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1、第四章第四章 钢铁分析钢铁分析4.1 概述概述 4.2 碳的测定碳的测定 4.3 硫的测定硫的测定 4.4 磷的测定磷的测定 4.5 锰的测定锰的测定4.6 硅的测定硅的测定 4.7 其它测定法介绍其它测定法介绍 4.1 概述概述 了解钢的生产了解钢的生产过程,从而进一过程,从而进一步理解五大元素步理解五大元素在钢中的作用,在钢中的作用,证明测定的意义证明测定的意义 。 钢铁是铁和碳钢铁是铁和碳的合金,其化学的合金,其化学成分中大多数元成分中大多数元素素 是是铁铁,还含有,还含有碳、硅、锰、磷碳、硅、锰、磷、硫、硫等元素。等元素。铁矿石石灰石焦炭配比高温燃烧生铁辅助材料熔炼碳素钢C控制在一定限

2、度Si Mn很低S P 杂质0.05%焦炭焦炭: :还原铁矿石还原铁矿石石灰石石灰石: :CaCO3除除SiO2生铁C 2.5 - 4%Mn 0.5 - 6%Si 0.5 - 3%S,P(少量)v一、钢的生产过程一、钢的生产过程2Fe2O33C4Fe3CO2+CaCO3SiO2CaSiO3CO2除掉SiO2 铁矿石主要含有硅酸盐状态存在的其他铁矿石主要含有硅酸盐状态存在的其他金属或非金属杂质的氧化铁,经冶炼大部分金属或非金属杂质的氧化铁,经冶炼大部分杂质转化成炉渣,分离除去,有少量杂质杂质转化成炉渣,分离除去,有少量杂质C C、MnMn、SiSi、S S、P P等残存在生铁中。等残存在生铁中。

3、 如果将生铁的其他辅助材料配合,进一步如果将生铁的其他辅助材料配合,进一步冶炼,则杂质被进一步氧化除去,同时控制冶炼,则杂质被进一步氧化除去,同时控制含碳量降至一定限度,硅猛等元素含量很低含碳量降至一定限度,硅猛等元素含量很低,硫磷等杂质降至,硫磷等杂质降至0.05%0.05%以下,则成为以下,则成为铁及碳铁及碳的合金碳素钢的合金碳素钢。按含碳量分钢低碳钢 1.7% (1.7 - 4%)据Mn Si 量生铁一般分为灰口生铁(软而韧)白口生铁(硬而脆)Si2%,Mn2%Si促使C以游离态石墨状存在Si高流动性强,软易加工用于铸造Si4%C以化合态存在(如Fe3C, Mn阻止以游离态存在)mp=1

4、200 Co断口灰色mp=1100Co断口银白色Mn高硬难加工多用于炼钢 特种钢:特种钢:若适当提高钢中若适当提高钢中SiSi或或MnMn含量,或加入一定量含量,或加入一定量的的NiNi,CrCr,W W,MoMo,V V,TiTi等金属,成为特等金属,成为特种钢(铁合金或合金钢)。种钢(铁合金或合金钢)。 加加NiNi、CrCr、W W、TiTi等又分别称为等又分别称为NiNi钢、钢、CrCr钢、钢、W W钢、钢、TiTi钢钢。 加加NiNi增强钢的强度及韧性增强钢的强度及韧性多用于承受冲多用于承受冲击或强大压力的制件,含击或强大压力的制件,含Ni 36%Ni 36%铸钢受热时铸钢受热时几乎

5、不膨胀几乎不膨胀, ,可制可制精密仪器精密仪器 加加CrCr耐热耐腐蚀性较强耐热耐腐蚀性较强, ,多用于制造多用多用于制造多用于制造滚珠轴承或工具,含于制造滚珠轴承或工具,含Cr 12.518%Cr 12.518%的的铬钢或含铬铬钢或含铬 0.61.75%0.61.75%、Ni 1.25%Ni 1.25%的镍铬的镍铬钢,又称钢,又称不锈钢不锈钢,可制,可制高压锅高压锅。 加加W W有极强的耐热性,受热至白热化仍不软化有极强的耐热性,受热至白热化仍不软化,常制运转的机件或刀具。,常制运转的机件或刀具。 高速切削钢高速切削钢:含:含W 1518%W 1518%、V 13%V 13%、Cr Cr 2

6、5% 25% 合金钢合金钢 含含MoMo、V V、TiTi等合金钢和钨钢性能相似。等合金钢和钨钢性能相似。 各种合金钢具有独特的性能而用于特殊用途。各种合金钢具有独特的性能而用于特殊用途。 含有一定量含有一定量V V、TiTi,而,而C C又是以球状存在的,称又是以球状存在的,称“球墨铸铁球墨铸铁”。具有和某些合金钢类似的特殊性具有和某些合金钢类似的特殊性能,可代替合金钢使用。能,可代替合金钢使用。 二、各元素在钢中的形态和作用二、各元素在钢中的形态和作用主要讲述主要讲述C C 、S S 、Si Si 、Mn Mn 、P P(一)碳(一)碳1. 1. 钢铁中的钢铁中的C C来源:来源: 碳是钢

7、铁的主要成分之一,它直接碳是钢铁的主要成分之一,它直接影响着钢铁的性能。影响着钢铁的性能。碳是区别铁与钢碳是区别铁与钢,决定钢号、品级的主要标志。,决定钢号、品级的主要标志。游离态化合态 Fe3C, Mn3C, Cr3C2, WC, MoC等v形态:两种形态:两种 碳是对钢性能起决定作用的元素。碳在钢碳是对钢性能起决定作用的元素。碳在钢中可作为中可作为硬化剂硬化剂和和加强剂加强剂,正是由于碳的存在,正是由于碳的存在,才能用热处理的方法来调节和改善其机械性,才能用热处理的方法来调节和改善其机械性能。能。 对存在状态的影响对存在状态的影响 灰口生铁,石墨灰口生铁,石墨C C多,软而韧多,软而韧 白

8、口生铁,化合物白口生铁,化合物C C多,硬而脆多,硬而脆 碳素钢据碳素钢据C C 含量分三类,低、中、高碳素钢含量分三类,低、中、高碳素钢按含碳量分钢低碳钢 1.7% (1.7 - 4%)(二)硅(二)硅 1 1、来源、来源 由原料矿石引入或脱氧及特殊需要而有意加入由原料矿石引入或脱氧及特殊需要而有意加入 2 2、形态、形态主要以硅化物:主要以硅化物:FeSi FeSi 、MnSi MnSi 、FeMnSi FeMnSi 存在存在在高硅钢中,一部分以在高硅钢中,一部分以SiCSiC存在,也有时形成固熔存在,也有时形成固熔体或硅酸盐。体或硅酸盐。(二)硅(二)硅 3 3、性能、性能 (1)(1)

9、增强钢的硬度、弹增强钢的硬度、弹性及强度,提高抗氧化性及强度,提高抗氧化能力及耐酸性能力及耐酸性 (2)(2) 促使促使C C以游离态石以游离态石墨状态,使钢高于流动墨状态,使钢高于流动性,易于铸造性,易于铸造 (二)硅(二)硅4 4、类型、类型 a a 一般生铁或碳素钢一般生铁或碳素钢SiSi含量含量1%0.8% Mn0.8% 碳素碳素钢钢 Mn 0.3 0.8%,Mn 0.3 0.8%,高锰钢高达高锰钢高达13% - 14%13% - 14% 如含锰如含锰0.8% - 14%为各种型号的高锰钢,具有为各种型号的高锰钢,具有良好的弹性及耐腐蚀性,用于制造弹簧、齿轮良好的弹性及耐腐蚀性,用于制

10、造弹簧、齿轮、转轴、铁路道岔等。、转轴、铁路道岔等。 含含Mn 12% - 20%的铁合金为的铁合金为镜铁镜铁 含含Mn 60% - 80%的铁合金为的铁合金为锰铁锰铁炼钢做脱硫剂炼钢做脱硫剂SMn生成MnS反之 过量S和FeFeS(四)硫(四)硫 1 1 来源来源 主要由焦炭或原料矿石引入钢铁主要由焦炭或原料矿石引入钢铁 2 2 形态形态 主要以主要以MnSMnS或或FeSFeS状态存在状态存在 3 3 性能性能 使钢产生使钢产生“热脆性热脆性”有害成分有害成分 为什么产生热脆性?为什么产生热脆性?原因:原因: FeSFeS的熔点较低,最后凝固,夹杂于钢铁的的熔点较低,最后凝固,夹杂于钢铁的

11、晶格之间。当加热压制钢铁时,晶格之间。当加热压制钢铁时,FeSFeS熔融,钢铁的晶熔融,钢铁的晶粒失去连接作用而脆裂。粒失去连接作用而脆裂。 (五)磷(五)磷 1 来源来源 :由原料中引入,有时也为了特:由原料中引入,有时也为了特殊需要而有意加入殊需要而有意加入 2 形态形态:以:以Fe2P或或Fe3P状态存在状态存在 3 性能性能:磷化铁硬度较强,以至钢铁难:磷化铁硬度较强,以至钢铁难于加工,并使钢铁产生于加工,并使钢铁产生“冷脆性冷脆性”,也是有,也是有害杂质作用害杂质作用(事物都有其另一面事物都有其另一面) P 流动性流动性 易铸造易铸造 并可避免在并可避免在轧钢时轧辊与压件粘合轧钢时轧

12、辊与压件粘合 在特殊情况下常有意加入一定量在特殊情况下常有意加入一定量P达此目达此目的。的。4. 类型类型 : 生铁生铁 P0.3% 一般碳素钢一般碳素钢0.06% 优质优质钢钢0.03% 特殊用途:轧辊钢高达特殊用途:轧辊钢高达 0.4 0.5% 炼钢或铸钢用的磷铁炼钢或铸钢用的磷铁 15 20%之间之间以上归纳成如下表:以上归纳成如下表:C CSiSiMnMnS SP P形形态态 固溶体固溶体碳化物碳化物FeFe3 3C, C, MnMn3 3C, CrC, Cr3 3C, C, WC, MoC.WC, MoC.游离石墨碳游离石墨碳主要硅化物:主要硅化物:FeSi,MnSiFeSi,MnS

13、i高碳钢部分高碳钢部分SiCSiC有时固熔体或有时固熔体或硅酸盐硅酸盐 MnC, MnC, MnS,MnS,FeMnSiFeMnSi 固固熔体熔体MnS ,MnS ,FeSFeSFeFe2 2P ,P , Fe Fe3 3P P来来源源焦炭焦炭原料矿石;脱原料矿石;脱氧或特殊需氧或特殊需要加入要加入原料矿原料矿石;作石;作脱硫脱脱硫脱氧剂氧剂焦炭或焦炭或原料矿原料矿石引入石引入原料引原料引入;特入;特殊需要殊需要加入加入各元素在钢中的形态和作用表各元素在钢中的形态和作用表硬度硬度高高低低 产生热脆产生热脆性性产生冷脆性产生冷脆性延展性韧性延展性韧性熔点熔点钢中钢中S0.05%生铁生铁0.35%

14、生铁生铁P0.3% 一般碳素一般碳素钢钢0.06% 优质钢优质钢0.03%轧轧辊钢高达辊钢高达 0.4 0.5%磷铁磷铁 15 20%之间之间弹性强度抗弹性强度抗氧化性氧化性流动性流动性易于铸造易于铸造(促使(促使C以游离态以游离态)易于铸造防易于铸造防止轧辊轧止轧辊轧件间粘合件间粘合抗酸碱性抗酸碱性检测意义检测意义C S决定钢铁型号决定钢铁型号及用途及用途, 主要指标主要指标Si直接影响钢铁直接影响钢铁性能性能, 控制一定量控制一定量 S P有害成分有害成分, 严格降至严格降至一定量一定量三三 、 检测意义检测意义 综上所述,综上所述,C C是确定钢铁型号及用途是确定钢铁型号及用途 主要指标

15、主要指标 SiSi、MnMn直接影响钢铁性能直接影响钢铁性能( (有益的有益的) ) 控制一定量控制一定量S S、P P有害成分有害成分 严格降至一定量严格降至一定量 因此,对于生铁和碳素钢:因此,对于生铁和碳素钢:C C、SiSi、MnMn、S S、P P等五等五种元素的含量是冶金或机械工业化验室日常生产控种元素的含量是冶金或机械工业化验室日常生产控制的重要指标制的重要指标. .4.2 碳的测定碳的测定 测定各种形态的碳属于相分析;在成测定各种形态的碳属于相分析;在成分分析中,一般钢样只测定分分析中,一般钢样只测定总碳量总碳量。生。生铁试样除测定总碳量外,常铁试样除测定总碳量外,常分别测定分

16、别测定游游离碳离碳和和化合碳化合碳的含量的含量。总碳量的测定方法总碳量的测定方法 方法有很多,但通常都是将试样置于高温氧方法有很多,但通常都是将试样置于高温氧气流中燃烧,使之转化为二氧化碳再用适当方法气流中燃烧,使之转化为二氧化碳再用适当方法测定。测定。 归纳起来可分为三大类:归纳起来可分为三大类: 物理法、化学法、物理化学法物理法、化学法、物理化学法燃烧燃烧- -气体容积法气体容积法( (气体容量法气体容量法) ) 燃烧燃烧- -气体容积法是目前国内外广泛采气体容积法是目前国内外广泛采用的用的标准方法标准方法。优点:优点:成本低成本低,有较高的准确度,测得结,有较高的准确度,测得结果是总碳量

17、的绝对值。果是总碳量的绝对值。缺点:要求有较缺点:要求有较熟练的操作技巧,分析时熟练的操作技巧,分析时间较长间较长,对,对低碳试样测定误差较大低碳试样测定误差较大。(一)方法原理(一)方法原理 试样在试样在12001300的高温的高温O2气流中燃气流中燃烧,钢铁中的碳被氧化生成烧,钢铁中的碳被氧化生成CO2: C + O2 = CO2 4Fe3C + 13O2 = 4CO2 + 6Fe2O3 Mn3C +3O2 = CO2 + Mn3O 3FeS +5O2 = Fe3O4 +3SO2 3MnS + 5O2 = Mn3O4 + 3SO2(一)(一) 方法原理方法原理 生成的生成的CO2与过剩的与

18、过剩的O2经导管引入量气管,测经导管引入量气管,测定容积,然后通过装有定容积,然后通过装有KOH溶液的吸收器,吸收其溶液的吸收器,吸收其中的中的CO2 CO2十十2KOH = K2CO3十十H2O 剩余的剩余的O2再返回量气管中,根据吸收前后容积再返回量气管中,根据吸收前后容积之差,得到之差,得到CO2的容积,据此计算出试样中的容积,据此计算出试样中碳的质碳的质量分数量分数。(二)主要试剂(二)主要试剂 1.氢氧化钾吸收剂溶液氢氧化钾吸收剂溶液(400g/L); 2.除硫剂除硫剂 活性二氧化锰活性二氧化锰(粒状粒状)或钒酸银。或钒酸银。 2.1 钒酸银;钒酸银; 2.2 活性氧化锰;活性氧化锰

19、; 3. 酸性氯化钠溶液(酸性氯化钠溶液(250g/L);); 4.助熔剂助熔剂 锡粒锡粒(或锡片或锡片)、铜、氧化铜、纯、铜、氧化铜、纯铁粉。铁粉。 5.高锰酸钾溶液(高锰酸钾溶液(40g/L);); 6.甲基橙指示剂(甲基橙指示剂(2g/L)。)。 v图图1 气体容量法定碳装置气体容量法定碳装置vl.氧气瓶,氧气瓶,2.氧气表,氧气表,3.缓冲瓶,缓冲瓶,4、5.洗气瓶,洗气瓶,6.干干燥塔,燥塔,7.玻璃磨口塞玻璃磨口塞,8.管式炉,管式炉,9.燃烧管,燃烧管,10.除硫除硫管管,11.容量定碳仪容量定碳仪(包括包括: 冷凝管冷凝管a 、量气管量气管b、水准瓶水准瓶c、吸收瓶吸收瓶d、小

20、旋塞小旋塞e、三通旋塞、三通旋塞f、),),l2.球形干燥管,球形干燥管,13.瓷舟瓷舟,14.温度自动控制器温度自动控制器. 15. 供氧旋塞供氧旋塞v(三)(三) 仪仪 器器(四)分析步骤(四)分析步骤 将炉温升至将炉温升至1200120013501350,检查管路及活塞是,检查管路及活塞是否漏气,装置是否正常,燃烧标准样品,检查仪器否漏气,装置是否正常,燃烧标准样品,检查仪器及操作。及操作。 称取适量试样置于瓷舟中,将适量助熔剂覆盖称取适量试样置于瓷舟中,将适量助熔剂覆盖于试样上面,打开玻璃磨口塞,将瓷舟放入瓷管内于试样上面,打开玻璃磨口塞,将瓷舟放入瓷管内,用长钩推至高温处,立即塞紧磨

21、口塞。预热,用长钩推至高温处,立即塞紧磨口塞。预热lminlmin,按照定碳仪操作规程操作,测定其读数,按照定碳仪操作规程操作,测定其读数( (体积或含体积或含量量) )。打开磨口塞,用长钩将瓷舟拉出,即可进行下。打开磨口塞,用长钩将瓷舟拉出,即可进行下一试样分析。一试样分析。( (五五) )测定条件测定条件 1 1试样的燃烧程度试样的燃烧程度 燃烧温度燃烧温度; ; 助熔剂降低燃烧温度助熔剂降低燃烧温度; ;通通O O2 2速度速度 2 2硫的干扰及消除硫的干扰及消除 在高温在高温O O2 2气流中燃烧时,试样中硫也转化气流中燃烧时,试样中硫也转化为为SOSO2 2: 如果生成的如果生成的S

22、OSO2 2,在吸收前未能除去,同样,在吸收前未能除去,同样被被KOHKOH溶液吸收,干扰碳的测定。溶液吸收,干扰碳的测定。常用常用MnOMnO2 2、AgVOAgVO3 3除去混合气体中的除去混合气体中的SOSO2 23. 3. 测定中应注意的问题测定中应注意的问题 3.1 3.1 称样量要适中。称样量要适中。 3.2 3.2 助熔剂中含碳量一般不超过助熔剂中含碳量一般不超过0.005% ;0.005% ; 3.3 3.3 样品的放置要均匀地铺在燃烧舟中样品的放置要均匀地铺在燃烧舟中; ; 3.4 3.4 定碳仪应装置在室温较正常的地方定碳仪应装置在室温较正常的地方( (距离高温炉约距离高温

23、炉约300300500mm)500mm) 3.5 3.5 更换水准瓶所盛溶液、玻璃棉、除硫剂、氢更换水准瓶所盛溶液、玻璃棉、除硫剂、氢氧化钾溶液后,均应作几次高碳试样,使二氧氧化钾溶液后,均应作几次高碳试样,使二氧化碳饱和后,才可进行试样测定。化碳饱和后,才可进行试样测定。3.6 3.6 对测定含硫量较高的试样对测定含硫量较高的试样( (大于大于0.2%)0.2%),应增,应增加除硫剂量或增加一个除硫管。加除硫剂量或增加一个除硫管。3.7 3.7 吸收器、水准瓶内溶液以及混合气体三者的吸收器、水准瓶内溶液以及混合气体三者的温度应基本相同,否则将产生正负空白值。温度应基本相同,否则将产生正负空白

24、值。3.8 3.8 如分析完高碳试样后,应空通一次,才可以如分析完高碳试样后,应空通一次,才可以接着做低碳试样分析。接着做低碳试样分析。3.9 3.9 当洗气瓶中硫酸体积显著增加及二氧化锰变当洗气瓶中硫酸体积显著增加及二氧化锰变白时,说明已失效,应及时更换。白时,说明已失效,应及时更换。3.10 3.10 观察试样是否完全燃烧,如燃烧不完全,需观察试样是否完全燃烧,如燃烧不完全,需重新分析。重新分析。分析结果计算分析结果计算 当固定称样量如0.2500g、0.5000g或1.000g时的含碳量,其结果可按下式计算: f 温度、压力补正系数f读数(C)(C)4.3 硫的测定硫的测定 硫酸钡重量法

25、:硫酸钡重量法:经典经典,用于测定高硫试样用于测定高硫试样燃烧燃烧滴定法:滴定法:简单、快速、准确及适应面广简单、快速、准确及适应面广被广泛采用,它也是国内外的标准方法被广泛采用,它也是国内外的标准方法 介绍燃烧介绍燃烧滴定法中的滴定法中的燃烧燃烧碘酸钾容量法碘酸钾容量法 ( (一一) ) 原原 理理 将钢铁试样于将钢铁试样于12501350的高温下通氧燃的高温下通氧燃烧,使硫全部转化为二氧化硫,将生成的二氧化烧,使硫全部转化为二氧化硫,将生成的二氧化硫用淀粉溶液吸收,用碘酸钾标准溶液滴定至浅硫用淀粉溶液吸收,用碘酸钾标准溶液滴定至浅蓝色为终点蓝色为终点: 燃烧:燃烧: 4FeS + O2 =

26、 2Fe2O3 + 4SO2 3MnS +5O2 = Mn3O4 + 3SO2 吸收吸收: SO2 + H2O= H2SO3 滴定:滴定: KIO3 + 5KI +6HCl = 3I2 + 6KCl + 3H2O H2SO3 + I2 + H2O = H2SO4 + 2HI ( (二二) )主要试剂及仪器主要试剂及仪器 1碘酸钾标准滴定溶液碘酸钾标准滴定溶液 c(1/6K103)=0.01000mol/L、0.001000mol/L、0.0002500mol/L; 2淀粉吸收液淀粉吸收液(10g/L); 3.助熔剂助熔剂(三)仪器装置(三)仪器装置v定硫仪的滴定部分装置定硫仪的滴定部分装置 v

27、1.球形管球形管 2.吸收杯吸收杯 3.滴定管滴定管( (四四) )测定步骤测定步骤 将炉温升至将炉温升至12001350 C,检查装置是,检查装置是否正常,于定硫吸收杯中加入淀粉吸收液(否正常,于定硫吸收杯中加入淀粉吸收液(硫小于硫小于0.01%用低硫吸收杯,加用低硫吸收杯,加20mL吸收液吸收液;硫大于;硫大于0.01%用高硫吸收杯,加用高硫吸收杯,加60mL吸收吸收液),以液),以6001500mL/min的流速通氧,用的流速通氧,用碘酸钾标准滴定溶液滴定至浅蓝色不褪,作碘酸钾标准滴定溶液滴定至浅蓝色不褪,作为终点色泽,关闭氧气。为终点色泽,关闭氧气。( (四四) )测定步骤测定步骤 称

28、取适量试样,置于称取适量试样,置于瓷舟瓷舟中,加入适量中,加入适量助助熔剂熔剂,将瓷舟推至高温处,将瓷舟推至高温处,预热预热0.51.5min,通氧,控制通氧,控制氧速氧速为为15002000mL/min,燃烧,燃烧后的后的混合气体混合气体导入吸收杯中,导入吸收杯中,使淀粉吸收液蓝使淀粉吸收液蓝色开始消褪,色开始消褪,立即用碘酸钾标准溶液滴定并使立即用碘酸钾标准溶液滴定并使液面液面保持蓝色保持蓝色,当吸收液褪色缓慢时,滴定速,当吸收液褪色缓慢时,滴定速度也相应减馒,直至吸收液的色泽与原来的终度也相应减馒,直至吸收液的色泽与原来的终点色泽点色泽相同相同,间歇通气后,色泽不变即为终点,间歇通气后,

29、色泽不变即为终点。 计算计算 mVVT0SvT 碘酸钾标准溶液对硫的滴定度,碘酸钾标准溶液对硫的滴定度,g/mL;v V 滴定试样所消耗碘酸钾标准溶液的体积,滴定试样所消耗碘酸钾标准溶液的体积,mL;v V0滴定空白时所消耗碘酸钾标准溶液的平均滴定空白时所消耗碘酸钾标准溶液的平均体积,体积,mL;v m 试料的质量,试料的质量,g。( (五五) )测定条件测定条件 助熔剂用量助熔剂用量SO2的转化率的转化率SO2的回收率的回收率连续测定连续测定10个样品后,就应清除管内的氧个样品后,就应清除管内的氧化物化物 燃烧燃烧酸碱滴定法酸碱滴定法 本法采用本法采用双氧水双氧水溶液作为吸收剂吸收溶液作为吸

30、收剂吸收二氧化硫二氧化硫,生成的生成的H2SO3被氧化为被氧化为H2SO4,然后用,然后用NaOH标准标准滴定溶液滴定生成的滴定溶液滴定生成的H2SO4,即可求出,即可求出SO2的质量的质量分数。分数。 吸收:吸收: SO2 + H2O = H2SO3 H2SO3 + H2O2 = H2SO4+H2O 滴定:滴定: 2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O 本法克服了本法克服了SO2在吸收器中逃逸的现象在吸收器中逃逸的现象,对滴定,对滴定速度没有要求,尤其适合于碳硫的联合测定。该速度没有要求,尤其适合于碳硫的联合测定。该法终点敏锐,操作方便;燃烧过程中即使有法终点敏锐,操作方

31、便;燃烧过程中即使有SO3产生也能被滴定,不影响测定结果。产生也能被滴定,不影响测定结果。 钢铁中磷的测定方法有重量法、滴定钢铁中磷的测定方法有重量法、滴定法、光度法。法、光度法。一般是使磷转化为磷酸,一般是使磷转化为磷酸,在与钼酸铵反应生成磷钼酸在与钼酸铵反应生成磷钼酸,在此基础,在此基础上可用重量法、酸碱滴定法、磷钼蓝光上可用重量法、酸碱滴定法、磷钼蓝光度法进行测定。度法进行测定。4.4 磷的测定磷的测定 1. 磷的存在形式磷的存在形式 磷为钢铁中普通元素之一,通常由冶炼原料带磷为钢铁中普通元素之一,通常由冶炼原料带人,也有为达到某些特殊性能而由人工加入的。人,也有为达到某些特殊性能而由人

32、工加入的。 磷在钢铁中主要以固溶体、磷化铁磷在钢铁中主要以固溶体、磷化铁Fe2P、Fe3P及其他合金元素的磷化物和少量磷酸盐夹杂及其他合金元素的磷化物和少量磷酸盐夹杂物的形式存在,常呈析离状态。物的形式存在,常呈析离状态。 磷通常为钢铁中的磷通常为钢铁中的有害元素有害元素,Fe3P质硬,影响质硬,影响塑性和韧性,易发生塑性和韧性,易发生“冷脆冷脆”。磷在凝结过程中。磷在凝结过程中易产生偏析现象,因此取样时必须保证试样对母易产生偏析现象,因此取样时必须保证试样对母体材料的代表性。磷的偏析现象,降低力学性能体材料的代表性。磷的偏析现象,降低力学性能,在铸造工艺上,可加大铸件缩孔、缩松的不利,在铸造

33、工艺上,可加大铸件缩孔、缩松的不利影响。影响。 1. 磷的存在形式磷的存在形式 在某些情况下,磷的加入在某些情况下,磷的加入亦有利的方面亦有利的方面,提,提高钢铁的拉伸强度,尤其是与锰、硫联合作用时高钢铁的拉伸强度,尤其是与锰、硫联合作用时,能改善钢材的切削性能,磷能提高钢材的抗腐,能改善钢材的切削性能,磷能提高钢材的抗腐蚀性,磷和铜联合作用时,效果更加显著。利用蚀性,磷和铜联合作用时,效果更加显著。利用磷的脆性,可冶炼炮弹钢,提高爆炸威力。磷的脆性,可冶炼炮弹钢,提高爆炸威力。 钢中绝大部分磷化物是能溶于酸的,但用非钢中绝大部分磷化物是能溶于酸的,但用非氧化性酸溶解时会以氧化性酸溶解时会以P

34、H3形态逸出。在氧化性酸形态逸出。在氧化性酸中,大部分生成正磷酸,也有一部分生成偏磷酸中,大部分生成正磷酸,也有一部分生成偏磷酸或次磷酸。故分析磷时,除了一定要氧化性酸溶或次磷酸。故分析磷时,除了一定要氧化性酸溶解试样外,并要用强氧化剂氧化,使之全部转化解试样外,并要用强氧化剂氧化,使之全部转化为正磷酸,才能进行测定。为正磷酸,才能进行测定。 2. 测定方法测定方法 (1) 二安替比林甲烷二安替比林甲烷-磷钼酸重量法磷钼酸重量法(GB 223.388) 方法原理方法原理 试样加溶解酸,加热溶解及一系列处理后。在试样加溶解酸,加热溶解及一系列处理后。在0.240.60mol/L盐酸溶液中,加二安

35、替比林甲烷盐酸溶液中,加二安替比林甲烷-钼酸钠混合沉钼酸钠混合沉淀剂,形成二安替比林甲烷磷钼酸沉淀淀剂,形成二安替比林甲烷磷钼酸沉淀 (C23H24N4O2)3H3PO412MOO32H2O。 过滤洗涤后烘至恒重,用丙酮过滤洗涤后烘至恒重,用丙酮-氨水溶解沉淀,再烘至氨水溶解沉淀,再烘至恒重,由失重求得磷量。恒重,由失重求得磷量。 结果计算结果计算 按公式计算磷的含量按公式计算磷的含量 12340.01023100%WWWWPW 2.测定方法测定方法 (1)二安替比林甲烷)二安替比林甲烷-磷钼酸重量法磷钼酸重量法(GB 223.388) 方法讨论方法讨论 铬及大量的铁、钒存在时,可在铬及大量的

36、铁、钒存在时,可在EDTA存在下用硫存在下用硫酸铍作载体,氨水沉淀将磷载出,含钨试样以草酸配酸铍作载体,氨水沉淀将磷载出,含钨试样以草酸配合物析出,并用上述方法分离两次。合物析出,并用上述方法分离两次。 含锰大于含锰大于2的试样,高氯酸应增加,除硅、砷后的试样,高氯酸应增加,除硅、砷后蒸发至冒高氯酸烟,并维持烧杯内部透明蒸发至冒高氯酸烟,并维持烧杯内部透明2030min。 试液含钛在试液含钛在5mg以上时,加氨水沉淀之前,需滴以上时,加氨水沉淀之前,需滴加过氧化氢加过氧化氢(1+1),加氨水煮沸后,稍冷,再补加过,加氨水煮沸后,稍冷,再补加过氧化氢溶液氧化氢溶液(1+1),放置,放置10min

37、后再冷却后再冷却30min以上以上过滤。过滤。 2. 测定方法测定方法 (1)二安替比林甲烷)二安替比林甲烷-磷钼酸重量法磷钼酸重量法(GB 223.388) 方法讨论方法讨论 含铌及钛量大于含铌及钛量大于5mg时,用硫酸铍作载体,氨水时,用硫酸铍作载体,氨水分离后所得沉淀转入原烧杯中,加硫酸分离后所得沉淀转入原烧杯中,加硫酸(1+1),高氯,高氯酸、硫酸铵、硝酸,蒸发至冒硫酸烟,冷却,以少酸、硫酸铵、硝酸,蒸发至冒硫酸烟,冷却,以少量水洗涤杯壁,加氢氟酸量水洗涤杯壁,加氢氟酸(1+2),用水稀释至约,用水稀释至约100mL,滴加铜铁试剂至沉淀不再增多并过量,放,滴加铜铁试剂至沉淀不再增多并过

38、量,放置置5060min,过滤。以稀盐酸,过滤。以稀盐酸(4+96)洗涤,于滤洗涤,于滤液中加硝酸、蒸发至冒硫酸烟。以水洗涤杯壁,重液中加硝酸、蒸发至冒硫酸烟。以水洗涤杯壁,重复冒烟,加草酸,以水溶解盐类,用水稀释至约复冒烟,加草酸,以水溶解盐类,用水稀释至约80mL,以氨水中和至,以氨水中和至pH34,煮沸,加氨水,煮沸,加氨水,煮沸,冷却,过滤。煮沸,冷却,过滤。 2. 测定方法测定方法 (2) 磷钼蓝光度法磷钼蓝光度法 方法原理方法原理 磷在钢铁中主要以金属磷化物的形式存在,经硝酸分解磷在钢铁中主要以金属磷化物的形式存在,经硝酸分解后生成正磷酸和亚磷酸,用高锰酸钾或过硫酸铵氧化处理后后生

39、成正磷酸和亚磷酸,用高锰酸钾或过硫酸铵氧化处理后,全部转化为正磷酸。,全部转化为正磷酸。 在酸性溶液中,磷酸与钼酸生成黄色的磷钼杂多酸,可在酸性溶液中,磷酸与钼酸生成黄色的磷钼杂多酸,可被硫酸亚铁、氯化亚锡、抗坏血酸等还原为蓝色的磷钼杂多被硫酸亚铁、氯化亚锡、抗坏血酸等还原为蓝色的磷钼杂多酸酸(磷钼蓝磷钼蓝)。 磷钼蓝杂多酸的吸收峰在磷钼蓝杂多酸的吸收峰在905nm处,处,905=5.34104;通常在通常在690nm波长处测量吸光度,这时波长处测量吸光度,这时6901.30104。吸。吸光度为纵坐标对浓度作标准工作曲线,可查出不同吸光度下光度为纵坐标对浓度作标准工作曲线,可查出不同吸光度下的

40、磷含量。的磷含量。 结果计算结果计算 按公式计算磷的含量按公式计算磷的含量 6110100%mPm 2.测定方法测定方法 (2) 磷钼蓝光度法磷钼蓝光度法 方法讨论方法讨论 酸度是反应的重要条件。因此在室温下反酸度是反应的重要条件。因此在室温下反应,硝酸酸度一般在应,硝酸酸度一般在0.71.6mol/L范围。范围。 溶解钢铁样品时,不可单独使用盐酸或硫溶解钢铁样品时,不可单独使用盐酸或硫酸,否则磷会生成气态磷化氢而挥发损失。而酸,否则磷会生成气态磷化氢而挥发损失。而且加热温度不宜过高,时间不宜过长,以免溶且加热温度不宜过高,时间不宜过长,以免溶液蒸发过多而影响酸度。液蒸发过多而影响酸度。 加入

41、高锰酸钾溶液后,试样的煮沸时间和加入高锰酸钾溶液后,试样的煮沸时间和其他操作应与标样的测定保持一致性,以免影其他操作应与标样的测定保持一致性,以免影响测定结果。响测定结果。 2. 测定方法测定方法 (2) 磷钼蓝光度法磷钼蓝光度法 方法讨论方法讨论 方法虽然控制较高的酸度,可避免硅钼酸的方法虽然控制较高的酸度,可避免硅钼酸的形成。但当硅含量高时,仍有可能形成少量的硅形成。但当硅含量高时,仍有可能形成少量的硅钼酸,并被还原为硅钼蓝。可加入酒石酸钾钠,钼酸,并被还原为硅钼蓝。可加入酒石酸钾钠,使其生成较稳定的配合物而不致生成硅钼杂多酸使其生成较稳定的配合物而不致生成硅钼杂多酸,从而消除干扰。,从而

42、消除干扰。 铁对测定有干扰,一是含铁与不含铁所形成铁对测定有干扰,一是含铁与不含铁所形成的吸收曲线不同。一是铁的存在要消耗氯化亚锡的吸收曲线不同。一是铁的存在要消耗氯化亚锡。加入氟化钠可使铁形成稳定的配合物,即抑制。加入氟化钠可使铁形成稳定的配合物,即抑制铁与氯化亚锡反应,氟离子又可与反应生成的四铁与氯化亚锡反应,氟离子又可与反应生成的四价锡配合,增加氯化亚锡的还原能力。价锡配合,增加氯化亚锡的还原能力。 2.测定方法测定方法 (3) 铋磷钼蓝光度法铋磷钼蓝光度法 方法原理方法原理 试样用氧化性酸溶解,磷在酸性介质中与铋、钼酸试样用氧化性酸溶解,磷在酸性介质中与铋、钼酸铵作用生成磷铋钼三元配合

43、物,可被较弱的还原剂如抗铵作用生成磷铋钼三元配合物,可被较弱的还原剂如抗坏血酸,在室温下迅速还应成磷铋钼蓝,测量其吸光度坏血酸,在室温下迅速还应成磷铋钼蓝,测量其吸光度。max=720 nm,720=1.47104 。吸光度为纵坐标。吸光度为纵坐标对磷含量作标准工作曲线,可查出不同吸光度下的磷含对磷含量作标准工作曲线,可查出不同吸光度下的磷含量。量。 本方法磷量的测定范围为本方法磷量的测定范围为0.00500.050。 结果计算结果计算 从工作曲线上直接查出磷的质量分数。或按公式计从工作曲线上直接查出磷的质量分数。或按公式计算磷的含量算磷的含量 12010%PPAAAA 2.测定方法测定方法

44、(3) 铋磷钼蓝光度法铋磷钼蓝光度法 方法讨论方法讨论 形成磷铋钼三元配合物的最佳酸度,是在形成磷铋钼三元配合物的最佳酸度,是在0.51mol/L硝酸硝酸介质中。砷、硅均能生成钼蓝,方法中用硫代硫酸钠掩蔽介质中。砷、硅均能生成钼蓝,方法中用硫代硫酸钠掩蔽砷,由于硅的室温显色酸度在砷,由于硅的室温显色酸度在0.080.4 mol/L硝酸介质中硝酸介质中,方法是在,方法是在0.51molL-1硝酸介质中显色,使硅钼蓝的形成硝酸介质中显色,使硅钼蓝的形成非常缓慢。非常缓慢。 各种试剂用量较严格,因此要用定量加液器加入。抬抗各种试剂用量较严格,因此要用定量加液器加入。抬抗坏血酸可直接用水配制,但使用时

45、间较短,乙醇的存在不坏血酸可直接用水配制,但使用时间较短,乙醇的存在不但可延缓抬抗坏血酸袖氧化,而且可防止硫代硫酸钠的岐但可延缓抬抗坏血酸袖氧化,而且可防止硫代硫酸钠的岐化反应。化反应。 硫代硫酸钠中加少量碳酸钠碱化,可防止硫代硫酸钠受硫代硫酸钠中加少量碳酸钠碱化,可防止硫代硫酸钠受空气中影响而析出硫。为防止磷酸污染,磷的测定器皿专空气中影响而析出硫。为防止磷酸污染,磷的测定器皿专用。用。 2.测定方法测定方法 (4) 磷钒钼黄光度法(碳素钢,低合金钢中磷钒钼黄光度法(碳素钢,低合金钢中P快速分析,测高磷时常用)快速分析,测高磷时常用) 方法原理方法原理 在硝酸介质中钼酸铵和钒酸铵形成可溶性鳞

46、钒在硝酸介质中钼酸铵和钒酸铵形成可溶性鳞钒钼黄色配合物,在加波长为钼黄色配合物,在加波长为315nm处有最大处有最大吸收,一般选可见光吸收,一般选可见光420nm。 方法讨论方法讨论 显色酸度:显色酸度:58为宜,超过为宜,超过10显色缓显色缓慢;慢; 显色温度:显色温度:2040为宜。为宜。20以上以上5分钟后分钟后颜色可达最深。在室温较低时约颜色可达最深。在室温较低时约20分钟才能显色分钟才能显色完全。完全。 2.测定方法测定方法 (4) 磷钒钼黄光度法(碳素钢,低合金钢中磷钒钼黄光度法(碳素钢,低合金钢中P快速分析,测高磷时常用)快速分析,测高磷时常用) 方法讨论方法讨论 干扰元素:干扰

47、元素:W(VI)存在时在)存在时在8%的酸度下的酸度下WO3量小于量小于15mg不干扰,大于不干扰,大于20mg以钨酸形式以钨酸形式沉淀,干扰测定。当沉淀,干扰测定。当As(V)、)、Si(IV)、)、W(VI)同时存在时,同时存在时,As0.5mg,Si1mg,WO310%。可允许存在。可允许存在20mg。若采用。若采用15%HNO3溶液显色,可消除大量溶液显色,可消除大量Si干扰。含干扰。含Si高的样高的样。可预先以。可预先以HF除除Si; 大量大量As(V)存在使发色缓慢,结果偏低,干扰)存在使发色缓慢,结果偏低,干扰随酸度增加减弱。若溶液中只有随酸度增加减弱。若溶液中只有As存在时存在

48、时5%HNO3 条条件下可允许件下可允许0.5mg As存在。酸度存在。酸度8%10%时允许砷时允许砷量量5mg。当。当As含量高时,可在含量高时,可在HCl溶液中加溶液中加HBr加热加热使使As挥发除去;挥发除去; 2.测定方法测定方法 (4) 磷钒钼黄光度法(碳素钢,低合金钢中磷钒钼黄光度法(碳素钢,低合金钢中P快速分析,测高磷时常用)快速分析,测高磷时常用) 方法讨论方法讨论 Cu2 +、Co2+、Ni2+ 、Cr3+ 本身有色,本身有色,干扰测定,可用干扰测定,可用Fe3+ 或或Be2+ 作载体,用作载体,用NH3.H2O沉淀沉淀P(V)分离。)分离。 Cr3+可在可在H2SO4溶液中

49、用过量硫酸铵溶液中用过量硫酸铵-Ag盐氧化成盐氧化成Cr(VI),再在氨性介质中用再在氨性介质中用Fe3+或或Be2+作载体使作载体使P(V)分离。)分离。 2.测定方法测定方法 (4) 磷钒钼黄光度法(碳素钢,低合金钢中磷钒钼黄光度法(碳素钢,低合金钢中P快速快速分析,测高磷时常用)分析,测高磷时常用) 方法讨论方法讨论 F-延缓发色。大于延缓发色。大于10mg结果偏低。应在结果偏低。应在H2SO4酸酸性溶液中加热蒸发除去。性溶液中加热蒸发除去。Cl-能使吸光度降低,必须用能使吸光度降低,必须用HNO3反复蒸干。反复蒸干。H2O2能将显色剂中能将显色剂中V(IV)氧化,使)氧化,使比色液呈红

50、色,干扰测定,应用高锰酸钾破坏双氧水,比色液呈红色,干扰测定,应用高锰酸钾破坏双氧水,过量的高锰酸钾以亚硝酸钠除去。过量的亚硝酸钠加热过量的高锰酸钾以亚硝酸钠除去。过量的亚硝酸钠加热煮沸分解;煮沸分解; 磷钒钼黄光度法适用于各种含量的测定,特别是高磷钒钼黄光度法适用于各种含量的测定,特别是高P;微量用正丁醇,异戊醇或乙酸乙酯等萃取磷钒钼黄光;微量用正丁醇,异戊醇或乙酸乙酯等萃取磷钒钼黄光度法测定,萃取法适用于测定含有大量度法测定,萃取法适用于测定含有大量Fe和有色离子溶和有色离子溶液中的磷。液中的磷。4.5 锰的测定锰的测定 钢铁中锰含量的分析通常采用滴定法钢铁中锰含量的分析通常采用滴定法和光

51、度法。前者可用硝酸银和光度法。前者可用硝酸银( (酸性条件酸性条件) )定量将锰氧化成三价,用硫酸亚铁钱标定量将锰氧化成三价,用硫酸亚铁钱标准滴定溶液滴定。还可以用过硫酸铵将准滴定溶液滴定。还可以用过硫酸铵将锰氧化成七价,以亚砷酸钠锰氧化成七价,以亚砷酸钠- -亚硝酸钠标亚硝酸钠标准滴定溶液滴定。后者常用高碘酸钾将准滴定溶液滴定。后者常用高碘酸钾将锰氧化成七价后,进行光度测定。锰氧化成七价后,进行光度测定。 1. 锰的存在形式锰的存在形式 锰为银白色金属,性坚而脆,锰几乎存在于锰为银白色金属,性坚而脆,锰几乎存在于一切钢铁中,是常见的一切钢铁中,是常见的“五大元素五大元素”之一,亦是之一,亦是

52、重要的合金元素。锰在钢铁中主要以固溶体及重要的合金元素。锰在钢铁中主要以固溶体及MnS形态存在,也可形成形态存在,也可形成Mn3C、MnSi、FeMnSi、MnO、MnOSiO2等。锰对钢的性能具等。锰对钢的性能具有多方面的影响。有多方面的影响。 锰和氧、硫有较强化合能力,故为良好的脱锰和氧、硫有较强化合能力,故为良好的脱氧剂和脱硫剂。錳与硫形成熔点较高的氧剂和脱硫剂。錳与硫形成熔点较高的MnS,能,能降低钢的热脆性,同时还能使钢铁的硬度和强度降低钢的热脆性,同时还能使钢铁的硬度和强度增加,提高热加工性能。锰能提高钢的淬透性,增加,提高热加工性能。锰能提高钢的淬透性,因而加锰生产的弹簧钢、轴承

53、钢、工具钢等,具因而加锰生产的弹簧钢、轴承钢、工具钢等,具有良好的热处理性能。有良好的热处理性能。 1. 锰的存在形式锰的存在形式 作为一种合金元素,锰的加入也有不利的一作为一种合金元素,锰的加入也有不利的一面,锰含量过高时,增加钢的回火脆敏感性,冶面,锰含量过高时,增加钢的回火脆敏感性,冶炼浇铸和锻轧后冷却不当时,易产生白点。在铸炼浇铸和锻轧后冷却不当时,易产生白点。在铸铁生产中,锰过高时,缩孔倾向加大,在强度、铁生产中,锰过高时,缩孔倾向加大,在强度、硬度、耐磨性提高的同时,塑性、韧性有所降低硬度、耐磨性提高的同时,塑性、韧性有所降低。 锰溶于稀酸中,生成锰锰溶于稀酸中,生成锰()。锰化物

54、也很活泼。锰化物也很活泼,容易溶解和氧化。在化学反应中,由于条件的,容易溶解和氧化。在化学反应中,由于条件的不同,金属锰可部分或全部失去外层价电子,而不同,金属锰可部分或全部失去外层价电子,而表现出不同的价态,分析上主要有锰表现出不同的价态,分析上主要有锰()、锰、锰()、锰、锰()、锰、锰(),少数情况下亦有锰,少数情况下亦有锰(),这就,这就为测定锰提供了有利条件。为测定锰提供了有利条件。 2. 测定方法测定方法 (1) 过硫酸铵氧化滴定法过硫酸铵氧化滴定法 方法原理方法原理 过硫酸铵氧化滴定法过硫酸铵氧化滴定法(亚砷酸钠亚砷酸钠-亚硝酸钠法亚硝酸钠法) 试样经过混酸试样经过混酸(硝酸、硫

55、酸、磷酸硝酸、硫酸、磷酸)溶解,锰呈现溶解,锰呈现锰锰()状态,在氧化性酸溶液中,以硝酸银作催状态,在氧化性酸溶液中,以硝酸银作催化剂,用过硫酸铵氧化为锰化剂,用过硫酸铵氧化为锰(),然后用亚砷酸,然后用亚砷酸钠钠-亚硝酸钠标准滴定溶液滴定。亚硝酸钠标准滴定溶液滴定。3 MnS + 14 HNO3 = 3 Mn(NO3)2 + 3 H2SO4 + 8 NO+ 4 H2OMnS + H2SO4 = MnSO4 + H2S3 Mn3C + 28 HNO3 = 9 Mn(NO3)2 + 10 NO+ 3CO2+ 14 H2O 2. 测定方法测定方法 (1) 过硫酸铵氧化滴定法过硫酸铵氧化滴定法 方法

56、原理方法原理 在催化剂在催化剂AgNO3作用下,作用下,(NH4)2S2O8对对Mn2+的催化氧的催化氧化过程为:化过程为: 2 Ag+ + S2O82- + 2 H2O = Ag2O2 + 2 H2SO45 Ag2O2 + 2 Mn2+ + 4 H+ = 10 Ag+ + 2 MnO4- + 2 H2O 所产生的所产生的MnO4-用还原剂亚砷酸钠用还原剂亚砷酸钠-亚硝酸钠标准滴定溶亚硝酸钠标准滴定溶液滴定高锰酸至红色消失为终点,发生定量反应:液滴定高锰酸至红色消失为终点,发生定量反应:5 AsO3- + 2 MnO4- + 6 H+ = 5 AsO43- + 2 Mn2+ + 3 H2O5

57、NO2- + 2 MnO4- + 6 H+ = 5 NO3- + 2 Mn2+ + 3 H2O 此法的缺点是不能用理论值计算结果,必须以标样换算此法的缺点是不能用理论值计算结果,必须以标样换算,不适用于高锰,不适用于高锰(2%以上以上)的分析。的分析。 本方法锰量的测定范围为本方法锰量的测定范围为0.102.00。 2. 测定方法测定方法 (1) 过硫酸铵氧化滴定法过硫酸铵氧化滴定法 结果计算结果计算 以与试样含锰量相近的标准钢样按试样的测以与试样含锰量相近的标准钢样按试样的测定方法进行标定,按下式计算其滴定度定方法进行标定,按下式计算其滴定度 锰的含量按下式计算锰的含量按下式计算MnmTV

58、100%T VMnm 2. 测定方法测定方法 (1) 过硫酸铵氧化滴定法过硫酸铵氧化滴定法 方法讨论方法讨论 混酸中的磷酸可以增加高锰酸的稳定性,防止混酸中的磷酸可以增加高锰酸的稳定性,防止二氧化锰的生成,并且磷酸与三价铁生成无色配二氧化锰的生成,并且磷酸与三价铁生成无色配合物,终点易于控制。当试样中含钨量高时,磷合物,终点易于控制。当试样中含钨量高时,磷酸还可与钨配合生成易溶性磷钨酸,避免生成黄酸还可与钨配合生成易溶性磷钨酸,避免生成黄色的钨酸沉淀影响观察终点,硝酸可使碳化物氧色的钨酸沉淀影响观察终点,硝酸可使碳化物氧化生成二氧化碳而逸出。化生成二氧化碳而逸出。 2. 测定方法测定方法 (1

59、) 过硫酸铵氧化滴定法过硫酸铵氧化滴定法 方法讨论方法讨论 方法关键在于使锰方法关键在于使锰()完全氧化为锰完全氧化为锰(),并,并且生成的高锰酸切勿分解。酸度过高氧化不完全且生成的高锰酸切勿分解。酸度过高氧化不完全,过低则硝酸银失去催化活性,易形成锰,过低则硝酸银失去催化活性,易形成锰()沉沉淀。煮沸及放置可以保证氧化完全,还可使过剩淀。煮沸及放置可以保证氧化完全,还可使过剩的过硫酸铵分解。的过硫酸铵分解。 反应完毕后,加入氯化钠以除去硝酸银时,加反应完毕后,加入氯化钠以除去硝酸银时,加入氯化钠稍过量即可。若加入过多,会使高锰酸入氯化钠稍过量即可。若加入过多,会使高锰酸还原,如加入的量过少,

60、银会在滴定残余的过硫还原,如加入的量过少,银会在滴定残余的过硫酸铵时影响观察终点。滴定前还应加入硫酸以增酸铵时影响观察终点。滴定前还应加入硫酸以增强酸度,可加快高锰酸与亚砷酸钠的反应。强酸度,可加快高锰酸与亚砷酸钠的反应。 2. 测定方法测定方法 (1) 过硫酸铵氧化滴定法过硫酸铵氧化滴定法 方法讨论方法讨论 使用亚砷酸钠使用亚砷酸钠-亚硝酸钠标准滴定溶液,是因为单独使亚硝酸钠标准滴定溶液,是因为单独使用任何一种,都不能达到滴定目的。使用亚砷酸钠,反应用任何一种,都不能达到滴定目的。使用亚砷酸钠,反应速率较缓慢接近终点时,溶液呈黄绿色,终点不便观察,速率较缓慢接近终点时,溶液呈黄绿色,终点不便

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