用滴定法快速测定硅铬合金中硅和铬.doc

用滴定法快速测定硅铬合金中硅和铬莱钢科技第2期(总第116期)用滴定法快速测定硅铬合金中硅和铬魏恩双(品质保证部)摘要:本法基于铬是变价元素,选择氧化还原反应的最佳分析条件,利用一定量的氧化剂,还原剂促使铬发生价态变化,而且有好灵敏颜色变化现象,求得铬量.改经典繁琐的重量法为快速的硅氟酸钾沉淀滴定法测定硅铬合金中的硅量.本法操作简便,快速,结果准确,且节约大量试剂和电能源,降低了分析费用.关键词:硅铬合金高氯酸氧化铬硅氟酸钾硅Abstract:Basedonchromiumasavalencychangingelement,toselecttheoptimumanalysisconditionsofOXidationandreductionreaction,withamountedoxidizerandreductanttopromotechromiumtochangevalencywithhighsensitivecolourchangingphenomenontoaccountoutchromiumcontent.Tochangeclassicalcomplicatedgravimetryintoquickpotassiumfluosilicateprecipitationtitrationtodeterminesiliconcontentinsiliconchromiumalloy.ismethodiswithsimpleandquickoperationandaccurateresults.andcansavealargeamountofreagentandelectricpower,reducinganalysiscost.KeyWords:siliconchromiumalloy,perchloricacidoxidation,chromium,valencychangingeleme吨,potassiumfluosilicate,silicon1前言硅铬合金是用于冶金工业炼钢和铸造时的还原剂及合金元素的添加剂,是冶金生产中的主要原材料之一.硅和铬元素是该合金中的必测项目.为了保证炼钢和铸造的质量,需要对硅铬合金中的硅铬含量做出准确分析.鉴于目前尚未制定出国家标准测定方法,又没有现成的企业分析方法可循.本文试验拟定了该合金中硅和铬的滴定法,满足了当前冶金生产的需要.试样以盐酸,硝酸及氢氟酸溶解后,硅转化为硅氟酸络合物,加入硝酸钾反应生成硅氟酸钾沉淀,过滤,洗涤净游离酸.硅氟酸钾沉淀溶解于沸水中,使其水解生成氢氟酸,以溴麝香草酚蓝为指示剂,用NaOH标准溶液滴定中和游离出的氢氟酸,借此求得硅的百分含量.试样以稀硫酸,硝酸及氢氟酸溶解,用高氯酸冒烟将铬氧化为六价,以N一苯代邻氨基苯甲酸为指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定,将六价铬还原为三价,求出铬的百分含量.其主要反应为:lOCr+5CIO4.+19H20=5Cr207一+C12+42302+3C1一+38HCrO,一+6Fe+14H:2Cr+6Fe+7H.02试剂2.1硝酸:密度1.42g/am;2.2盐酸:密度1.19g/am;2.3氢氟酸:密度1.15g/cm;2.4硫酸:1+4;2.5硝酸钾饱和溶液;2.6硝酸钾洗涤溶液:称取硝酸钾100g于烧杯中,加水900mL溶解后,加无水乙醇100mL混匀;2.7溴麝香草酚蓝指示剂:1%的乙醇溶液;2.8氢氧化钠标准溶液:0.1moL/L;2.9硫磷混合酸:于760mL水中缓慢加入硫酸160mL,冷却后加入磷酸80mL,以水稀释至1000mL混匀;2.10N一苯代邻氨基苯甲酸指示剂:0.2%,称取该指示剂0.2g溶解于含0.2g碳酸钠的100mL水溶液中;2.11硫酸亚铁铵标准溶液:0.05mot/L.莱钢科技2005年4月3操作方法3.1硅氟酸钾沉淀酸碱滴定法测定硅称取0.1000g试样于200mL塑料杯中,加盐酸12mL,氢氟酸7mL,摇匀置于沸水浴中溶解2min,取下加硝酸10mL,再置于沸水浴中溶解3rain,取下,在水盆中冷却至室温.在塑料棒搅拌下加硝酸钾饱和溶液20mL,加滤纸浆少许,搅拌2min,放置12rain左右使硅氟酸钾沉淀完全.在垫有脱脂棉的塑料漏斗内铺放一张定量滤纸抽滤(或过滤),用硝酸钾洗涤溶液洗涤沉淀35次,将沉淀及滤纸于250mL烧杯中,加硝酸钾洗涤液20mL,用塑料棒捣碎滤纸和沉淀,加溴麝香草酚蓝指示剂4滴,仔细滴加氢氧化钠标准溶液至蓝色(不计量).加沸水120mL,搅拌使滤纸散开及硅氟酸钾沉淀溶解,再用氢氧化钠标准溶液滴定至试液呈现蓝色为终点.3.2硫酸亚铁铵滴定法测定铬称取0.1000g试液于200mL聚四氟乙稀杯中,加盐酸10mL,氢氟酸6mL,硝酸5mL,高氯酸10mL,在低温电炉上加热溶解,并蒸发至刚冒白烟以除去硅和氟.取下稍冷却,用水冲洗于500mL锥形瓶中,在电炉上加热至冒浓高氯酸白烟使铬全部氧化为六价(应呈桔黄色),并保持3rain.取下稍冷却,沿瓶壁加水130mL及硫磷混合酸60mL,摇匀,以流水冷却至室温,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至淡黄色,加N一苯代邻氨基苯甲酸指示剂3滴,继续用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至溶液由玫瑰色转变成亮绿色为终点.3.3分析结果的计算:si:00c一00式中:TSiTCr分别为氢氧化钠标准溶液和硫酸亚铁铵标准溶液对硅和铬的滴定度,异/mL;V,V分别为滴定硅和铬时所消耗的氢氧化钠标准溶液和硫酸亚铁铵标准溶液的体积,mL:G,G试样量(g).4试验结果与讨论4.1用硅铬合金标样试验结果如表1.表1标样试验硅和铬测定结果%4.2从表1看出,本法测定硅和铬结果的精密度和准确度都很好,方法是可行的.4.3试样以盐酸,硝酸及氢氟酸溶解后,硅转化为硅氟酸,加钾盐生成硅氟酸钾沉淀.4.4本法以中和的方法代替分离硅氟酸钾时的反复洗涤,从而使分析方法大为简化,提高了测定硅的速度.4.5中和游离酸后,加人沸水使硅氟酸钾沉淀充分水解,并迅速滴定.在滴定过程中烧杯内试液温度应不低于75c【=80oC;由于水解是吸热反应,通常用加人沸水的方法使KSiF水解,然后立即进行滴定,这样既可保持一定的温度又可排除水中的碳酸,使滴定终点清晰.4.6测定铬时,试样在聚四氟乙稀烧杯中加热溶解为好,加热蒸发浓缩试液至6mL左右时,移人锥形瓶中,用水冲洗干净聚四氟乙稀烧杯,再加热冒白烟,这样可减轻氢氟酸对锥形瓶的浸蚀.参考文献1鄢国强.工厂实用化学分析手册.北京:机械工业出版社,