范圍廣等特點(diǎn)。微量分析一般用光度法，具有簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確等特點(diǎn)，是目前實(shí)際應(yīng)用最廣泛的方法。而其中應(yīng)用最多的是硅鉬藍(lán)光度法，下面主要介紹還原型硅鉬酸鹽光度法測(cè)定。2021/7/489

試樣用稀酸溶解后，使硅轉(zhuǎn)化為可溶性硅酸，加高錳酸鉀氧化碳化物，再加亞硝酸鈉還原過(guò)量的高錳酸鉀，在弱酸性溶液中，加入鉬酸與H4SiO4反應(yīng)生成氧化型的黃色硅鉬雜多酸(硅鉬黃)，在草酸的作用下，用硫酸亞鐵銨將其還原為硅鉬藍(lán)，于波長(zhǎng)810nm處測(cè)定硅鉬藍(lán)的吸光度：試樣酸溶H4SiO4H3PO4(正硅酸)(正磷酸)(NH4)2MoO4強(qiáng)酸溫度H8[Si(Mo2O7)6]H3[P(Mo3O10)4]還原劑Fe2+(H2SO4介質(zhì))H2C2O4存在H8Si(Mo2O7)5Mo2O52021/7/490含量高用銀鹽-過(guò)硫酸銨氧化滴定法測(cè)定；含量低用二苯碳酰二肼光度法測(cè)定。銀鹽-過(guò)硫酸銨氧化滴定法：在硫磷混酸介質(zhì)中，以硝酸銀為催化劑，用過(guò)硫酸銨將Cr(Ⅲ)氧化為Cr(Ⅵ)，然后以N-苯代鄰氨基苯甲酸為指示劑，用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液剛好呈亮綠色為終點(diǎn)。2021/7/491高含量丁二酮肟重量法低含量丁二酮肟光度法或原子吸收法重量法：

在pH=8～9的氨性溶液中，丁二酮肟與鎳發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，產(chǎn)生紅色沉淀。氨性溶液pH值過(guò)小，沉淀易溶解；pH值過(guò)高，易形成Ni(NH3)42+，同樣增加沉淀的溶解度。沉淀經(jīng)過(guò)濾、洗滌，在120下烘干恒重。Fe3+、Cu2+、Cr2+等在氨水中也生成沉淀，有干擾，可加入檸檬酸或酒石酸掩蔽。2021/7/492光度法：在強(qiáng)堿性介質(zhì)中和氧化劑存在下，鎳與丁二酮肟生成可溶性的酒紅色絡(luò)合物，可在分光光度計(jì)上波長(zhǎng)530nm處測(cè)量吸光度。干擾離子同樣可用酒石酸掩蔽。原子吸收法：介質(zhì)：三羥甲基胺基甲烷-HAc緩沖溶液(pH＝8)波長(zhǎng)：279.5空氣-乙炔火焰2021/7/493鉬的測(cè)定通常用硫氰酸鹽光度法。在有還原劑存在的酸性溶液中，鉬與硫氰酸鹽形成橙紅色絡(luò)合物，在470nm處測(cè)定其吸光度。釩對(duì)測(cè)定有干擾，1%鋇相當(dāng)于0.01%鉬，可在計(jì)算時(shí)減去。硫氰酸鹽顯色劑：硫酸鈦溶液［20mL15%硫酸鈦＋320mL(1+1)H2SO4］－10%硫氰酸鈉溶液－10%氯化亞錫溶液（10g氯化亞錫溶于5mLHCl，用水稀釋至100mL）－水等體積混合而成?；旌巷@色劑可加快分析速度，且顯色溶液較穩(wěn)定。2021/7/494釩的測(cè)定有滴定法、光度法和原子吸收法。氧化-Fe2+滴定法：

試樣分解后在硫酸溶液中溫度低于20℃條件下，加入硫酸亞鐵溶液將釩、鉻及可能存在的氧化物質(zhì)還原為低價(jià)；再用高錳酸鉀(或過(guò)硫酸銨)將釩氧化到五價(jià)，此時(shí)鉻不被氧化。過(guò)量的高錳酸鉀可用尿素分解，而過(guò)量的尿素不影響釩的測(cè)定。以N-苯代鄰氨基甲酸為指示劑，用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由紫紅色變?yōu)闇\綠色或淺黃綠色為終點(diǎn)。2021/7/495氯仿萃取-鉭試劑光度法：

該螯合物難溶于水而易溶于氯仿和乙醇，萃取后在波長(zhǎng)530nm處測(cè)定其吸光度。釩還可以用石墨爐原子吸收和ICP測(cè)定。2021/7/496鈦的測(cè)定有變色酸光度法、H2O2光度法、二安替比林甲烷光度法等。試樣用酸分解后，以抗壞血酸還原鐵等，加入變色酸與鈦生成橙紅色絡(luò)合物，在分光光度計(jì)上于470nm處測(cè)定吸光度。2021/7/497銅的測(cè)定有滴定法、光度法等。BCO光度法：試樣分解后，調(diào)節(jié)pH＝7~10，銅與BCO(雙環(huán)己酮草酰二腙)反應(yīng)生成藍(lán)色絡(luò)合物形成；有乙醛存在時(shí)，則紫紅色絡(luò)合物。新亞銅靈(2,9-二甲基-1,10-二氮雜菲)萃取光度法：利用新亞銅靈(NCP)與Cu(I)在pH=3~10的溶液中形成橙黃色配合物的性質(zhì)，采用三氯甲烷萃取而與其它共存離子分離，有機(jī)相在波長(zhǎng)460nm處測(cè)定吸光度，鐵的干擾可用過(guò)量的抗壞血酸消除。2021/7/4982021/7/4993有色金屬及合金分析有色金屬：銅、鉛、鋅、鋁、錫、銻、鎳、鎢、鉬、汞等。分類(lèi)：輕金屬、重金屬、稀有金屬等。3.1銅及銅合金分析純銅（紫銅，電解銅）：Cu%=98.00~99.99%銅合金：Cu%=50~99%，主要有黃銅(銅、鋅為主)、白銅(銅、鎳為主)、青銅(錫青銅、鋁青銅、等)。微量元素主要有：鉛、鉍、氧、硫以及鋁、鋅、銀、鎘、鎳、鐵、錫等。2021/7/4100以常量分析為主，測(cè)定方法有碘量法、絡(luò)合滴定法和電解法；微量法有多種光度法、AAS、AES、催化極譜法、電位滴定法、離子選擇性電極法、溶出伏安法等等。稱(chēng)取5.0050~5.0070g試樣，加上鉑陰極再稱(chēng)重。試樣置于250mL高型燒杯中，蓋上表面皿，沿杯壁慢慢加入42mL(7+10+25)硝酸-硫酸-水使試樣分解，反應(yīng)基本停止后將燒杯置于近沸的水浴(80~90℃)中，使試樣完全溶解后繼續(xù)再加熱1.5~2.0h，以驅(qū)除氮的氧化物，試液冷卻后稀釋至150mL。2021/7/4101將鉑陰極和鉑陽(yáng)極在電解儀上安裝好并置于溶液中，用兩塊半塊表面皿蓋好高型燒杯，用攪拌器攪拌均勻，控制一定條件開(kāi)始進(jìn)行電解，直至溶液無(wú)色，用水沖洗表面皿、杯壁及電極桿。重新攪拌，并繼續(xù)電解至不再沉積出銅為止，在不切斷電源下迅速取下高型燒杯，并換以另一盛有175mL水的同型燒杯，繼續(xù)電解15min，取下鉑并依次浸入兩杯無(wú)水乙醇中，取出后立即在105℃干燥箱中干燥3~5min，取出后置于干燥器中冷卻至室溫，稱(chēng)重。有需要時(shí)應(yīng)將電解完的試液用BCO光度法測(cè)定剩余的銅量，對(duì)結(jié)果進(jìn)行校正。2021/7/4102鋅的測(cè)定方法有絡(luò)合滴定法和原子吸收法。試樣用HCl-H2O2加熱分解，冷卻后移入分液漏斗，加氟化銨和硫脲作掩蔽劑，再加硫氰酸銨溶液與鋅反應(yīng)生成絡(luò)陰離子，用甲基異丁酮萃取，棄去水相。在有機(jī)相中加入氟化銨和硫脲，以二甲酚橙為指示劑，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。電解除銅后，在硝酸介質(zhì)的試液中，以空氣-乙炔火焰，在原子吸收光譜儀波長(zhǎng)213.9nm處對(duì)鋅進(jìn)行測(cè)定。2021/7/4103鎳的測(cè)定方法有丁二酮肟重量法、EDTA滴定法和丁二酮肟光度法以及原子吸收法等。試樣加鹽硝混酸加熱煮沸溶解，以電解法除銅。加Na2S2O3和酒石酸掩蔽鐵、鋁、鉛等，用NH3調(diào)節(jié)至堿性，如有沉淀應(yīng)過(guò)濾除去；再用HCl酸化，水浴加熱，加丁二酮肟乙醇溶液沉淀鎳，重新用氨水溶液至剛呈堿性，保溫30min。趁熱用玻璃坩堝過(guò)濾，在105~110℃的烘箱內(nèi)烘干，冷卻后稱(chēng)重。2021/7/4104將所得丁二酮肟鎳沉淀用硝酸溶解，加熱蒸發(fā)破壞丁二酮肟。冷卻后調(diào)節(jié)Ph=5~6，加過(guò)量EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液，以二甲酚橙為指示劑，用鋅、或鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。移取適量試液于分液漏斗，用氨水和冰乙酸調(diào)節(jié)pH~6.5，用酒石酸、醋酸鈉和鹽酸羥胺消除各種干擾，再加丁二酮肟乙醇溶液，混勻后5min，用三氯甲烷萃取，再用稀鹽酸反萃取。水相移入容量瓶中，加I2溶液、碳酸鈉和丁二酮肟，定容。在波長(zhǎng)470nm處測(cè)定吸光度。2021/7/4105試樣用鹽硝混酸溶解后，用電解法除銅。然后加硝酸鍶消除干擾。測(cè)定波長(zhǎng)：232.0nm空氣-乙炔火焰如硅含量較高，在分解時(shí)應(yīng)加數(shù)滴HF。銅合金分析儀2021/7/4106試樣用鹽酸和H2O2溶解，用Fe(OH)3共沉淀分離錫。在鹽酸溶液中，以HgCl2為催化劑，用次磷酸鈉將錫(Ⅳ)還原為錫(Ⅱ)。然后以淀粉為指示劑，用碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。試樣用硝酸溶解，用Fe(OH)3共沉淀分離錫。在H2SO4介質(zhì)中，錫與苯基熒光酮在OP乳化劑存在下，形成橙紅色的三元絡(luò)合物，在波長(zhǎng)510nm處測(cè)定其吸光度。2021/7/4107試樣用硝酸溶解，用Fe(OH)3共沉淀分離和富集鉛。在稀鹽酸介質(zhì)中用AAS法測(cè)定，測(cè)定波長(zhǎng)為283.3nm。基體銅的干擾在配制標(biāo)準(zhǔn)系列時(shí)加入相應(yīng)量的銅以消除，其它共存元素不干擾。試樣用硝酸溶解，用Fe(OH)3共沉淀分離和富集鉍。在稀硫酸介質(zhì)中，鉍與KI生成黃色絡(luò)合物，于波長(zhǎng)460處測(cè)定其吸光度。2021/7/4108試樣用硝酸溶解，以巰基棉纖維吸附銀而與銅分離，再用NH4SCN溶液洗脫銀。用空氣-乙炔火焰，于原子吸收分光光度計(jì)上測(cè)定，測(cè)定波長(zhǎng)為328.1nm。該法靈敏度高，測(cè)定用水應(yīng)使用二次蒸餾水。大多數(shù)微量元素均可在分離富集后用ICP、銅合金分析儀、陰極銅直讀光譜儀、X射線熒光光譜儀上同時(shí)進(jìn)行測(cè)定。2021/7/41093.2鋁及鋁合金分析

鋁合金是以鋁為基的合金總稱(chēng)。主要合金元素有銅、硅、鎂、鋅、錳，次要合金元素有鎳、鐵、鈦、鉻、鋰等。

試樣以鹽酸和過(guò)氧化氫或氫氧化鈉溶液溶解，用EDTA返滴定法或氟化物置換滴定法測(cè)定。2021/7/4110離子交換法分離富集，EDTA絡(luò)合滴定法定量測(cè)定；也可用AAS法測(cè)定。稀土元素性質(zhì)相近，不易分離。常量分析用草酸沉淀重量法和EDTA滴定法，微量分析用光度法。在弱酸介質(zhì)中，利用稀土元素與偶氮胂Ⅲ反應(yīng)生成藍(lán)綠色絡(luò)合物，于分光光度計(jì)上波長(zhǎng)660nm處測(cè)定其吸光度。稀土元素也可以用ICP測(cè)定。2021/7/41113.3鋅及鋅合金分析鋅合金是以鋅為基加入其他元素組成的合金，常加的合金元素有鋁、銅、鎂、鎘、鉛等。鋅的測(cè)定方法有絡(luò)合滴定法和原子吸收法。絡(luò)合滴定法又可分這直接滴定法和間接滴定法。間接滴定法是在氨性條件下，利用解蔽作用破壞原已生成的鋅絡(luò)合物，釋放出來(lái)的Zn2+再用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。該法適用于復(fù)雜試樣，但不適用含鎘試樣。2021/7/4112二乙基二硫代氨基甲酸鉛光度法：試樣用硝酸分解后，調(diào)節(jié)pH＝1~2，用二乙基二硫代氨基甲酸鉛的三氯甲烷溶液萃取銅，于分光光度計(jì)上波長(zhǎng)440nm處測(cè)定吸光度。原子吸收分光光度法：試樣用HCl和H2O2分解，在稀鹽酸介質(zhì)中測(cè)定。測(cè)定波長(zhǎng)：228.8nm，空氣-乙炔火焰鎘亦可用ICP-AES測(cè)定。2021/7/4113鋅合金中的鉛一般用示波極譜法測(cè)定。試樣用鹽酸分解，加入抗壞血酸除氧，在3mol/LHCl介質(zhì)中，鉛產(chǎn)生良好的極譜波，其半波電位為-0.46V。2021/7/41143.4鈦及鈦合金分析

鈦合金是以鈦為基加入其他元素組成的合金。合金元素可分為三類(lèi)：①提高相轉(zhuǎn)變溫度的元素：鋁、碳、氧和氮等。其中鋁是鈦合金主要合金元素；②降低相變溫度的元素：鉬、鈮、釩、鉻、錳、銅、鐵、硅等；③對(duì)相變溫度影響不大的元素：鋯、錫等。氧、氮、碳和氫是鈦合金的主要雜質(zhì)。

2021/7/4115常量鈦的分析一般用硫酸鐵銨滴定法，微量鈦的分析一般用光度法。鈦合金試樣一般用硫酸溶解，在鹽酸和硫酸介質(zhì)中，隔絕空氣，用金屬鋁將鈦(Ⅳ)還原至鈦(Ⅲ)，以硫氰酸鹽為指示劑，用硫酸鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。銅試劑分光光度法：試樣用硫酸溶解后，以檸檬酸絡(luò)合鈦，在氨性介質(zhì)中有保護(hù)膠(阿拉伯樹(shù)膠)存在下，銅與銅試劑(二乙基二硫代氨基甲酸鈉，DDTC)反應(yīng)生成黃色膠體懸浮物，可在波長(zhǎng)445nm處測(cè)定其吸光度。2021/7/4116奈斯勒試劑(K2HgI4的NaOH溶液)光度法：試樣用硫酸溶解后，移入蒸餾瓶中，加入NaOH溶液進(jìn)行蒸餾，吸收液為稀H2S04溶液。分取一定量吸收液置于比色管中，加奈斯勒試劑混勻，顯色15min后，于波長(zhǎng)420nm處測(cè)定其吸光度值。有色物質(zhì)的顏色與酸度有關(guān)，不同酸度下顏色從橙黃色到橙紅色，因此測(cè)定波長(zhǎng)范圍可從420~470nm。Pb2+、Cu2+能與顯色劑反應(yīng)生成PbI2和CuI沉淀而產(chǎn)生干擾。2021/7/41173.5鉛及鉛合金分析

鉛合金，以鉛為基加入其他元素組成的合金。鉛合金表面在腐蝕過(guò)程中產(chǎn)生氧化物、硫化物或其他復(fù)鹽化合物覆膜，有阻止氧化、硫化、溶解或揮發(fā)等作用。鉛合金如含有鉍、鋅等雜質(zhì)，則耐蝕性會(huì)降低；加入銻、碲、硒可消除雜質(zhì)鉍對(duì)耐蝕性的有害影響。鉛錫銻合金用于印刷工業(yè)上已有五百多年的歷史。鉛銻合金加入少量的銅、砷、銀、碲等，可增加強(qiáng)度，稱(chēng)為硬鉛。2021/7/4118試樣一般用硝硫混酸溶解，鉛沉淀生成硫酸鉛沉淀，從而與其它元素分離。沉淀過(guò)濾后用pH＝5~6的醋酸緩沖液溶解，以二甲酚橙為指示劑，用EDT