分光光度法应用实例

1、分光光度法应用实例分光光度法应用实例硅、锰、磷硅、锰、磷、铝光度法解析铝光度法解析中实国金国际实验室能力验证研究中心中实国金国际实验室能力验证研究中心201006分光光度法应用实例分光光度法应用实例 分光光度法广泛应用在分光光度法广泛应用在GB/T钢铁及合钢铁及合金、铁合金、铁矿石分析上金、铁合金、铁矿石分析上，均有相应的均有相应的方法可采用方法可采用。即使没有即使没有GB时还有时还有CSM的的推荐方法及行业自己的方法可以采用。推荐方法及行业自己的方法可以采用。 1、硅、硅 Si （M=28.085）硅的光度法测定是以其能生成黄色的硅钼杂多硅的光度法测定是以其能生成黄色的硅钼杂多酸的反应为基础

2、：酸的反应为基础： H2SiO4 + 12 H2MoO4 H8Si(Mo2O7)6 + 10H2O 该络合物的组成比为该络合物的组成比为SiMo112。当用还原剂当用还原剂(硫酸亚铁铵硫酸亚铁铵)作用于硅钼杂多酸时，作用于硅钼杂多酸时，将生成深兰色的钼的还原产物：将生成深兰色的钼的还原产物：H8(Si(Mo2O7)6)+4FeSO4+6HNO3 H8Si(Mo2O5) (Mo2O7)5+2Fe(NO3)3+Fe2(SO4)3+H2SO4+2H2O此时钼的平均价为此时钼的平均价为5.67。 方法的摩尔吸光系数为：方法的摩尔吸光系数为： 810nm2.19104（a* =0.79 ( g/mL)-

3、1 ）硅钼兰最大吸收波长在硅钼兰最大吸收波长在800820nm，最小吸收波长为最小吸收波长为410nm；ISO标准方法采用标准方法采用810nm；一般习惯上采用一般习惯上采用 650700nm 。 硅钼兰的色泽稳定性受溶液介质的影响硅钼兰的色泽稳定性受溶液介质的影响反应条件反应条件由于反应条件不同由于反应条件不同,硅钼酸可以两种结构硅钼酸可以两种结构存在。在较低酸度形成存在。在较低酸度形成 型型, 为浅黄色为浅黄色,很很稳定稳定，当被还原时当被还原时，首先为绿色首先为绿色，而后变而后变成兰色。在较高酸度形成成兰色。在较高酸度形成 型，为较深黄型，为较深黄色色，不太稳定不太稳定，在空气中易转变成

4、在空气中易转变成 型型,当当被还原时直接变成深兰色。被还原时直接变成深兰色。硅酸存在形式硅酸存在形式硅在弱的酸性溶液中一般是以单体硅酸硅在弱的酸性溶液中一般是以单体硅酸H4SiO4 也可写成也可写成Si(OH)4形式存在形式存在, 在浓酸在浓酸中或在酸性溶液中长时间煮沸或硅酸的浓中或在酸性溶液中长时间煮沸或硅酸的浓度较大时，硅酸易脱水聚合而形成不溶性度较大时，硅酸易脱水聚合而形成不溶性偏硅酸偏硅酸H2SiO3胶体胶体,偏硅酸则不能与钼酸盐偏硅酸则不能与钼酸盐形成有色的杂多酸。形成有色的杂多酸。硅钼杂多酸的形成硅钼杂多酸的形成硅钼杂多酸是在弱酸性溶液中形成的，当溶液为硅钼杂多酸是在弱酸性溶液中形

5、成的，当溶液为中性或碱性时杂多酸将离解成两种简单的盐中性或碱性时杂多酸将离解成两种简单的盐Na4SiO4和和Na2MoO4, 当溶液酸度过大时则钼酸盐当溶液酸度过大时则钼酸盐不能与硅形成杂多酸。不能与硅形成杂多酸。在硅钼酸形成的酸度下，磷、砷等也形成类似的在硅钼酸形成的酸度下，磷、砷等也形成类似的杂多酸，但它们的络合物均系五价结合，不很稳杂多酸，但它们的络合物均系五价结合，不很稳定，酸度稍高则立即分解。而硅钼杂多酸为四价定，酸度稍高则立即分解。而硅钼杂多酸为四价结合，所以比较稳定，甚至在较高酸度结合，所以比较稳定，甚至在较高酸度(4 N)也不也不会发生分解。采用提高酸度的方法可以消除磷、会发生

6、分解。采用提高酸度的方法可以消除磷、砷等的干扰。砷等的干扰。 显色时加草酸的作用：显色时加草酸的作用：在草酸存在下，硅、磷等均不能形成杂多酸在草酸存在下，硅、磷等均不能形成杂多酸。如果在杂多酸形成之后加入草酸，则磷、砷如果在杂多酸形成之后加入草酸，则磷、砷等的杂多酸即刻分解，硅之杂多酸也会发生等的杂多酸即刻分解，硅之杂多酸也会发生分解，但比较缓慢，不显著，一般在加草酸分解，但比较缓慢，不显著，一般在加草酸约约1.5分钟后方可看出其影响。分钟后方可看出其影响。所以草酸也可用来消除磷、砷等干扰，但应所以草酸也可用来消除磷、砷等干扰，但应注意在加草酸之后应立即加入还原剂，以防注意在加草酸之后应立即加

7、入还原剂，以防草酸破坏硅钼杂多酸。此外草酸的加入还可草酸破坏硅钼杂多酸。此外草酸的加入还可提高溶液酸度，使钼酸铁沉淀溶解，同时将提高溶液酸度，使钼酸铁沉淀溶解，同时将Fe3+络合络合, 从而将铁的氧化还原电位从而将铁的氧化还原电位(Fe3+/Fe2+)降低，增加降低，增加Fe2+的还原能力。的还原能力。 基体的影响：基体的影响：Fe3+对测定有影响，对测定有影响，Fe3+的存在将削弱硅的存在将削弱硅钼兰的色泽强度钼兰的色泽强度。在显色液中有在显色液中有5mg铁时铁时灵敏度降低约灵敏度降低约15%。因此在分析时必须。因此在分析时必须使标准曲线与样品中的铁量基本一致。使标准曲线与样品中的铁量基本一

8、致。合金中通常所存在的元素合金中通常所存在的元素Al、As、B、Ca、Ce、Co、Cu、Cr、Mg、Mn、Ni、P、Ti、Mo、V、Zr等对本法没干扰等对本法没干扰。但但Co、Cr、Ni等本身有颜色，当其大量存在时应作等本身有颜色，当其大量存在时应作空白以消除影响。空白以消除影响。在冶金分析中硅钼蓝光度法测定硅在冶金分析中硅钼蓝光度法测定硅 适用范围：适用范围：本方法适用于碳素钢、低合金钢、硅钢和本方法适用于碳素钢、低合金钢、硅钢和纯铁中质量分数纯铁中质量分数0.01%1.0%的酸溶硅含的酸溶硅含量的测定。量的测定。也适用于天然铁矿也适用于天然铁矿 铁精矿铁精矿 烧结矿及球烧结矿及球团矿中团矿

9、中0.003%2.4%硅含量的测定。硅含量的测定。也适用于锰铁及高炉锰铁中也适用于锰铁及高炉锰铁中0.1%2%的的硅含量的测定。不溶于酸的铁合金可用碱硅含量的测定。不溶于酸的铁合金可用碱熔、水浸取后，用稀硫酸酸化测定。熔、水浸取后，用稀硫酸酸化测定。原理：原理：试样以稀硫酸溶解，在微酸性介质中硅试样以稀硫酸溶解，在微酸性介质中硅与钼酸铵生成氧化型的硅钼酸盐黄色络与钼酸铵生成氧化型的硅钼酸盐黄色络合物，在草酸存在下，用硫酸亚铁将其合物，在草酸存在下，用硫酸亚铁将其还原成硅钼蓝进行光度法测定。还原成硅钼蓝进行光度法测定。高硅试样以硝酸、氢氟酸溶解，硼酸络高硅试样以硝酸、氢氟酸溶解，硼酸络合氟离子，

10、再行显色。合氟离子，再行显色。矿石试样用混合熔剂熔融，稀盐酸浸取矿石试样用混合熔剂熔融，稀盐酸浸取,使硅成硅酸状态，在使硅成硅酸状态，在0.200.25 mol/L的酸度下显色。的酸度下显色。操作步骤：操作步骤：称取称取0.100.40g试样试样，置于置于150mL锥型瓶中锥型瓶中,加加30mL硫酸硫酸(1+17)，慢慢温热至试料完全溶，慢慢温热至试料完全溶解。煮沸，滴加高锰酸钾溶液解。煮沸，滴加高锰酸钾溶液(40g/L)至析出至析出二氧化锰水合物沉淀。再煮沸二氧化锰水合物沉淀。再煮沸1min，滴加亚，滴加亚硝酸钠溶液硝酸钠溶液( 100g/L)至试液清亮，继续煮沸至试液清亮，继续煮沸12mi

11、n。冷却至室温，将试液移入。冷却至室温，将试液移入100mL容容量瓶中量瓶中, 以水稀释至刻度以水稀释至刻度, 混匀混匀。分取分取10.00mL试液于试液于50mL容量瓶中显色容量瓶中显色。置于合适的吸收置于合适的吸收皿中，在分光光度计上于波长皿中，在分光光度计上于波长810 nm处测量处测量吸光度，在工作曲线上查取硅的质量。吸光度，在工作曲线上查取硅的质量。 工作曲线绘制：工作曲线绘制：称取数份与试料质量相同且已知其硅称取数份与试料质量相同且已知其硅含量的纯铁，加入不同量的硅标准溶含量的纯铁，加入不同量的硅标准溶液液(200 g/mL)，随同样品同操作，随同样品同操作, 显色显色测定。用硅标

12、准溶液中硅量和纯铁中测定。用硅标准溶液中硅量和纯铁中硅量之和为横坐标，吸光度为纵坐标，硅量之和为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制工作曲线。绘制工作曲线。 2、锰、锰 Mn （M=54.94） 锰系多价态元素，可以锰系多价态元素，可以Mn2+、Mn3+、Mn4+、Mn6+和和Mn7+等多种状态存在。在分析中，常将等多种状态存在。在分析中，常将Mn2+氧化至氧化至Mn7+或或Mn3+而进行氧化还原滴定或光而进行氧化还原滴定或光度法测定。度法测定。通常用于将通常用于将Mn2+氧化至氧化至Mn7+的氧化剂有过硫酸铵的氧化剂有过硫酸铵-银盐、二氧化铅、铋酸钠、高碘酸钾等。在用过银盐、二氧化铅、铋酸钠、高碘酸

13、钾等。在用过硫酸铵作氧化剂时，需加少量银离子或钴离子以硫酸铵作氧化剂时，需加少量银离子或钴离子以催化催化Mn2+氧化为氧化为MnO4-。另外的氧化剂有硝酸铈。另外的氧化剂有硝酸铈铵铵(用银作催化剂用银作催化剂) 。 反应方程式：反应方程式：2Mn2+ + 5IO4- + 3H2O 2MnO4- + 5IO3- + 6H+Mn2+离子在酸性溶液中被强氧化剂氧化而离子在酸性溶液中被强氧化剂氧化而成紫色的成紫色的MnO4-离子，上述反应是高碘酸钾离子，上述反应是高碘酸钾氧化分光光度法测锰的基础。氧化分光光度法测锰的基础。用高碘酸盐或过硫酸盐氧化锰是在硫用高碘酸盐或过硫酸盐氧化锰是在硫酸或硝酸或两种酸

14、的混合液中进行的。酸或硝酸或两种酸的混合液中进行的。酸的浓度影响酸的浓度影响Mn()氧化的速度。氧化的速度。使用使用KIO4作氧化剂时，所用的作氧化剂时，所用的H2SO4和和HNO3的浓度比使用的浓度比使用(NH4)2S2O8的要的要高一些。高一些。 高碘酸盐氧化比过硫酸盐氧化能得到高碘酸盐氧化比过硫酸盐氧化能得到更稳定的更稳定的MnO4-溶液。溶液。 方法的摩尔吸光系数为方法的摩尔吸光系数为 528nm2.4103（a* =0.0437( g/mL)-1）高锰酸盐法是不太灵敏的比色法之一。因此通高锰酸盐法是不太灵敏的比色法之一。因此通常均是全显色，不分取。常均是全显色，不分取。溶液中存在的还

15、原型体，包括氯化物，干扰锰溶液中存在的还原型体，包括氯化物，干扰锰的测定的测定。大量的有色金属离子大量的有色金属离子(如如Ce4+、Ni2+、Co2+、Cu2+、Cr2O72-和和UO22+)也干扰。也干扰。磷酸的存在还能防止含水磷酸的存在还能防止含水MnO2或锰和铁的高或锰和铁的高碘酸盐碘酸盐(或碘酸盐或碘酸盐)的沉淀。的沉淀。高锰酸的光谱吸收曲线呈现两个波峰高锰酸的光谱吸收曲线呈现两个波峰 一个在一个在526nm，一个在，一个在545nmMnO4-的吸收光谱示于图的吸收光谱示于图1在将在将Mn2+氧化成高锰酸时氧化成高锰酸时,Cr3+也同时被氧化成橙黄色的也同时被氧化成橙黄色的Cr2O72

16、-, 对锰的比色测定有影对锰的比色测定有影响响。高锰酸的吸光度在波长高锰酸的吸光度在波长545nm比在比在526nm时小时小4%,而而重铬酸的吸光度在波长重铬酸的吸光度在波长545nm比在比在526nm小小70%。所以，铬。所以，铬与锰共存时，通常采用波长与锰共存时，通常采用波长545nm，这样可减少铬的影响。，这样可减少铬的影响。光度法测锰的应用范围光度法测锰的应用范围借助于借助于Mn7+自身的紫红色进行分光光度法自身的紫红色进行分光光度法测定的高碘酸盐氧化法已用于测定下列物测定的高碘酸盐氧化法已用于测定下列物料中的锰：钢铁和铁合金及各种冶金物料、料中的锰：钢铁和铁合金及各种冶金物料、炉渣。

17、也在有色金属，铝矿和合金、镁合炉渣。也在有色金属，铝矿和合金、镁合金、铀、铼及其化合物、水泥、玻璃、鼓金、铀、铼及其化合物、水泥、玻璃、鼓风炉矿石和熔渣、碳酸钙、石油、食品和风炉矿石和熔渣、碳酸钙、石油、食品和水中锰的测定。水中锰的测定。高含量的锰曾用差示分光光度法以高含量的锰曾用差示分光光度法以MnO4-形式来测定。形式来测定。 冶金分析中用高碘酸钠冶金分析中用高碘酸钠(钾钾)氧化光度法氧化光度法测定锰的含量测定锰的含量 ：适用范围适用范围本方法适用于碳素钢、低合金钢、硅本方法适用于碳素钢、低合金钢、硅钢和纯铁中质量分数为钢和纯铁中质量分数为0.010%2.00%的锰量的测定。的锰量的测定。

18、也适用于铁矿石也适用于铁矿石 铁精矿铁精矿 烧结矿和烧结矿和球团矿中球团矿中0.05%5.00%锰的测定。锰的测定。也适用于硅铁中大于也适用于硅铁中大于0.01%锰的测定。锰的测定。原理原理 ：试料经酸溶解后，在硫酸、磷酸试料经酸溶解后，在硫酸、磷酸介质中用高碘酸钠（钾）将锰氧介质中用高碘酸钠（钾）将锰氧化为七价，测量其吸光度。计算化为七价，测量其吸光度。计算出锰的质量分数。出锰的质量分数。试样溶解试样溶解操作步骤操作步骤 ：称取称取0.10.5g试样，精确至试样，精确至0.0001g。置于。置于150mL锥形锥形瓶中，加瓶中，加15mL硝酸硝酸(1+4)（高硅试样加（高硅试样加34滴氢氟酸助

19、滴氢氟酸助溶）加溶）加10mL磷酸磷酸-高氯酸混合酸，加热蒸发至冒高氯酸高氯酸混合酸，加热蒸发至冒高氯酸(含铬的试样需将铬氧化含铬的试样需将铬氧化)，稍冷，加，稍冷，加10mL硫酸硫酸(1+1)，用水稀释至约用水稀释至约40mL。加。加10mL高碘酸钠高碘酸钠(钾钾)溶液溶液(50g/L),加热至沸并保持加热至沸并保持23min（防止试液溅出），冷却至室（防止试液溅出），冷却至室温，移入温，移入100mL容量瓶中，用不含还原物质水稀释至刻容量瓶中，用不含还原物质水稀释至刻度，混匀。在分光光度计于波长度，混匀。在分光光度计于波长530nm处测量其吸光度。处测量其吸光度。根据测得的试液吸光度，从工

20、作曲线上查出相应锰的质根据测得的试液吸光度，从工作曲线上查出相应锰的质量。量。工作曲线可用锰标准溶液，加磷酸工作曲线可用锰标准溶液，加磷酸-高氯酸混合酸，同高氯酸混合酸，同样品进行，测量其吸光度。样品进行，测量其吸光度。 高碘酸盐光度法测定锰高碘酸盐光度法测定锰 此方法操作条件宽，易于掌握。此方法操作条件宽，易于掌握。 GB/T 223.63（钢铁及合金）（钢铁及合金） GB/T 6730.21（铁矿石）（铁矿石） GB/T 3286.7（石灰石、白云石）（石灰石、白云石） GB/T 4333.3（硅铁）（硅铁）3、磷、磷 P （M=30.97）合金中的磷通常以磷化物形式存在。当合金中的磷通常

21、以磷化物形式存在。当试样溶于氧化性酸时，磷转化为正磷酸、试样溶于氧化性酸时，磷转化为正磷酸、偏磷酸及部分亚磷酸：偏磷酸及部分亚磷酸： 3Fe3P+41HNO3 3H3PO4+9Fe(NO3)3 +16H2O+14NO 3Fe3P+41HNO3 3HPO3+9Fe(NO3)3 +19H2O+14NO Fe3P +13HNO3 H3PO3 + 3Fe(NO3)3 + 5H2O + 4NO试样溶解试样溶解当试样溶于非氧化性酸如盐酸时，则试样当试样溶于非氧化性酸如盐酸时，则试样中部分磷将会以磷化氢气体中部分磷将会以磷化氢气体(PH3)形态从溶形态从溶液中逃逸而造成损失。液中逃逸而造成损失。在煮沸该酸性

22、溶液时，偏磷酸逐步转化为在煮沸该酸性溶液时，偏磷酸逐步转化为正磷酸，而亚磷酸则需借助于氧化剂如高正磷酸，而亚磷酸则需借助于氧化剂如高锰酸钾、冒烟状态下的高氯酸等氧化才能锰酸钾、冒烟状态下的高氯酸等氧化才能成为正磷酸：成为正磷酸： 5H3PO3+2KMnO4+6HNO3 5H3PO4+2KNO3 + 2Mn(NO3)2 + 3H2O方法的相关知识：方法的相关知识：磷的光度法是基于在酸性溶液中，正磷酸与磷的光度法是基于在酸性溶液中，正磷酸与钼酸盐间结合生成磷钼杂多酸的反应，其反钼酸盐间结合生成磷钼杂多酸的反应，其反应式可简单表示为：应式可简单表示为： PO43-+12MoO42-+27H+ H7P

23、(Mo2O7)6+10H2O和硅钼杂多酸一样，磷钼杂多酸也仅在酸性和硅钼杂多酸一样，磷钼杂多酸也仅在酸性介质中形成。能与钼生成络合物的多数物质介质中形成。能与钼生成络合物的多数物质均能破坏杂多酸，例如均能破坏杂多酸，例如C2O42-及及F-等的存在，等的存在，能使杂多酸部分地或完全被破坏。大量氯离能使杂多酸部分地或完全被破坏。大量氯离子也能促使杂多酸分解，因此，通常采用硝子也能促使杂多酸分解，因此，通常采用硝酸或硫酸等酸化溶液。酸或硫酸等酸化溶液。 磷钼蓝显色磷钼蓝显色磷酸与钼酸反应生成的磷钼杂多酸呈浅黄色磷酸与钼酸反应生成的磷钼杂多酸呈浅黄色, 反应灵敏度低反应灵敏度低。通常是用还原剂将磷钼

24、杂多通常是用还原剂将磷钼杂多酸还原成深蓝色的磷钼蓝才能适于低含量磷酸还原成深蓝色的磷钼蓝才能适于低含量磷的测定。的测定。常用还原剂有二氯化锡、硫酸肼、抗坏血酸常用还原剂有二氯化锡、硫酸肼、抗坏血酸等。等。由于还原剂的性质不同，所以采用不同的还由于还原剂的性质不同，所以采用不同的还原剂时，其发色条件，如酸度、钼酸铵浓度、原剂时，其发色条件，如酸度、钼酸铵浓度、液温等也有所差异，显色液的色泽强度、颜液温等也有所差异，显色液的色泽强度、颜色稳定性以及受其它元素干扰的程度也有所色稳定性以及受其它元素干扰的程度也有所不同。不同。磷钼蓝络合物磷钼蓝络合物在约在约0.5mol/L硫酸或硫酸或1mol/L高氯

25、酸的酸度下高氯酸的酸度下,用适宜的还原剂还原时，生成的蓝色络合物用适宜的还原剂还原时，生成的蓝色络合物在波长在波长820830 nm呈现最大吸收；在较低呈现最大吸收；在较低的酸度下还原，则生成的蓝色络合物在波长的酸度下还原，则生成的蓝色络合物在波长650700nm呈现最大吸收。有人曾将前者呈现最大吸收。有人曾将前者称为称为“杂多蓝杂多蓝”，后者称为，后者称为“钼蓝钼蓝”以示区以示区别。一般采用别。一般采用1mol/L的酸度发色，在波长的酸度发色，在波长650700nm测其吸光度，此时方法的灵敏测其吸光度，此时方法的灵敏度仅为用波长度仅为用波长830nm比色时的比色时的40%左右。左右。 干扰：

26、干扰：硅、砷、锗同样能与钼酸盐形成杂多酸，还原硅、砷、锗同样能与钼酸盐形成杂多酸，还原时产生蓝色，对测定有干扰。硅可用硫酸或高时产生蓝色，对测定有干扰。硅可用硫酸或高氯酸冒烟处理使其脱水成二氧化硅析出而分离，氯酸冒烟处理使其脱水成二氧化硅析出而分离，砷可用氢溴酸将砷以溴化砷形式除去。此外砷可用氢溴酸将砷以溴化砷形式除去。此外, 还经常采用分离来消除这些干扰。还经常采用分离来消除这些干扰。为了除去过量试剂的影响以及降低其它共存元为了除去过量试剂的影响以及降低其它共存元素的干扰，通常将磷钼酸用乙醚、乙酸乙酯、素的干扰，通常将磷钼酸用乙醚、乙酸乙酯、正丁醇正丁醇-三氯甲烷等有机溶剂萃取。三氯甲烷等有

27、机溶剂萃取。GB用乙酸用乙酸丁酯萃取丁酯萃取, 用氯化亚锡将磷钼杂多酸还原并反用氯化亚锡将磷钼杂多酸还原并反萃取于水相比色测定。萃取于水相比色测定。 萃取光度法：萃取光度法：采用磷钼蓝萃取光度法，硅、锰、铝、镍、钴、硼、采用磷钼蓝萃取光度法，硅、锰、铝、镍、钴、硼、钼、铜、稀土均不干扰，在试液中钼、铜、稀土均不干扰，在试液中W20mg、V2 mg、Ti4 mg、Nb5 mg、Cr20mg、As0.05mg时对测定无影响。所得的磷钼蓝络合物最大时对测定无影响。所得的磷钼蓝络合物最大吸收在可见光区域为吸收在可见光区域为680700nm。采用在水相中直接显色测定磷的磷钼蓝法，以加入采用在水相中直接显

28、色测定磷的磷钼蓝法，以加入铋盐或锑盐形成铋磷钼蓝和锑磷钼蓝有较高灵敏度铋盐或锑盐形成铋磷钼蓝和锑磷钼蓝有较高灵敏度和稳定性，比较简便实用。和稳定性，比较简便实用。GB/T 223.59-1987采用锑磷钼蓝光度法测定铁粉、碳采用锑磷钼蓝光度法测定铁粉、碳钢、合金钢、高合金钢中钢、合金钢、高合金钢中0.01%0.06%的磷；的磷；GB/T 6730.18 -2006采用铋磷钼蓝光度法测定铁矿石采用铋磷钼蓝光度法测定铁矿石中磷含的量。中磷含的量。在冶金分析中铋磷蓝光度法测定磷在冶金分析中铋磷蓝光度法测定磷 适用范围：适用范围：用铋磷钼蓝光度法可以直接测定碳素钢用铋磷钼蓝光度法可以直接测定碳素钢,低

29、合金钢、硅钢和纯铁中的磷含量。低合金钢、硅钢和纯铁中的磷含量。方法适用于碳素钢方法适用于碳素钢、低合金钢低合金钢、硅钢硅钢、纯纯铁中质量分数铁中质量分数0.01%0.20% 的磷含量的磷含量的测定。的测定。也适用于铁矿石也适用于铁矿石 铁精矿铁精矿 烧结矿及球烧结矿及球团矿中团矿中0.01%0.5磷的测定磷的测定 原理：原理：试样以盐酸、硝酸、氢氟酸溶解，高氯试样以盐酸、硝酸、氢氟酸溶解，高氯酸冒烟赶氟并将磷氧化成正磷酸，在硫酸冒烟赶氟并将磷氧化成正磷酸，在硫酸介质中磷与铋及钼酸铵形成黄色络合酸介质中磷与铋及钼酸铵形成黄色络合物，用抗坏血酸将铋磷钼黄还原为铋磷物，用抗坏血酸将铋磷钼黄还原为铋磷

30、钼蓝钼蓝,在分光光度计上于波长在分光光度计上于波长700nm处进处进行光度法测定。矿石试样以盐酸、硝酸行光度法测定。矿石试样以盐酸、硝酸分解、氢氟酸除硅、高氯酸冒烟赶氟分解、氢氟酸除硅、高氯酸冒烟赶氟,并并除去氮氧化物及氯离子。高氯酸冒烟还除去氮氧化物及氯离子。高氯酸冒烟还将磷氧化成正磷酸将磷氧化成正磷酸,在在1%硫酸介质中显色。硫酸介质中显色。干扰及其消除干扰及其消除显色液中显色液中50mg铁、铁、2mg钴、钴、12mg钛、钛、10mg锰锰、铜铜、铈铈，5mg锆锆、3mg铬铬(VI)、镍，、镍，0.5mg 钒钒(1V)无干扰，大于此量的有色离子无干扰，大于此量的有色离子,可用含可用含此离子的

31、底液作参比抵消其干扰。此离子的底液作参比抵消其干扰。试样中含铌、钨干扰，砷干扰严重。需用氢试样中含铌、钨干扰，砷干扰严重。需用氢溴酸法除砷；钛、铌等干扰元素可采用氢氟溴酸法除砷；钛、铌等干扰元素可采用氢氟酸络合钛、铌，用硼酸络合过剩的氢氟酸消酸络合钛、铌，用硼酸络合过剩的氢氟酸消除其干扰；钨的干扰采用柠檬酸络合来消除。除其干扰；钨的干扰采用柠檬酸络合来消除。钒的干扰以硫酸亚铁还原后可消除。铬含量钒的干扰以硫酸亚铁还原后可消除。铬含量较高时需用盐酸挥去铬。较高时需用盐酸挥去铬。 操作步骤：操作步骤：称取称取0.10.5g试样试样(含磷小于含磷小于0.1%时称取时称取0.5g)，置于烧杯中置于烧杯

32、中,加加1015mL盐酸硝酸混合酸盐酸硝酸混合酸,加热加热溶解，滴加溶解，滴加12mL氢氟酸氢氟酸(视硅含量而定视硅含量而定)。试。试样溶解后，加样溶解后，加5mL高氯酸，加热蒸发冒高氯酸高氯酸，加热蒸发冒高氯酸烟烟, 取下稍冷取下稍冷, 加入加入10mL氢溴酸氢溴酸-盐酸混合酸盐酸混合酸, 加加热蒸发冒高氯酸烟热蒸发冒高氯酸烟34min。取下，用水冲洗杯。取下，用水冲洗杯壁壁, 并继续冒高氯酸烟至湿盐状。取下稍冷，加并继续冒高氯酸烟至湿盐状。取下稍冷，加20mL硫酸硫酸(1+1)，轻轻混匀，加热溶解盐类，轻轻混匀，加热溶解盐类 ( 若若有氧化铁和二氧化锰沉淀出现有氧化铁和二氧化锰沉淀出现,

33、可滴加可滴加12滴过滴过氧化氢，煮沸氧化氢，煮沸2 min), 冷却至室温。移入冷却至室温。移入100mL 容量瓶中容量瓶中, 用水稀释至刻度用水稀释至刻度, 混匀混匀。分取分取10.00mL 试液两份分别置于试液两份分别置于50mL容量瓶中显色。容量瓶中显色。 工作曲线绘制：工作曲线绘制：称取与试样量相同的不含磷或已知磷称取与试样量相同的不含磷或已知磷含量的高纯铁含量的高纯铁, 同样品操作同样品操作。分取分取10.00 mL此溶液数份于一组此溶液数份于一组50mL容量瓶中容量瓶中,加入不同量的磷标准溶液加入不同量的磷标准溶液 ( 5.0 或或 10.0 g/mL)同样品显色，以未加磷标准溶同

34、样品显色，以未加磷标准溶液的溶液为参比，绘制工作曲线。液的溶液为参比，绘制工作曲线。 4、铝、铝 Al （M=26.98）铝是炼钢中良好的脱氧剂，去气剂和致密剂之铝是炼钢中良好的脱氧剂，去气剂和致密剂之一，炼钢脱氧时常加入一，炼钢脱氧时常加入0.010.1%的金属铝。的金属铝。铝在钢中主要以金属固溶体的形式存在。也有铝在钢中主要以金属固溶体的形式存在。也有少部分生成氧化铝少部分生成氧化铝(Al2O3)和氮化铝和氮化铝(AlN)等形式等形式存在。存在。铝属金属元素，具有两性能溶于稀盐酸及强碱铝属金属元素，具有两性能溶于稀盐酸及强碱中生成相应的盐及铝酸盐。一般不溶于硝酸中中生成相应的盐及铝酸盐。一

35、般不溶于硝酸中,在盐酸介质中在盐酸介质中AlCl3在过热状态下容易逸散在过热状态下容易逸散。钢铁试样中氧化铝一般不溶于酸称为钢铁试样中氧化铝一般不溶于酸称为“酸不溶酸不溶铝铝” ，而，而固溶铝和氮化铝易溶于酸称作固溶铝和氮化铝易溶于酸称作“酸溶酸溶铝铝，用，用”Als“表示。当要求测定全铝时，则表示。当要求测定全铝时，则需过滤残渣，用焦硫酸钾熔融后检出其中铝量，需过滤残渣，用焦硫酸钾熔融后检出其中铝量，加到酸溶铝的结果中，用加到酸溶铝的结果中，用”Alt“表示。铝的这种表示。铝的这种性质，应在分析中予以注意。性质，应在分析中予以注意。 铬天青铬天青S-铝的分光光度法铝的分光光度法铝的光度法是最

36、常用的分析法。作为其显铝的光度法是最常用的分析法。作为其显色剂不下几十种，目前最常用的是铬天青色剂不下几十种，目前最常用的是铬天青S，还有铬菁还有铬菁R，铝试剂等。铝试剂，铝试剂等。铝试剂(金黄色素金黄色素三甲酸三甲酸)光度法光度法,由于其具有较好的选择性，由于其具有较好的选择性，仍有实用价值。铬天青仍有实用价值。铬天青S(CAS)的灵敏度最的灵敏度最高高, 并且由于表面活性剂的应用及多元配合并且由于表面活性剂的应用及多元配合物的形成，进一步提高了测定的灵敏度。物的形成，进一步提高了测定的灵敏度。如如CAS-Al-乳化剂乳化剂OP光度法及光度法及DDMAA-CAS-Al光度法等。光度法等。CA

37、S光度法中，光度法中，Fe3+是最常见的干扰离子。是最常见的干扰离子。通常是用抗坏血酸还原通常是用抗坏血酸还原Fe3+或用或用EDTA-Zn隐蔽的方法来消除干扰。隐蔽的方法来消除干扰。 铬天青铬天青S与铝的显色反应与铝的显色反应铬天菁铬天菁-S又名铬奥醇又名铬奥醇-S，铬天兰，铬天兰-S。该试剂的钠盐为褐红色粉末，吸。该试剂的钠盐为褐红色粉末，吸湿性强湿性强, 易溶于水易溶于水, 水溶液的颜色随酸度不同而发色粉末水溶液的颜色随酸度不同而发色粉末, 吸湿性强吸湿性强, 易易溶于水溶于水, 水溶液的颜色随酸度不同而发生明显变化水溶液的颜色随酸度不同而发生明显变化。由于铬天菁由于铬天菁-S是一是一种

38、媒染剂种媒染剂, 常将水中之微尘染上蓝色常将水中之微尘染上蓝色, 当有乙醇存在时可消除此现象。当有乙醇存在时可消除此现象。 在在pH为为5.8时，铬天菁时，铬天菁-S与铝的络合比为与铝的络合比为2:1，最大最大545 nm，=6.8104。其反应其反应： 铬天青铬天青S(CAS)光度法光度法 EDTA-Zn掩蔽掩蔽-CAS光度法：光度法：试样经酸分解试样经酸分解, 并经高氯酸发烟处理以控制并经高氯酸发烟处理以控制酸度和将铬氧化为高价。在酸度和将铬氧化为高价。在pH 5.35.9 的的弱酸性介质中，弱酸性介质中，Al3+可与铬天青可与铬天青S生成生成1 2的的紫红色配合物紫红色配合物, 借以光度

39、法测定铝。铁、镍借以光度法测定铝。铁、镍的干扰可以用的干扰可以用EDTA-Zn隐蔽消除，用甘露隐蔽消除，用甘露醇配位隐蔽消除钛的干扰。醇配位隐蔽消除钛的干扰。本法适用于钢铁中本法适用于钢铁中0.01%0.5%铝的测定。铝的测定。 铬天青铬天青S(CAS)光度法光度法抗坏血酸隐蔽抗坏血酸隐蔽-CAS光度法光度法：试样经酸分解后，硫酸发烟。在试样经酸分解后，硫酸发烟。在pH 56介质介质中，中，Al3+与与CAS生成生成1 2的紫红色配合物，借的紫红色配合物，借以光度测定以光度测定。用抗坏血酸隐蔽用抗坏血酸隐蔽Fe3+等消除干扰等消除干扰。当试样中含钨时当试样中含钨时(0.5%)由于钨酸沉淀的析出

40、由于钨酸沉淀的析出而干扰测定而干扰测定, 可以用高氯酸发烟一过滤除去，可以用高氯酸发烟一过滤除去，并且可用抗坏血酸并且可用抗坏血酸-EDTA-Zn联合掩蔽的体系联合掩蔽的体系消除消除Fe3+等干扰。等干扰。本法适用于普钢本法适用于普钢, 低合金钢低合金钢, 铬镍不锈钢铬镍不锈钢(如如SAlMo不锈易切钢、不锈钢不锈易切钢、不锈钢)，高速钢及镍铬，高速钢及镍铬合金合金(Ni80Cr20)等钢中铝等钢中铝(0.01%2.0%)的测的测定。定。 GB/T 223.92000铬天青铬天青S光度法测定钢铁及合金中铝量光度法测定钢铁及合金中铝量1 测定范围测定范围本标准适用于钢铁及合金中本标准适用于钢铁及

41、合金中0.050%1.00%酸溶铝含量的测定。酸溶铝含量的测定。2 方法提要方法提要试料用酸溶解后，在试料用酸溶解后，在pH 5.35.9弱酸性介质弱酸性介质中，铝与铬天青中，铝与铬天青S生成紫红色络合物，测量生成紫红色络合物，测量其吸光度。在显色液中含其吸光度。在显色液中含100 g钒、钒、2mg铬铬不干扰测定，铁、镍的干扰可用不干扰测定，铁、镍的干扰可用Zn-EDTA掩掩蔽，蔽，300 g钛可用钛可用0.15g甘露醇掩蔽。甘露醇掩蔽。 3 分析步骤分析步骤：称取约称取约0.10g试样，置于石英烧杯中，加试样，置于石英烧杯中，加6mL盐酸、盐酸、1 mL硝酸，加热溶解硝酸，加热溶解，加加2m

42、L高氯酸加热至冒高氯酸烟，使铬高氯酸加热至冒高氯酸烟，使铬全部氧化至高价，并冒至近干，取下。稍冷，加全部氧化至高价，并冒至近干，取下。稍冷，加l mL高高氯酸氯酸。加加30 mL水溶盐，干过滤于水溶盐，干过滤于l00 mL容量瓶中，以容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。移取水稀释至刻度，混匀。移取5.00mL或或10.00mL试液（控试液（控制铝含量不大于制铝含量不大于20 g）两份置于）两份置于50mL容量瓶中显色：容量瓶中显色：显色液：加显色液：加5mL甘露醇溶液、加甘露醇溶液、加5mL盐酸、盐酸、5mL或或10mL Zn-EDTA溶液（镍基合金加溶液（镍基合金加5mL，铁基试样加与移取试，铁

43、基试样加与移取试液同量），加液同量），加4.0mL铬天青铬天青S溶液、溶液、5mL六次甲基四胺溶六次甲基四胺溶液。用水稀释至刻度，混匀，放置液。用水稀释至刻度，混匀，放置20min后比色：后比色：将部分显色液移入吸收皿中，余下部分加将部分显色液移入吸收皿中，余下部分加1mL氟化铵溶氟化铵溶液混匀作为参比液。于分光光度计波长液混匀作为参比液。于分光光度计波长545nm处测量吸处测量吸光度，减去空白的吸光度后从工作曲线上查出铝的含量。光度，减去空白的吸光度后从工作曲线上查出铝的含量。空白试验：称取与试料同量的纯铁两份，按试料同样的空白试验：称取与试料同量的纯铁两份，按试料同样的操作步骤做空白试验。

44、两份空白溶液的吸光度之差不得操作步骤做空白试验。两份空白溶液的吸光度之差不得超过超过0.02，取平均值。，取平均值。4 工作曲线绘制工作曲线绘制取与试料主要成分铁、镍、钴含量相近的铁取与试料主要成分铁、镍、钴含量相近的铁溶液、镍溶液、钴溶液于石英烧杯中，按试溶液、镍溶液、钴溶液于石英烧杯中，按试样同操作制备基体溶液。分别移取样同操作制备基体溶液。分别移取6份与试份与试液相同量的基体溶液置于液相同量的基体溶液置于50mL容量瓶中，容量瓶中，分别加入分别加入0，0.50，1.00，2.00，3.00，4.00mL铝标准溶液铝标准溶液(5 g/mL), 同试样溶液进行显色同试样溶液进行显色并测量吸光

45、度并测量吸光度。减去不加铝标准溶液的吸光减去不加铝标准溶液的吸光度后，以铝含量为横坐标，吸光度为纵坐标度后，以铝含量为横坐标，吸光度为纵坐标绘制工作曲线。绘制工作曲线。 5 本标准的精密度本标准的精密度 水平范围水平范围%重复性重复性r再现性再现性R0.0501.00 lg r =-1.5946+0.4717lgm 1g R =-1.2559+0.5556lgm锌中铝含量的光度法测定锌中铝含量的光度法测定 GB/T 12689.1-2004 锌及锌合金化学分析方法锌及锌合金化学分析方法 铝量的测定铝量的测定 方法方法1 铬天青铬天青S聚乙二醇辛基苯基醚气溴化十聚乙二醇辛基苯基醚气溴化十六烷基吡

46、啶分光光度法、六烷基吡啶分光光度法、 适用于铝含量适用于铝含量0.0003%0.010%的测定的测定 方法方法2 CAS分光光度法分光光度法 适用于铝含量适用于铝含量0.0100.500的测定的测定CSM 12 06 13 042009 锌及锌合金中铝含量的测定方法锌及锌合金中铝含量的测定方法 GB/T 12689.1-2004 方法方法2 CAS CAS分光光度法分光光度法1) 范围范围适用于锌及锌合金中铝含量的测定方法。适用于锌及锌合金中铝含量的测定方法。测定范围：测定范围：0.0100.500。2) 方法原理方法原理试料用盐酸试料用盐酸-过氧化氢溶解，在微酸性介质中，铝与铬过氧化氢溶解，

47、在微酸性介质中，铝与铬天青天青S生成有色络合物，于分光光度计波长生成有色络合物，于分光光度计波长557.5 nm处测量吸光度。处测量吸光度。3) 分析步骤分析步骤称取称取1.000g试样，精确至试样，精确至0.0001 g。置于。置于100 mL烧杯烧杯中，盖上表皿，加入中，盖上表皿，加入50 mL盐酸滴加过氧化氢溶解。盐酸滴加过氧化氢溶解。根据含铝量分取一定量溶液采用硫脲、抗坏血酸掩蔽根据含铝量分取一定量溶液采用硫脲、抗坏血酸掩蔽铜铁，在乙酸铜铁，在乙酸-乙酸钠缓冲溶液中用铬天青乙酸钠缓冲溶液中用铬天青S直接显色直接显色进行测定。进行测定。测定步骤为：测定步骤为：将试料置于将试料置于200 mL烧杯中，盖上表皿，加入烧杯中，盖上表皿，加入20 mL盐盐酸，数滴过氧化氢，低温加热至溶解完全，取下稍冷酸，数滴过氧化氢，低温加热至溶解完全，取下稍冷,吹洗表皿及杯壁，冷却。吹洗表皿及杯壁，冷却。按表按表4以水稀释至相应体积并按表以水稀释至相应体积并按表4分取试液于分取试液于100 mL容量瓶中，加水至约容量瓶中，加水至约10 mL。