化学分析培训-普碳钢及低合金钢中硅、锰、磷的联合分析

1、www.crrcgc.cc化学分析普碳钢、低合金钢中Mn、Si、P的测定演讲人：赵亚平2022年6月备注:本页为首页板式，使用方法参照右边“版式使用说明”阅后此文本框请删除 普碳钢、低合金钢中普碳钢、低合金钢中Mn、Si、P的的联合联合测定测定21、方法提要：试样经稀硝酸分解，以过硫酸铵破坏碳化物，加速溶解和氧化硅、磷等。分别显色测定上述各组分。中国中车股份有限公司 版权所有 2015测定方法如下：1.1、硅：钼酸铵草酸亚铁还原硅钼蓝光度法；1.2、锰：银盐过硫酸铵氧化光度法；1.3、磷：氟化钠氯化亚锡磷钼蓝光度法；普碳钢、低合金钢中普碳钢、低合金钢中Mn、Si、P的的联合联合测定测定3中国中

2、车股份有限公司 版权所有 2015普碳钢、低合金钢中普碳钢、低合金钢中Mn、Si、P的的联合联合测定测定l2、主要试剂：、主要试剂：l2.1、硝酸：、硝酸：1+2；l2.2、过硫酸铵：、过硫酸铵：15%；l2.3、定锰混合酸：、定锰混合酸：675mlH2O+225mlHNO3+36mlH3PO4+3.6gAgNO3溶解混合溶解混合均匀；均匀；l2.4、尿素：、尿素：10%；l2.5、钼酸铵：、钼酸铵：5%；普碳钢、低合金钢中普碳钢、低合金钢中Mn、Si、P的的联合联合测定测定l2.6、硫酸亚铁铵：、硫酸亚铁铵：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、高锰酸钾：、高锰酸钾：4%；l2.9、过氧化氢：、过氧化氢：0.5%；l2.10、酒石酸钾钠：、酒石酸钾钠：10%；（贮备液）；（贮备液）l2.12、酸性钼酸铵：、酸性钼酸铵：10%； 先配制先配制10%的钼酸铵溶液，然后的钼酸铵溶液，然后在每在每100ml溶液中加入溶液中加入10ml浓浓H2SO4；（贮备液）；（贮备液）普碳钢、低合金钢中普碳钢、低合金钢中Mn、Si、P的的联合联合测定测定l2.13、酸性钼酸铵、酸性钼酸铵酒石酸钾钠：酒石酸钾钠：1+1；（用时按等体积混合；（用时按等体积混合均匀）均匀）l2.14、氟化钠：、氟化钠：2.4%；（贮备液）；（贮备液

4、）l2.15、氟化钠、氟化钠氯化亚锡：（用时配制）；氯化亚锡：（用时配制）； 用时按用时按0.3%的浓的浓度加入，氯化亚锡。称好氯化亚锡后先用（度加入，氯化亚锡。称好氯化亚锡后先用（1+1）的盐酸将）的盐酸将其溶解，溶液清亮后，再加其溶解，溶液清亮后，再加2.4%氟化钠溶液，摇匀；氟化钠溶液，摇匀；普碳钢、低合金钢中普碳钢、低合金钢中Mn、Si、P的的联合联合测定测定l3、分析步骤：、分析步骤：l称取称取0.2500g试样于试样于100ml锥形瓶中，加溶样酸锥形瓶中，加溶样酸HNO3（1+2）25ml，加热溶解至冒大气泡，加过硫酸铵，加热溶解至冒大气泡，加过硫酸铵15%5ml，加热煮，加热煮沸

5、至冒大气泡，冷却，稀释至沸至冒大气泡，冷却，稀释至50ml，摇匀。（母液），摇匀。（母液）普碳钢、低合金钢中普碳钢、低合金钢中Mn、Si、P的的联合联合测定测定l3.1、硅的测定：、硅的测定：l分取母液分取母液2ml,置于预先加有置于预先加有25mlH2O，5ml钼酸铵（钼酸铵（5%）的）的锥形瓶中，放置锥形瓶中，放置10分钟（冬季应放置分钟（冬季应放置20分钟）后，加入草酸分钟）后，加入草酸（5%）5ml，硫酸亚铁铵（，硫酸亚铁铵（6%）5ml摇匀。摇匀。l于波长于波长660nm处，以水为参比，测其吸光度。从工作曲线上处，以水为参比，测其吸光度。从工作曲线上求得分析结果。用相应标样按上述分析

6、方法操作，绘制工作求得分析结果。用相应标样按上述分析方法操作，绘制工作曲线。曲线。普碳钢、低合金钢中普碳钢、低合金钢中Mn、Si、P的的联合联合测定测定l 3.2、硅钼兰光度法测定硅时，加入草酸主要起到以下几点作硅钼兰光度法测定硅时，加入草酸主要起到以下几点作用：用：l3.2.1、消除、消除P、As的干扰；的干扰；l3.2.2溶解钼酸铁；消除溶解钼酸铁；消除Fe3+的色泽影响；的色泽影响；l3.2.3增强二价铁的还原能力增强二价铁的还原能力普碳钢、低合金钢中普碳钢、低合金钢中Mn、Si、P的的联合联合测定测定l3.2、锰的测定：、锰的测定：l分取分取10ml母液置于预先加有母液置于预先加有5m

7、l定锰混合酸的锥形瓶中，加定锰混合酸的锥形瓶中，加5ml过硫酸铵（过硫酸铵（15%）加热至沸）加热至沸30秒（一般掌握至冒大气秒（一般掌握至冒大气泡），取下冷却，加尿素泡），取下冷却，加尿素5ml，稀释至，稀释至50ml。l于波长于波长530nm处，以水为参比，测其吸光度。从工作曲线上处，以水为参比，测其吸光度。从工作曲线上求得分析结果。用相应标样按上述分析方法操作，绘制工作求得分析结果。用相应标样按上述分析方法操作，绘制工作曲线。曲线。普碳钢、低合金钢中普碳钢、低合金钢中Mn、Si、P的的联合联合测定测定l3.2、分析、分析Mn时，加入过硫酸铵起到氧化的作用，因此氧化时，加入过硫酸铵起到氧化

8、的作用，因此氧化剂是过硫酸铵，催化剂是硝酸银，使剂是过硫酸铵，催化剂是硝酸银，使Mn3+快速氧化至红色的快速氧化至红色的Mn7+。l3.3、分析测定锰时，加入足够量的、分析测定锰时，加入足够量的H3PO4存在的作用是存在的作用是:l3.3.1、使、使Mn顺利地氧化为顺利地氧化为Mn（）；）；l3.3.2、H3PO4是是MnO4-的稳定剂；的稳定剂；l3.3.3、络合、络合Fe3+，避免其黄色干扰。，避免其黄色干扰。普碳钢、低合金钢中普碳钢、低合金钢中Mn、Si、P的的联合联合测定测定l3.3、磷的测定：、磷的测定：l分取母液分取母液10ml于锥形瓶中，滴加高锰酸钾（于锥形瓶中，滴加高锰酸钾（4

9、%）4滴，加热滴，加热煮沸至二氧化锰沉淀出现后，再过煮沸至二氧化锰沉淀出现后，再过15s，滴加过氧化氢，滴加过氧化氢（0.5%）还原过量的高锰酸钾至红色褪尽，煮沸）还原过量的高锰酸钾至红色褪尽，煮沸30s，分解，分解过量的过氧化氢，取下立即加入酸性钼酸铵过量的过氧化氢，取下立即加入酸性钼酸铵酒石酸钾钠酒石酸钾钠10ml，摇匀，加入氟化钠，摇匀，加入氟化钠氯化亚锡氯化亚锡20ml，立即冷却，稀释，立即冷却，稀释至至50ml。普碳钢、低合金钢中普碳钢、低合金钢中Mn、Si、P的的联合联合测定测定l于波长于波长660nm处，以水为参比，测其吸光度。从工作曲线上处，以水为参比，测其吸光度。从工作曲线上

10、求得分析结果。用相应标样按上述分析方法操作，绘制工作求得分析结果。用相应标样按上述分析方法操作，绘制工作曲线。曲线。普碳钢、低合金钢中普碳钢、低合金钢中Mn、Si、P的的联合联合测定测定l氟化钠氟化钠氯化亚锡磷钼兰光度法测定钢铁中氯化亚锡磷钼兰光度法测定钢铁中P，用钼酸铵溶液，用钼酸铵溶液作为显色剂，合适的酸度范围为作为显色剂，合适的酸度范围为1.62.7N，用氯化亚锡作还，用氯化亚锡作还原剂，将磷钼杂多酸还原为钼兰，进行比色测定，氟化钠是原剂，将磷钼杂多酸还原为钼兰，进行比色测定，氟化钠是掩蔽剂，以消除掩蔽剂，以消除Fe3的影响。的影响。普碳钢、低合金钢中普碳钢、低合金钢中Mn、Si、P的的

11、联合联合测定测定l四、注意事项：四、注意事项：l4.1、因为使用氟化钠、因为使用氟化钠酒石酸钾钠还原体系，其腐蚀性较大，酒石酸钾钠还原体系，其腐蚀性较大，在分析过程中应注意。在分析过程中应注意。l4.2、砷对钢中磷的分析有干扰，一般用硫代硫酸钠还原隐蔽，、砷对钢中磷的分析有干扰，一般用硫代硫酸钠还原隐蔽，但此法在硝酸介质中隐蔽效果不佳，而且稳定性较差。但此法在硝酸介质中隐蔽效果不佳，而且稳定性较差。l4.3、高锰酸钾氧化时不可多加，而且用过氧化氢还原后，一、高锰酸钾氧化时不可多加，而且用过氧化氢还原后，一定要煮沸，否则色泽不稳或腿色。现在有不少文献提出用此定要煮沸，否则色泽不稳或腿色。现在有不

12、少文献提出用此方法分析磷，加方法分析磷，加2滴高锰酸钾（滴高锰酸钾（4%）即可。）即可。普碳钢、低合金钢中普碳钢、低合金钢中Mn、Si、P的的联合联合测定测定l4.4、硅的分析中，酸度对显色影响较大，本方法中，如果沉、硅的分析中，酸度对显色影响较大，本方法中，如果沉淀过多说明酸度过小，结果不太可靠，应重做。淀过多说明酸度过小，结果不太可靠，应重做。l4.5、本方法亦可用于铸铁中硅、锰、磷的分析，只是将称样、本方法亦可用于铸铁中硅、锰、磷的分析，只是将称样量减少至量减少至0.1000克，溶解后应过滤。克，溶解后应过滤。普碳钢、低合金钢中普碳钢、低合金钢中Mn、Si、P的的联合联合测定测定l5、分

13、析仪器及器皿、分析仪器及器皿l5.1、分析天平、分析天平l5.2、分光光度计、分光光度计l5.3、三角烧瓶、三角烧瓶l5.4、容量瓶：、容量瓶：25ml，50mll5.5、移液管：、移液管：2ml，10mll5.6、药物天平、药物天平l5.7、药勺、洗耳球等、药勺、洗耳球等普碳钢、低合金钢中普碳钢、低合金钢中Mn、Si、P的的联合联合测定测定l7、标准工作曲线的绘制、标准工作曲线的绘制l以一组已知含量的标准溶液为横坐标，吸光度为纵坐标，绘以一组已知含量的标准溶液为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制工作曲线。制工作曲线。l7.1、选择标准物质的原则：、选择标准物质的原则：l选择标准物质时，应注意标准物

14、质的基体组成、物理状态与选择标准物质时，应注意标准物质的基体组成、物理状态与表面形态和浓度水平要尽量与被测样品相接近。痕量成分分表面形态和浓度水平要尽量与被测样品相接近。痕量成分分析时还须选择标准物质的准确度水平。析时还须选择标准物质的准确度水平。普碳钢、低合金钢中普碳钢、低合金钢中Mn、Si、P的的联合联合测定测定l7.2、分光光度法中常用的几种参比溶液；并举例说明。、分光光度法中常用的几种参比溶液；并举例说明。l7.2.1、以水或溶剂作参比溶液。、以水或溶剂作参比溶液。l如钢铁中如钢铁中P、Mn的分析的分析l7.2.2、以试剂作参比溶液。、以试剂作参比溶液。l如如W的测定，以的测定，以Ti

15、Cl3作参比液；稀土的测定，以偶氮氯膦作参比液；稀土的测定，以偶氮氯膦配成溶液作参比液。配成溶液作参比液。l7.2.3、以试样作参比溶液。、以试样作参比溶液。l如测定如测定Mo，不加，不加SCN-；测；测Ni不加丁二肟。不加丁二肟。普碳钢、低合金钢中普碳钢、低合金钢中Mn、Si、P的的联合联合测定测定l7.2.4、退色后作参比溶液。、退色后作参比溶液。l如测如测Ti加氟化氢铵使变色酸退色；测加氟化氢铵使变色酸退色；测Mg加加EDTA使使CPAI退色。退色。l7.2.5、不显色试液作参比溶液。颠倒试剂加入顺序，、不显色试液作参比溶液。颠倒试剂加入顺序，l如测如测Si，先加草酸，再加钼酸铵。，先加

16、草酸，再加钼酸铵。l7.2.6、平行操作参比。可选不加被测组分的试样与被测试样、平行操作参比。可选不加被测组分的试样与被测试样同条件上操作，作参比。同条件上操作，作参比。l如铅的测定。如铅的测定。附：附：普碳钢、低合金钢中普碳钢、低合金钢中Mn的快速测定的快速测定l锰的测定 l一、主要试剂 l1、硝酸-硝酸银（0.4%）溶液；在（1+4）的稀硝酸1000ml中，加4g硝酸银； l2、过硫酸铵溶液（15%）； l二、分析操作 l称样40mg于250ml高型烧杯中，加10ml硝酸-硝酸银溶液，加热溶解后，加5ml过硫酸铵溶液，煮沸10S，取下，加40ml水，摇匀，倒入2cm比色杯中，水为参比，（从

17、工作曲线上求得分析结果或）从工作曲线上求得分析结果或）直读含量。 附：附：普碳钢、低合金钢中普碳钢、低合金钢中Si的快速测定的快速测定l硅的测定（亚铁还原-硅钼蓝光度法） l一、主要试剂 l1、硝酸（1+4）； l2、高锰酸钾溶液（5%）： l3、碱性钼酸铵溶液：称取5g钼酸铵，加12.5碳酸钾，溶解后，稀至100ml； l4、草酸溶液（2.5%） 附：附：普碳钢、低合金钢中普碳钢、低合金钢中Si的快速测定的快速测定l5、硫酸亚铁铵溶液（1%）：每100ml溶液中加浓硫酸1ml。 l二、分析操作 l称取试样30mg于250ml高型烧杯中，加硝酸（1+4）10ml，加热至样品溶清，摇动使黄色气体

18、逸去，加3滴高锰酸钾溶液，加热到沸，取下，立即加入碱性溶液10ml，摇动10S，加入40ml草酸溶液，40ml硫酸亚铁铵溶液，摇匀，倒入0.5cm比色杯中，水为参比，（从工作曲线上求得分析结果或）从工作曲线上求得分析结果或）直读含量。 附：附：普碳钢、低合金钢中普碳钢、低合金钢中P的快速测定的快速测定l磷的测定（氟化钠-氯化亚锡-磷钼蓝光度法） l一、主要试剂 l1、硝酸（1+2.5）； l2、高锰酸钾溶液（5%）； l3、钼酸铵（10%）-酒石酸钾钠（10%）溶液（1+1比例当天混合使用）； l4、氟化钠-氯化亚锡溶液：先配制氟化钠溶液（2.4%）,贮于塑料桶中备用，当班（用时）时称取氯化亚锡2g，加盐酸（1+1）5ml