（化学工程专业论文）酸溶解铬铁中硅铬磷元素含量测定的研究.pdf

重庆大学硕士学位论文中文摘要 摘要 铬铁按照含碳量分为微碳铬铁、低碳铬铁、中碳铬铁、高碳铬铁及氮化铬铁。 铬铁中各元素含量的分析，关键在样品的溶解，不同种类的样品，其溶解方法 不一样，微碳铬铁、低碳铬铁、中碳铬铁一般用酸溶解法，而高碳铬铁及氮化铬 铁用酸很难溶解完全，一般用碱熔融法，因此，本文的重点是研究酸溶解法溶解 酸难溶的高碳铬铁及氮化铬铁，从而测定其硅、铬、磷的含量，该方法同样适用 于微碳铬铁、低碳铬铁、中碳铬铁中的硅、铬、磷的含量分析。 本论文主要研究了酸溶解硅钼蓝光度法测定铬铁中的硅量，酸溶解容量法 测定铬铁中的铬量，酸溶解磷钒钼蓝光度法测定铬铁中的磷量。 酸溶解硅钼蓝光度法测定铬铁中的硅量时，样品以稀硫酸溶解，过硫酸铵氧 化后，滴加氢氟酸助溶，试样溶解后，在微酸性溶液中，硅酸与钼酸铵作用生成 黄色的硅钼酸络离子，然后用硫酸亚铁铵还原剂将生成的黄色硅钼络离子还原成 硅钼蓝，其蓝色的强度与硅含量成一定比例关系，借此可用光度法测定硅的含量。 酸溶解容量法测定铬铁中的铬量时，试样用磷酸分解，加入氟化钠及焦硫酸 钾助溶，加入硫酸，在酸性介质中用硝酸银作催化剂，用过硫酸铵氧化铬，氯化 钠还原，以苯代邻氨基苯甲酸为指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定铬。 酸溶解磷钒铝蓝光度法测定铬铁中的磷量时，试样以饱和溴水、高氯酸分 解，使磷氧化成为正磷酸，用高氯酸和盐酸除去铬，以亚硫酸钠将铁还原，加入 钒酸铵和钼酸铵，使之反应生成磷钒钼蓝，于分光光度计上测量其吸光度。 试验了酸溶解样品的条件及硅、铬、磷元素的测定方法，用拟定的方法用于快 速测定铬铁样品中硅、铬、磷元素的的含量，方法操作简单、快速，结果准确， 重现性好，取得了满意的结果。 关键词：铬铁，酸溶解，硅，铬，磷，含量 重庆大学硕士学位论文 英文摘要 a b s t r a c t 皿es o r to ff e r r o c h r o m ec a nb ec l a s s i f i e d 勰m i c r o c a r b o n , l o w - c a l b o n , m i d d l e - c a r b o n , h j | g h c a r b o na n dn i t r o g e nf e r r o c h r o m ea c r 掰d i n gt ot h ec o n t e n to fc a r b e n - t h ek e yo ft h ee l e m e n t sa n a l y s i si nf e r r o c b r o m ei sd i g 瞎t i o no fs a m p l e s d i f f e r e n t d e c o m p o s a b l em e t h o di s f i tf o rd i f f e r e n t s a m p l e s m i c r o c a r b o n , l o w - c a r b o n , m i d d l e - c a r b o nf e r r o c h r o m ec a nb ed e c o m p o s c dw i t ha c i ds o l u t i o ni i lw h i c h1 l i g h o a l b o n a n dn i t r o g e n - c a r b o nf e r r o c b r o m ei sd i f f i c u l tt od i s s o l v ec o m p l e t e l y t h ee s t a b l i s h e d 锄l 如c a lm e t h o dt ot h i sk i n do fs a m p l ei su s i n gb a s i cf u s i o nf o rd e c o m p o s i n g t h i sp a p e r s t u d i e da n de s t a b l i s h e dan e wm e t h o dt od e t e r m i n es i l i c o n , c h r o m ea n dp h o s p h o r u si n h i g h - c a r b o na n dn i 血 o g e nf e r r o c h r o m eu s i n ga c i dd i s s o l v ef o rd e c o m p o s i n gs a m p l e s ， w h i c hi sa l s oa d a p t e df o ra n o t h e rk i n d so f f e r r o c b r o m ea n a l y s i s i nt h i sm e t h o d , t h ec l a s s i cp e r c h l o f i ca c i dd e h y d r a t i o ng r a v i m e t r i cm e t h o di sc h a n g e d i n t om o l y b d e n u mb l u ep h o t o m e t r i cm e t h o dt oq u i c k l yd e t e r m i n es i l i c o nc o n t e n t a f t e rt h e s a m p l e sa l ed i s s o l v e db yd i l u t es u l p h a t e , i ns l i g h ta c i d i cs o l u t i o n , s i l i c i c a c i da n d a 缸m l o n i u mm o l y b d a t et a k er e a c t i o nt of o r mi n t oy e l l o ws i l i c o m o l y b d i cc o m p l e xi o n , t h e n t ou s ea m m o n i af e r r o u ss u l f a t et or e d u c et h ef o r m e dy e l l o ws i l i c o m o l y b d i cc o m p l e xi o n i n t os i l i c o m o l y b d i cb l u e , o fw h i c ht h es t r e n g t ho ft h eb l u ei sc e r t a i n l yp r o p o r t i o n a lt ot h e c o n t e n to f s i l i c o n ，c o n s e q u e n t l ys i l i c o nc o n t e n tc a nb ed e t e r m i n e db yp h o t o m e t r y c h r o m em 哉l s u r o l n e n tf r o mf e r r o c h r o m ei sd o n ew i t hw e td i s s o l v i n gm e t h o d o r t h o p h o s p h o d ca c i di s u s e dt od e c o m p o s es a m p l e s s o d i u mf l u o r i d ea n dk 2 s 2 0 7a s a u x i l i a r yr e a g e n t ，s i l v e rn i t r a t ea sc a t a l y z e r , o x i d i z e db ya n u n o n i u mp e r s u l f a t e ，d e a c i d i z e d b ys o d i u mc h l o r i d e ，c h r o m ei st i t r a t e db yf e r r o u sm t u n o n i u ms u l f a t es t a n d a r ds o l u t i o n , w i t hn - p h e n y l a t e da n t b r a n i l i ca c i da sat r a c e ra g e n t p h o s p h o r u sm e a s u r e m e n tf r o mf e r r o c b r o m ei sd o n ew i t hp - vt o o l y b d e n u mb l u e p h o t o m e t r y a f t e rt h es a m p l eh a sb e e na c i d u l a t e da n dd i s s o l v e db yb r o m i n ew a t e ra n d p e r c h l o r i ca c i d ，p h o s p h o r u sw a so x i d i z e d i n t oo r t h o p h o s p h o r i ca c i d c h r o n l ew a s r e m o v e df r o mt h es a m p l eb yp e r c h l o r i ca c i da n dh y d r o c h l o r i d e , a n df e r r u mc 锄b e d e a c i d i z e db ys o d i u ms u l f i t e a f t e rt h ea d d i n go fa m m o m u mm o l y b d a t ea n da m m o n i u m v a p l d a t c n 坞p - vm o l y b d e n u mb l u ec o m p l e xc a nb ef o r m e da c c o r d i n gt ot h er e a c t i o n , w i t ht h es t r e n g t hw a sd e t e r m i n e db yp h o t o m e t r y t h ea c i d ed i g e s t i o nm e t h o df o rs i l i c o n , c h r o m ea n dp h o s p h o r u sm e a s u r e m e n t si n h i g h - c a l b o na n dn i t r o g e nf e r r o c 栅o m es a m p l e sw a ss t u d i e d t h ek i n d so fa c i d ，d i g e s t i o n 重庆大学硕士学位论文 英文摘要 a u x i l i a r yr e a g e n ta n dm e a s u r em e t h o dw e o p t h n i z e d ，t h em e t h o dw a f tp r o v e dt oh a v e g o o dp r e c i s i o na n dv e r a c i t y , w h i c hw a sf e a t u r e do fs h o r t e na n a l y t i c a lc y c l e , r a p i d m e a s u r i n gs p e e da n dh i g ha c c u r a c y k e y w o r d s ：f e r r o c h r o m i u m , a c i dd i s s o l v i n g , s i l i c o n , c h r o m i u m , p h o s p h o r u s ，c o n t e n t m 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取 得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文 中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得重庆太堂 或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本 研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：乏乞宰乒矿 签字日期：庐扩吵年厶月f 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解重废太堂有关保留、使用学位论文的 规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许 论文被查阅和借阅。本人授权重庆太堂可以将学位论文的全部或部 分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段 保存、汇编学位论文。 保密() ，在年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密( 、) 。 ( 请只在上述一个括号内打“”) 学位论文作者签名：歹龟卒谬 导师签名： 乙 2 或者c r = 1 0 ，c 3 时，共晶碳化物为( o r ，f e ) - 7 c 3 ，( c r ， f c ) 3 c ，当c r = 1 0 2 0 ，c 2 1 时会产生( c r ，f e ) 2 3 c 6 型碳化物。 铬是最重要的合金元素之一。我国铬矿资源较贫乏，所用铬矿主要依靠进口。 铬在工业中应用很广泛，1 5 用于化工、1 0 用于耐高温及铸造业，7 5 用于冶金 行业。向钢中加铬合金元素，一般都使用不同牌号的铬铁合金。铬铁按其含碳量 可分为高碳铬铁、中碳铬铁、低碳铬铁和微碳铬铁( 国外称低碳铬铁) 及氮化 铬铁。此外生产的部分硅铬合金也作为炼钢用的合金剂、脱氧剂，同时它也是生 产低、微碳铬铁的中间产品。铬铁合金是铁合金三大品种之一，仅次于锰硅合金。 高碳铬铁的碳含量通常在5 1 0 之间，其主要用途有：用作含碳较高 的滚珠钢、工具钢和高速钢的合金剂，提高钢的淬透性，增加钢的耐磨性和硬度； 用作铸铁的添加剂，改善铸铁的耐磨性和提高硬度，同时使铸铁具有良好的耐 热性：用作无渣法生产硅铬合金和中、低、微碳铬铁的含铬原料；用作电 解法生产金属铬的含铬原料；用作吹氧法冶炼不锈钢的原料。 高碳铬铁的冶炼方法有高炉法、电炉法、等离子炉法等。使用高炉只能制得 含铬在3 0 左右得特种生铁。目前，含铬高的高碳铬铁大都采用熔剂法在矿热炉 内冶炼。 电炉法冶炼高碳铬铁的基本原理是用碳还原铬矿中铬和铁的氧化物。碳还原 氧化铬生成c r 2 c 2 的开始温度为1 3 7 3k ，生成c r 7 c 3 的反应开始温度1 4 0 3k ，而 还原生成铬的反应开始温度为1 5 2 3k ，因而在碳还原铬矿时得到的是铬的碳化物， 5 重庆大学硕士学位论文i 前言 而不是金属铬。铬铁中含碳量的高低取决于反应温度。生成含碳量高的碳化物比 生成含碳量低的碳化物更容易。 冶炼高碳铬铁的原料有铬矿、焦炭和硅石。 铬矿中c r 2 0 3 _ 4 0 ，c r 2 0 3 e f e o _ _ 2 5 ，s 0 0 5 ，p 2 0 ，含磷量不应大于o 0 3 。按所冶炼的微碳铬铁的牌号选择不同含 碳量的硅铬合金。 热兑法冶炼微碳铬铁工艺是将预先熔化的铬矿石灰熔体和硅铬合金载炉外 铁水包中进行热兑操作，从而制得微碳铬铁。热兑工艺按对熔渣中c r 2 0 3 的分阶段 还原的次数可分为一步热兑法、二步热兑法、三步热兑法。 高碳铬铁、中碳铬铁、低碳铬铁、微碳铬铁及氮化铬铁是中国铁合金工业主 要产品品种系列之一。而且铬铁的价格也非常高，所以铬铁中铬的品位就成了一 个非常重要的指标，对铬铁中铬量的测定要求在现实状况下经常会比国标的要求 还高，而铬铁中硅和磷的含量又关系到铬铁的质量。 微碳铬铁、低碳铬铁、中碳铬铁一般用酸溶解法，丽高碳铬铁及氮化铬铁用 酸很难溶解完全，一般用碱熔融法。 铬铁中硅的含量常用重量法或光度法测定，铬量常用容量法测定，磷量常用 光度法测定。 因此快速、准确测定铬铁中铬、硅、磷成为现实生产中非常迫切需要解决的 技术难题。为解决这些问题，本文研究采用酸溶解样品，光度法测定铬铁中的硅 和磷。容量法测定铬铁中的铬。 1 1 2 研究的意义 目前微碳铬铁、低碳铬铁、中碳铬铁一般用酸溶解法，而高碳铬铁及氮化铬 7 重庆大学硕士学位论文i 前言 铁碱熔融法，用碱熔融的方法常会遇到麻烦：一是当过氧化钠质量较差或试剂变 质时，熔融很难彻底，浸出后，杯底常有少许未溶解试样，导致分析结果偏低。 二是当镍坩埚和过氧化钠纯度不够时，尤其是在测定高碳铬铁的磷量时，空白值 很高，且极不稳定，使分析难以进行。三是镍坩埚往往只能一次使用。虽然目前 有少量有关酸溶解高碳铬铁的方法，但是这些方法无一例外都只能测定高碳铬铁 中的铬，而不能测定硅和磷，因为这些方法均需要加入磷酸及高氯酸。 因此采用酸溶解高碳铬铁来测定铬铁中铬、硅、磷将是一个开创性的研究。 1 2 国内外研究现状 金属碳化物的可氧化性，不是直接形成的。这些碳化物氧化时，通常不是在 嵌入形结构中将碳置换为氧，而是将碳化物破坏了，生成金属氧化物及石墨状的 碳或一氧化碳。铬的碳化物可被氧化性酸硝酸、浓硫酸、王水及高氯酸所分 解，在高温下也能被过氧化钠分解。也可被熔融状态的氧化性盐如焦硫酸钾所分 解。 1 2 1 熔融分解法 过氧化钠是一种强氧化性熔剂，对铬的氧化物和碳化物有很强的分解能力 2 - 3 】。 高碳铬铁和高铬难溶试样，如铬铁矿常用过氧化钠熔融来溶解试样。过氧化钠的 熔点为4 6 0 ，由于过氧化钠的粒度和纯度的影响，其实际熔融温度为6 5 0 7 0 0 。所以熔融通常在7 0 0 左右的高温炉或喷灯上进行。在试样用过氧化钠熔融 分解的同时铬被定量的氧化成为六价。但是当熔融物用水浸取时高价铬全部进入 溶液，而残余的氧化剂过氧化钠以过氧化氢的形式存在于溶液中。当溶液酸 化时过氧化氢将会使部分六价铬还原至三价，严重影响铬的测定。为此必须在溶 液酸化前将过氧化氢除去。除去的方法通常是当过氧化钠熔样后，熔块以水浸取 并煮沸1 0 1 5r a i n ，即可将过氧化氢完全破坏然后酸化，或者也可以熔块以水浸 取直接酸化然后再加过硫酸铵氧化。否则铬的测定结果将偏低。 从上述熔融方法可见，操作较烦杂，速度较慢。 1 2 2 酸分解法 对铁基合金材料而言，处于固溶体中的铬易溶于盐酸、稀硫酸或高氯酸中。 但铬的碳化物( 氮化物) ，通常要用浓硝酸或加热至冒硫酸烟或高氯酸冒烟时才能 破坏，有时甚至需要在冒硫酸烟时，滴加浓硝酸才能破坏。浓硝酸能使铬铁合金 钝化，故不能单独用来溶解铬铁合金。 般情况下，普通钢、低合金钢、高速钢、低碳铬铁等，采用硫磷混合酸溶 解后再用硝酸分解氧化。高铬钢、高铬铸铁、高铬镍钢等，采用王水溶解，硫酸 或高氯酸冒烟氧化。高碳铬铁则一直采用过氧化钠熔融的方法来溶解试样。 重庆大学硕士学位论文1 前言 复合溶解的方法常常被人关注，采用了磷酸+ 硫酸+ 高氯酸礁硫酸钾复合溶解 的方法顺利地解决了高碳、高铬合金的溶解和测定。但是采用该溶解方法仍然只 能测定高碳、高铬合金中的铬量，而不能测定其中的硅量和磷量。 磷酸在加热到1 0 0 3 0 0 时，具有极强的溶解能力，被广泛用于矿石试样的 分解。用磷酸分解的主要困难在于不易掌握，必须注意温度不能过高，特别要防 止在分解过程中磷酸脱水形成难溶的焦磷酸盐白色沉淀或乳胶状物。因为单用磷 酸溶样时，温度会不断上升，般很难控制在一个稳定的温度范围。如果此种现 象发生将使实验失败。 有人早在1 9 3 7 年就应用硫磺混合分解难溶的铬铁矿石。由于加入了硫酸，分 解温度可提高至3 6 0 3 8 0 ，有利于试样的分解，同时又可以防止焦磷酸盐的出 现，大大改善了单纯使用磷酸分解试样的条件，使溶样操作易于掌握。与硫酸混 用的比例常使用2 ：1 ( h 2 s 0 4 ：h 3 p o d ，该混合酸的沸点约3 4 5 ；混合酸比例为l ：1 时沸点约3 5 6 ；混合酸比例为1 ：2 时沸点约3 7 2 。在分解过程中待水分完全蒸 发并出现三氧化硫白烟后，再加热数分钟通常试样即可分解完全。 市场上销售的浓高氯酸含7 2 4 h c l 0 4 ( 按重量计) ，沸点为2 0 3 。热的浓 高氯酸几乎能与所有金属( 除金和一些铂族金属外) 起作用，并能把它们氧化成 最高价氧化态。高氯酸是一种最强的酸，又是一种强氧化剂，常常用来分解钢和 其他铁合金。它不仅能快速地溶解样品，破坏和分解碳化物，而且还能把常见元 素同时氧化为最高价氧化态并可直接完成测定。 焦硫酸钾常常被用作熔剂来分解矿石样品。焦硫酸钾的熔点为4 1 9 。当加 热时分解并分离出s 0 3 ，利用焦硫酸钾熔体具有强烈氧化性，大多数金属都能被它 很快地转变为相应的硫酸盐，有助于碳化物的分解。 焦硫酸钾加热到3 0 0 就开始分解，并分离出s 0 3 ，在5 0 0 6 0 0 时s 0 3 快 速释出。所以操作时不应在过高温度下熔融，因为在这种条件下活性s 0 3 会很快 驱走，影响其持久溶解能力。 总之，利用磷酸在较高温度时的极强溶解能力，并利用硫酸组成混合酸，避 免强热时单独磷酸不易控制温度，产生焦磷酸盐的缺点；在强氧化性强酸一高氯 酸的参与下有效地破坏碳化物。再有焦硫酸钾熔体的强烈氧化性对碳化物的破坏 和对金属熔融分解能力，组成了一个熔一溶分解试样的复合溶解体系，能较好地 溶解高碳、高铬的耐磨、耐热合金以及高碳铬铁。 1 2 3 铬铁中硅量的测定 铬铁中硅量的测定，一般采用重量法 4 】，该方法适用于铬铁及氮化铬铁中硅量 的测定。测定范围：1 6 0 0 。 对微碳、低碳、中碳铬铁，要求试样应通过1 6 8m i i l 筛孔，用酸溶解法分解 9 重庆大学硕士学位论文l 前言 试样，具体操作方法是：称取1 0 0 0g 试样( 随同试样做空白试验) 置于3 0 0m l 烧杯中，盖上表面皿，加入6 0 m l 盐酸( 1 + 5 ) 加热分解，再加入2 0 m l 高氯酸( p 1 6 7 g m l ) ，加热蒸发至冒白烟，继续加热，在高氯酸蒸气沿烧杯壁回流状态下，持续 加热1 0 1 5r a i n 。自然冷却后，加入约1 5 0m l 温水使可溶性盐类溶解，分次少量 加入1 0 m l 过氧化氢( p 1 1 0g m l ) ，使铬还原，煮沸约1r a i n ，立即用中性定量滤 纸过滤，粘附于烧杯壁上的残留物用擦棒擦洗移至滤纸上，先用湿盐酸( i + 1 0 ) 洗涤至无铁离子的反应( 用硫氰酸铵饱和溶液检查最后洗液，以不呈现橙红色为 止) ，再用温水洗涤至无酸性。将沉淀连同滤纸移入铂坩埚内，烘干后，先于低温 灰化，然后在约1 1 0 0 灼烧至恒量，冷却称其质量。于铂增埚中加入数滴硫酸 ( i + 3 ) ，润湿残渣，加入5m l 氢氟酸( 9 1 1 5g m l ) ，慢慢加热至冒尽硫酸烟，于 1 1 0 0 高温炉中灼烧至恒量，冷却后称其质量。如试样中的含硅量较高，则滤液、 洗波都必须回收，即将滤液、洗液放入5 0 0n i l 烧杯中，加1 0m l 高氯酸在砂浴上 加热蒸发至冒白烟，并回流1 5m i l l ，自然冷却后，加入约1 5 0m l 温水使可溶性盐 类溶解，分次少量加入1 0m l 过氧化氢( p 1 1 0g m l ) ，使铬还原，煮沸约1m i n ， 立即用中性定量滤纸过滤，粘附于烧杯壁上的残留物用擦棒擦洗移至滤纸上，先 用湿盐酸( i + 1 0 ) 洗涤至无铁离子的反应( 用硫氰酸铵饱和溶液检查最后洗液， 以不呈现橙红色为止) ，再用温水洗涤至无酸性。与第一次的二氧化硅沉淀合并。 再按上述操作进行。 对高碳铬铁，要求试样应通过0 1 2 5n 】1 n 筛孔；对氮化铬铁，要求试样应通过 0 0 8 8r m l l 筛孔。试样均采用碱熔融法，具体操作方法为：称取1 0 0 0 9 试样( 随同 试样做空白试验) 置于3 0m l 镍坩埚中，加入1 0g 熔融合剂( 2 份过氧化钠与1 份无水碳酸钠混匀) ，搅拌均匀，再覆盖1g 熔融合剂，徐徐加热使试样熔化后， 于7 0 0 保持约5 r a i n ，并不断摇动使其熔化。自然冷却后，将坩埚放入盛有6 0 m l 盐酸( 1 + 2 ) 的5 0 0 m l 烧杯中，使熔融物浸出，坩埚用水洗净后取出，再加入6 0 n i l 高氯酸( p 1 6 7g m l ) ，在砂浴上加热蒸发至冒白烟，继续加热，在高氯酸蒸气 沿烧杯壁回流状态下，持续加热1 0 1 5 r a i n 。自然冷却后，加入约1 5 0 m l 温水使 可溶性盐类溶解，分次少量加入1 0m l 过氧化氢( p 1 1 0g m l ) ，使铬还原，煮沸 约1r a i n ，立即用中性定量滤纸过滤，粘附于烧杯壁上的残留物用擦棒擦洗移至滤 纸上，先用湿盐酸( i + 1 0 ) 洗涤至无铁离子的反应( 用硫氰酸铵饱和溶液检查最 后洗液，以不呈现橙红色为止) ，再用温水洗涤至无酸性。将沉淀连同滤纸移入铂 坩埚内，烘干后，先于低温灰化，然后在约1 1 0 0 灼烧至恒量，冷却称其质量。 于铂坩埚中加入数滴硫酸( 1 + 3 ) ，润湿残渣，加入5m l 氢氟酸( p 1 1 5g m l ) ，慢 慢加热至冒尽硫酸烟，于1 1 0 0 高温炉中灼烧至恒量，冷却后称其质量。 按下式计算硅的百分含量： 1 0 重庆大学硕士学位论文1 前言 s i ( ) = ( m i - m 2 ) - ( m s - m 4 ) x 0 4 6 7 4x 1 0 0 m o 式中：m l 不纯二氧化硅和铂坩埚的质量，g 如r 氲氟酸处理后残渣和铂坩埚的质量，g 舶3 - 叠白试验中测得的不纯二氧化硅和铂坩埚的质量，g ； m 氢氟酸处理后空白试验中测得的残渣和铂坩埚的质量，g m 旷_ 式样量，g 0 4 6 7 4 一二氧化硅换算为硅的换算系数。 铬铁中硅量的测定，在样品溶解方面，微碳、低碳、中碳铬铁一般用酸溶解， 而高碳铬铁及氮化铬铁一般采用碱熔融后酸化的办法溶解，因此高碳铬铁及氮化 铬铁一般还没有采用酸溶解的办法。在硅量的测定方法上，一般采用重量法，很 少采用光度法。 裴献君等( s - s 提出采用盐酸溶解大部分试样后，加高氯酸冒烟，盐酸除铬，用 高氯酸回流加热直至试样溶解完全后，用重量法进行硅的测定，得到了满意的结 果，但其回流酸溶法溶解试样，重量法测定的分析周期过长也极大的限制了其在 实际生产中的应用。虽然王小叶( 9 - 1 3 】等提出试样在垫有石墨粉的瓷坩埚中用混合熔 剂熔融分解，熔块用盐酸浸出，干过滤，分离掉大量的铬后，滤液采用硅钳蓝光 度法进行分析，由此测定铬铁中的硅量，其结果与重量法结果相符，方法的精密 度及准确度均不错，但是该方法仍然采用的传统的碱熔融后酸化的办法溶解样品。 1 2 4 铬铁中铬量的测定 铬铁中铬量的测定，一般采用过硫酸铵氧化容量法d 4 - 们，该方法适用于铬铁 及氮化铬铁中铬量的测定。测定范围：4 5 0 0 8 0 0 0 。 对微碳、低碳、中碳铬铁，要求试样应通过1 6 8m i l l 筛孔，用酸溶解法分解 试样，具体操作方法是：称取0 5 0 0 0 9 试样置于3 0 0 m l 烧杯中，加入2 0 m l 磷酸 ( p 1 7 0g m l ) ，盖上表面皿，加热至试样完全溶解并微冒自烟时取下，稍冷但溶 液仍保持流动性时，立即加入2 0m l 硫酸( 1 + 4 ) 、5m l 硝酸( p 1 4 2g m e ) ，煮沸 约1 r a i n ，冷却后，移入2 5 0 m l 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。移取5 0 0 0 m l 溶液入5 0 0 m e 烧杯中，加入2 0 m l 硫酸( 1 + 1 ) ，用温水稀释至约2 0 0 m e 。加入 0 5m e 高锰酸钾溶液( 3 l ) ，然后加入1 0m e 硝酸银溶液( 5g l ) ，2 0 2 5m l 过硫酸铵溶液( 2 0 0 l ) ，加热煮沸将铬氧化成重铬酸，待溶液呈现高锰酸的微红 色后，再煮沸5r a i n 以分解过量的过硫酸铵，加入5m l 盐酸( 1 + 3 ) ，5m l 硫酸锰 溶液( 1 0 0g l ) ，煮沸至高锰酸完全分解后，继续煮沸2 3m i n ，如仍残存高锰酸 的颜色或者二氧化锰的沉淀，再加2 3m l 盐酸( 1 + 3 ) ，继续加热煮沸至高锰酸 重庆大学硕士学位论文1 前言 完全分解，二氧化锰沉淀完全消失。冷却至室温，加水保持溶液体积约为2 5 0m l 。 用硫酸亚铁铵标准溶液 c f e s 0 4 ( n h & s 0 4 6 h 2 0 = 0 1m o f l 滴定至重铬酸被还 原后，并过量5 l om l ，立即用高锰酸钾标准溶液f c ( 1 5 k h 佃0 4 ) = o 1m o f l 滴定至溶液呈紫色为终点。如终点不清，可加2 3 滴二苯胺磺酸钠溶液( 1g l ) ， 用高锰酸钾标准溶液滴定至溶液呈紫色为终点。 对高碳铬铁，要求试样应通过o 1 2 5 彻筛孔；对氮化铬铁，要求试样应通过 0 0 8 8 舢筛孔。试样均采用碱熔融法，具体操作方法为：称取0 5 0 0 0g 试样置于 3 0 m l 镍坩埚( 或高铝坩埚) 中，加入1 0 9 过氧化钠，仔细搅拌均匀，再覆盖lg 过氧化钠，徐徐加热使试样熔化后，于约7 0 0 保持约5r a i n ，并不断摇动使其熔 化。自然冷却后，将坩埚簧于5 0 0m l 烧杯中，加入约1 0 0m l 热水，使熔融物浸 出后取出坩埚，用水洗净，溶液冷却后，加入6 0 m l 硫酸( 1 + 1 ) ，煮沸约1 0 r a i n 。 冷却后，移入2 5 0m l 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。移取5 0 0 0m l 溶液入 5 0 0 m l 烧杯中，加入5 m l 磷酸( p 1 7 0 9 m e ) 和2 0 m l 硫酸( 1 + 1 ) ，用温水稀释 至约2 0 0m l 。加入0 5m l 高锰酸钾溶液( 3g ，l ) ，然后加入1 0m l 硝酸银溶液( 5 g l ) ，2 0 2 5m l 过硫酸铵溶液( 2 0 0g l ) ，加热煮沸将铬氧化成重铬酸，待溶液 呈现高锰酸的微红色后，再煮沸5r a i n 以分解过量的过硫酸铵，加入5m l 盐酸 ( 1 + 3 ) ，5m l 硫酸锰溶液( 1 0 0g ，l ) ，煮沸至高锰酸完全分解后，继续煮沸2 3r a i n ， 如仍残存高锰酸的颜色或者二氧化锰的沉淀，再加2 3m l 盐酸( 1 + 3 ) ，继续加 热煮沸至高锰酸完全分解，二氧化锰沉淀完全消失。冷却至室温，加水保持溶液 体积约为2 5 0m l 。用硫酸驱铁铵标准溶液 c f e s 0 4 ( n h 4 ) 2 s 0 4 6 h 2 0 卸1m o f l 滴定至重铬酸被还原后，并过量5 1 0m l ，立即用高锰酸钾标准溶液f c ( 1 5 k m n 0 4 ) ：o 1m o f l 滴定至溶液呈紫色为终点。如终点不清，可加2 3 滴二 苯胺磺酸钠溶液( 1g l ) ，用高锰酸钾标准溶液滴定至溶液呈紫色为终点。 按下式计算铬的百分含量： c r ( p 鱼! 亟二坠兰堕兰竺：壁! ! ! ! 1 0 0( 1 2 ) m o ， 式中：c r 前定后的硫酸亚铁铵标准溶液的浓度，m o l l ； v l 滴定时消耗硫酸亚铁铵标准溶液的体积，m l ； v 2 滴定时所消耗高锰酸钾标准溶液的体积，m l ； k 一高锰酸钾标准溶液相当于硫酸亚铁铵标准溶液的体积比； 瑚试样量，g ； 卜试液的分取比； o 0 1 7 3 3 1 0 0 r a l 硫酸亚铁铵标准溶液c 【( n h d2 f e ( s 0 4 ) 2 6 h 2 0 = 1 0 0 0 重庆大学硕士学位论文1 前言 m o f l 相当与铬的量，g 。 铬铁中铬量的测定，在样品溶解方面，微碳、低碳、牛碳铬铁一般用酸溶解， 而高碳铬铁及氮化铬铁一般采用碱熔融后酸化的办法溶解，因此高碳铬铁及氮化 铬铁一般还没有采用