第八章鋼鐵分析

1、第八章第八章 鋼鐵分析鋼鐵分析8.1 8.1 概概 述述8.2 8.2 鋼鐵試樣的采集鋼鐵試樣的采集8.3 8.3 總碳的測定總碳的測定8.4 8.4 硫的測定硫的測定 8.5 8.5 磷的測定磷的測定8.6 8.6 錳的測定錳的測定8.7 8.7 硅的測定硅的測定v紅河鋼鐵廠紅河鋼鐵廠8.1 概概 述述v了解鋼的生產(chǎn)過程，進(jìn)一步理解了解鋼的生產(chǎn)過程，進(jìn)一步理解五大元素五大元素在鋼中的作用，證明測定的意義在鋼中的作用，證明測定的意義 。v鋼鐵是鐵和碳的合金，其化學(xué)成分中大多鋼鐵是鐵和碳的合金，其化學(xué)成分中大多數(shù)元素是數(shù)元素是鐵鐵，還含有，還含有碳、硫、磷、硅、錳碳、硫、磷、硅、錳等元素。等元素

2、。 主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：鐵礦石石灰石焦炭配比高溫燃燒生鐵輔助材料熔煉碳素鋼C控制在一定限度Si Mn很低S P 雜質(zhì)2%,Mn2%Si促使C以游離態(tài)石墨狀存在Si高流動性強(qiáng)，軟易加工用于鑄造Si4%C以化合態(tài)存在（如Fe3C, Mn阻止以游離態(tài)存在）mp=1200 Co斷口灰色mp=1100Co斷口銀白色Mn高硬難加工多用于煉鋼 1、生鐵、生鐵8.1 概概 述述v鐵礦石和焦炭、石灰石按一定比例配合，經(jīng)過高溫煅燒、鐵礦石和焦炭、石灰石按一定比例配合，經(jīng)過高溫煅燒、冶煉，則鐵礦石被焦炭還原，生成粗制的鐵，稱冶煉，則鐵礦石被焦炭還原，生成粗制的鐵，稱生鐵生鐵。v鐵礦石主要成分是鐵礦石主要成分是氧化鐵

3、氧化鐵(Fe2O3)，還含有其他金，還含有其他金屬的硅酸鹽或非金屬雜質(zhì)，經(jīng)冶煉大部分雜質(zhì)轉(zhuǎn)屬的硅酸鹽或非金屬雜質(zhì)，經(jīng)冶煉大部分雜質(zhì)轉(zhuǎn)化成爐渣，分離除去，有少量雜質(zhì)化成爐渣，分離除去，有少量雜質(zhì)C、Mn、Si、S、P等殘存在等殘存在生鐵生鐵中。中。v如果在如果在生鐵生鐵中加入其他中加入其他輔助材料輔助材料，進(jìn)一步冶煉，進(jìn)一步冶煉，則雜質(zhì)被進(jìn)一步氧化除去，同時控制則雜質(zhì)被進(jìn)一步氧化除去，同時控制含碳量含碳量降至降至一定限度，一定限度， Si 、 Mn等元素含量很低，硫磷等雜等元素含量很低，硫磷等雜質(zhì)降至質(zhì)降至0.05%以下，則成為以下，則成為鐵及碳的合金鐵及碳的合金碳碳素鋼素鋼。2、鋼、鋼 碳素鋼

4、碳素鋼按按含碳量含碳量分分低碳鋼：低碳鋼：C0.25，稱純鐵或熟鐵中碳鋼中碳鋼： C 0.250.60高碳鋼高碳鋼： C0.60%鋼鋼碳素鋼碳素鋼 C：0.051.7合金鋼合金鋼8.1 概概 述述v特種鋼：特種鋼：若適當(dāng)提高鋼中若適當(dāng)提高鋼中Si或或Mn含量，或加入一定量的含量，或加入一定量的Ni，Cr，W，Mo，V，Ti等金屬，成為特種鋼（鐵合金或等金屬，成為特種鋼（鐵合金或合金鋼）。合金鋼）。vNi鋼：鋼：有較強(qiáng)的強(qiáng)度及韌性，多用于承受沖擊或強(qiáng)大壓力有較強(qiáng)的強(qiáng)度及韌性，多用于承受沖擊或強(qiáng)大壓力的制件，含的制件，含Ni36%的鑄鋼受熱時幾乎不膨脹，可制的鑄鋼受熱時幾乎不膨脹，可制精密儀精密儀

5、器器。vCr鋼：鋼：增強(qiáng)耐熱耐腐蝕性，多用于制造滾珠增強(qiáng)耐熱耐腐蝕性，多用于制造滾珠軸承軸承或工具，或工具，含含Cr12.518%的鉻鋼或含鉻的鉻鋼或含鉻0.6 1.75%、Ni 1.25%的鎳鉻的鎳鉻鋼，又稱鋼，又稱不銹鋼不銹鋼，可制，可制高壓鍋高壓鍋等多種物品。等多種物品。vW鋼：鋼：具有極強(qiáng)的具有極強(qiáng)的耐熱性耐熱性，受熱至白熱化仍不軟化，常用，受熱至白熱化仍不軟化，常用于制造運轉(zhuǎn)的機(jī)件或刀具。于制造運轉(zhuǎn)的機(jī)件或刀具。v各種各種合金鋼合金鋼具有獨特的性能而用于特殊用途。具有獨特的性能而用于特殊用途。8.1 概概 述述二、各元素在鋼中的形態(tài)和作用二、各元素在鋼中的形態(tài)和作用v主要是主要是 C

6、 、S 、Si 、Mn 、P（一）碳（一）碳 鋼鐵中的鋼鐵中的C來源來源：原料中的焦炭：原料中的焦炭 碳是鋼鐵的主要成分之一，它直接影響著鋼鐵碳是鋼鐵的主要成分之一，它直接影響著鋼鐵的性能。的性能。 碳是區(qū)別鐵與鋼，決定鋼號、品級的主要標(biāo)志。碳是區(qū)別鐵與鋼，決定鋼號、品級的主要標(biāo)志。 游離態(tài)化合態(tài) Fe3C, Mn3C, Cr3C2, WC, MoC等v碳的形態(tài)：碳的形態(tài)： 8.1 概概 述述v碳碳決定鋼的性能。碳在鋼中可作為決定鋼的性能。碳在鋼中可作為硬化劑硬化劑和和加強(qiáng)劑加強(qiáng)劑，正是由于碳的存在，才能用熱處理的，正是由于碳的存在，才能用熱處理的方法來調(diào)節(jié)和改善其機(jī)械性能。方法來調(diào)節(jié)和改善其

7、機(jī)械性能。 v對存在狀態(tài)的影響對存在狀態(tài)的影響 灰灰口生鐵，游離的口生鐵，游離的C多，軟而韌多，軟而韌用于鑄造用于鑄造 白白口生鐵，化合物口生鐵，化合物C多，硬而脆多，硬而脆用于煉鋼用于煉鋼8.1 概概 述述（二）硅（二）硅 1、來源、來源 由原料礦石引入或脫氧及特殊需要而有意加入。由原料礦石引入或脫氧及特殊需要而有意加入。 2、 形態(tài)形態(tài)v主要以硅化物：主要以硅化物：FeSi 、MnSi 、FeMnSi 存在存在v在高硅鋼中，一部分以在高硅鋼中，一部分以SiC存在，也有時形成存在，也有時形成 固熔體或硅酸鹽固熔體或硅酸鹽。8.1 概概 述述 3、性能、性能 v(1)增強(qiáng)鋼的硬度、彈性及強(qiáng)度，

8、提高抗氧化能力及耐增強(qiáng)鋼的硬度、彈性及強(qiáng)度，提高抗氧化能力及耐酸性；酸性；v(2)促使促使C以游離態(tài)存在，使鋼具有流動性，易于鑄造以游離態(tài)存在，使鋼具有流動性，易于鑄造 v(3) 類型類型 va 一般一般生鐵生鐵或或碳素鋼碳素鋼 Si含量含量 0.8%高錳鋼高錳鋼 高達(dá)高達(dá)13%-14%含含Mn 12% - 20%的鐵合金為的鐵合金為鏡鐵鏡鐵 含含Mn 60% - 80%的鐵合金為的鐵合金為錳鐵錳鐵 v各種型號的高錳鋼，具各種型號的高錳鋼，具有良好的彈性及耐腐蝕有良好的彈性及耐腐蝕性。用于制造彈簧、齒性。用于制造彈簧、齒輪、轉(zhuǎn)軸、鐵路道岔等輪、轉(zhuǎn)軸、鐵路道岔等v此兩種主要用此兩種主要用于煉鋼做

9、脫硫于煉鋼做脫硫劑劑（四）硫（四）硫 有害成分有害成分 1 來源來源：主要由焦炭或原料礦石引入：主要由焦炭或原料礦石引入 2 形態(tài)形態(tài)：主要以：主要以MnS或或FeS狀態(tài)存在狀態(tài)存在 若：若：SM n生 成M nS反 之 過 量 S和 FeFeS8.1 概概 述述 3 性能性能 使鋼產(chǎn)生使鋼產(chǎn)生“熱脆性熱脆性”有害成分有害成分 原因：為什么產(chǎn)生熱脆性？原因：為什么產(chǎn)生熱脆性？ FeS的熔點較低，最后凝固，夾雜于鋼鐵的熔點較低，最后凝固，夾雜于鋼鐵的晶格之間。當(dāng)加熱壓制鋼鐵時，的晶格之間。當(dāng)加熱壓制鋼鐵時，F(xiàn)eS熔融，熔融，鋼鐵的晶粒失去連接作用而脆裂。鋼鐵的晶粒失去連接作用而脆裂。 （五）磷（

10、五）磷 有害雜質(zhì)有害雜質(zhì) 1 來源來源 ：由原料中引入，有時也為了特殊需要而有：由原料中引入，有時也為了特殊需要而有意加入意加入 2 形態(tài)形態(tài)：以：以Fe2P 或或 Fe3P 狀態(tài)存在狀態(tài)存在 3 性能性能：磷化鐵硬度較強(qiáng)，以至鋼鐵難于加工，并：磷化鐵硬度較強(qiáng)，以至鋼鐵難于加工，并使鋼鐵產(chǎn)生使鋼鐵產(chǎn)生“冷脆性冷脆性”，也是，也是有害雜質(zhì)有害雜質(zhì)。v但是但是P也有其也有其作用作用：P 流動性流動性 易鑄造易鑄造 并可避免在軋鋼時軋輥與并可避免在軋鋼時軋輥與壓件粘合壓件粘合 因此在特殊情況下常有意加入一定量因此在特殊情況下常有意加入一定量P達(dá)此目的。達(dá)此目的。 8.1 概概 述述 4. 類型類型

11、: 生生 鐵鐵 P0.3% 碳素鋼碳素鋼 P0.06% 優(yōu)質(zhì)鋼優(yōu)質(zhì)鋼 P0.03%特殊用途：特殊用途：軋輥鋼軋輥鋼高達(dá)高達(dá) 0.4 0.5%煉鋼煉鋼 或或 鑄鋼用的鑄鋼用的磷鐵磷鐵 15 20%之間之間v以上歸納成如下表：以上歸納成如下表：CSiMnSP形形態(tài)態(tài) 固溶體固溶體碳化物碳化物Fe3C, Mn3C, Cr3C, WC, MoC.游離石墨碳游離石墨碳主要硅化物：主要硅化物：FeSi, MnSi高碳鋼部分高碳鋼部分SiC有時以固熔體有時以固熔體或硅酸鹽或硅酸鹽 MnC, MnS,FeMnSi 固熔體固熔體MnS ,FeS Fe2P , Fe3P來來源源焦炭焦炭原料礦石原料礦石；脫氧或特殊

12、脫氧或特殊需要而加入需要而加入原料礦原料礦石；作石；作脫硫脫脫硫脫氧劑氧劑焦炭焦炭 或或原料礦原料礦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鋼中的形態(tài)和作用表各元素在鋼中的形態(tài)和作用表硬度硬度含量高含量高含量低含量低產(chǎn)生熱脆產(chǎn)生熱脆性性產(chǎn)生冷脆性產(chǎn)生冷脆性延展性延展性韌性韌性熔點熔點鋼：鋼： S0.05%生鐵：生鐵： 0.35%生鐵生鐵P0.3% 碳素碳素0.06% 優(yōu)質(zhì)優(yōu)質(zhì)0.03%軋輥鋼高達(dá)軋輥鋼高達(dá) 0.4 0.5%磷鐵磷鐵 15 20%之間之間彈性彈性強(qiáng)度強(qiáng)度抗氧化性抗氧化性流動性流動性易于鑄造易于鑄造（促使（促使C以以游離態(tài)）游離態(tài)）易于鑄造易于鑄造防止軋輥、

13、防止軋輥、軋件間粘合軋件間粘合抗酸堿性抗酸堿性檢測意義檢測意義決定鋼鐵型號及決定鋼鐵型號及用途主要指標(biāo)用途主要指標(biāo)直接影響鋼鐵性直接影響鋼鐵性能控制一定量能控制一定量有害成分嚴(yán)格降至一定量有害成分嚴(yán)格降至一定量C Si MnSP三三 、 檢測意義檢測意義v綜上所述，綜上所述， C確定鋼鐵型號及用途確定鋼鐵型號及用途主要指標(biāo)主要指標(biāo) Si、Mn直接影響鋼鐵性能直接影響鋼鐵性能(有益的有益的)控制一定量控制一定量 S、P有害成分有害成分 嚴(yán)格降至一定量嚴(yán)格降至一定量v因此，對于因此，對于生鐵生鐵和和碳素鋼碳素鋼：C、Si、Mn、S、P等等五種元素的含量是冶金或機(jī)械工業(yè)化驗室日常生五種元素的含量是冶

14、金或機(jī)械工業(yè)化驗室日常生產(chǎn)控制的重要指標(biāo)。產(chǎn)控制的重要指標(biāo)。8.1 概概 述述8.2 8.2 鋼鐵試樣的采集鋼鐵試樣的采集 一、采集規(guī)則一、采集規(guī)則 二、鋼材分析試樣的采集二、鋼材分析試樣的采集大斷面鋼材大斷面鋼材小斷面鋼材小斷面鋼材 鋼板取樣鋼板取樣 三、熔煉分析試樣的采集三、熔煉分析試樣的采集8.2 鋼鐵試樣的采集鋼鐵試樣的采集8.3 8.3 總碳的測定總碳的測定8.3 總總碳的測定碳的測定v測定各種形態(tài)的碳屬于測定各種形態(tài)的碳屬于相分析相分析；v在在成分分析成分分析中，一般鋼樣只測定中，一般鋼樣只測定總碳量總碳量；v生鐵生鐵試樣除測定試樣除測定總碳量總碳量外，常分別測定外，常分別測定 游

15、離碳游離碳和和化合碳化合碳的含量。的含量。 生鐵生鐵C1.7%, 鋼含鋼含C 0.21.7%?？偺剂康臏y定方法總碳量的測定方法基本原理：基本原理：通常都是將試樣置于高溫氧氣流中通常都是將試樣置于高溫氧氣流中燃燒，使之轉(zhuǎn)化為燃燒，使之轉(zhuǎn)化為二氧化碳二氧化碳再用適當(dāng)方法測定。再用適當(dāng)方法測定。氣體容量法氣體容量法非水滴定法非水滴定法儀器分析法儀器分析法8.3 總總碳的測定碳的測定燃燒燃燒-氣體容積法氣體容積法(氣體容量法氣體容量法)v是目前國內(nèi)外廣泛采用的是目前國內(nèi)外廣泛采用的標(biāo)準(zhǔn)方法標(biāo)準(zhǔn)方法。v優(yōu)點優(yōu)點：成本低，有較高的準(zhǔn)確度，測得結(jié)果：成本低，有較高的準(zhǔn)確度，測得結(jié)果是總碳量的絕對值。是總碳量

16、的絕對值。v缺點缺點是要求有較熟練的操作技巧，分析時間是要求有較熟練的操作技巧，分析時間較長，對低碳試樣測定誤差較大。較長，對低碳試樣測定誤差較大。8.3 總總碳的測定碳的測定（一）（一） 方法原理方法原理v試樣在試樣在12001300的高溫的高溫O2氣流中燃燒，氣流中燃燒，鋼鐵中的碳被氧化生成鋼鐵中的碳被氧化生成CO2:v C + O2 = CO2v 4Fe3C + 13O2 = 4CO2 + 6Fe2O3 v Mn3C +3O2 = CO2 + Mn3Ov 3FeS +5O2 = Fe3O4 +3SO2v 3MnS + 5O2 = Mn3O4 + 3SO28.3 總總碳的測定碳的測定（一）

17、（一） 方法原理方法原理v生成的生成的CO2與過剩的與過剩的O2經(jīng)導(dǎo)管引入量氣管，測定經(jīng)導(dǎo)管引入量氣管，測定容積，然后通過裝有容積，然后通過裝有KOH溶液的吸收器，吸收溶液的吸收器，吸收其中的其中的CO2: CO2十十2KOH = K2CO3十十H2Ov剩余的剩余的O2再返回再返回量氣管量氣管中，根據(jù)吸收前后容積之中，根據(jù)吸收前后容積之差，得到差，得到CO2的容積，據(jù)此計算出試樣中的容積，據(jù)此計算出試樣中碳的質(zhì)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)量分?jǐn)?shù)。8.3 總總碳的測定碳的測定（二）主要試劑（二）主要試劑v1.氫氧化鉀吸收劑溶液氫氧化鉀吸收劑溶液(400g/L)； v2.除硫劑除硫劑 活性二氧化錳活性二氧化錳(粒

18、狀粒狀)或釩酸銀。或釩酸銀。v 2.1 釩酸銀；釩酸銀； 2.2 活性氧化錳；活性氧化錳； v3. 酸性氯化鈉溶液（酸性氯化鈉溶液（250g/L）；）；v4.助熔劑助熔劑 錫粒錫粒(或錫片或錫片)、銅、氧化銅、純鐵粉。、銅、氧化銅、純鐵粉。v 5. .高錳酸鉀溶液（高錳酸鉀溶液（40g/L）；）；v 6.甲基橙指示劑（甲基橙指示劑（2g/L）。）。 8.3 總總碳的測定碳的測定圖圖1 氣體容量法定碳裝置氣體容量法定碳裝置l.氧氣瓶，氧氣瓶，2.氧氣表，氧氣表，3.緩沖瓶，緩沖瓶，4、5.洗氣瓶，洗氣瓶，6.干燥塔，干燥塔，7.玻璃磨口塞玻璃磨口塞, 8.管式爐，管式爐， 9.燃燒管，燃燒管，1

19、0.除硫管除硫管,11.容量定碳儀容量定碳儀(包括包括: 冷凝管冷凝管a 、量氣管量氣管b、水準(zhǔn)瓶水準(zhǔn)瓶c、吸收瓶吸收瓶d、小旋塞小旋塞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.溫度自動控制器溫度自動控制器. 15. 供氧旋塞供氧旋塞v（三）儀器（三）儀器（四）分析步驟（四）分析步驟 v(1)(1)準(zhǔn)備工作準(zhǔn)備工作 將爐溫升至將爐溫升至12001350，v(2)檢查管路是否漏氣，裝置是否正常，檢查管路是否漏氣，裝置是否正常，v(3)排出系統(tǒng)內(nèi)的氣體，空燒排出系統(tǒng)內(nèi)的氣體，空燒30min，v(4)燃燒標(biāo)準(zhǔn)樣品，使封閉液被燃燒標(biāo)準(zhǔn)樣品，使封閉液被CO2飽

20、和，飽和，v(5)測定樣品測定樣品 稱樣稱樣,置于瓷舟中置于瓷舟中助熔劑覆蓋于試樣上面助熔劑覆蓋于試樣上面將瓷舟放將瓷舟放入瓷管內(nèi)入瓷管內(nèi)預(yù)熱預(yù)熱l min，通氧，通氧15s后打開閥門使后打開閥門使CO2進(jìn)入量進(jìn)入量氣筒氣筒約約2min后燃燒完全，可停止加熱后燃燒完全，可停止加熱測定氣體體積測定氣體體積用用KOH吸收吸收CO2測定剩余氣體體積。測定剩余氣體體積。8.3 總總碳的測定碳的測定（五）（五） 測定條件測定條件 1試樣的燃燒程度試樣的燃燒程度燃燒溫度燃燒溫度 ，助熔劑降低燃燒溫度，助熔劑降低燃燒溫度;通通O2速度速度 2硫的干擾及消除硫的干擾及消除 在高溫在高溫O2氣流中燃燒時，試樣中

21、硫也轉(zhuǎn)化為氣流中燃燒時，試樣中硫也轉(zhuǎn)化為SO2： 如果生成的如果生成的SO2，在吸收前未能除去，同樣被，在吸收前未能除去，同樣被KOH溶液吸收，干擾碳的測定。溶液吸收，干擾碳的測定。常用常用MnO2、AgVO3 除去混合氣體中的除去混合氣體中的SO28.3 總總碳的測定碳的測定3 . 測定中應(yīng)注意的問題測定中應(yīng)注意的問題 v3.1 助熔劑中含碳量一般不超過助熔劑中含碳量一般不超過0.005% ;v3.2 樣品的放置要均勻地鋪在瓷舟中樣品的放置要均勻地鋪在瓷舟中;v3.3 定碳儀應(yīng)裝置在室溫較正常的地方定碳儀應(yīng)裝置在室溫較正常的地方(距離高溫爐約距離高溫爐約 300500mm) ；v3.4 更換

22、水準(zhǔn)瓶所盛溶液、玻璃棉、除硫劑、氫氧化鉀溶更換水準(zhǔn)瓶所盛溶液、玻璃棉、除硫劑、氫氧化鉀溶液后，均應(yīng)作幾次高碳試樣，使二氧化碳飽和后，才可進(jìn)液后，均應(yīng)作幾次高碳試樣，使二氧化碳飽和后，才可進(jìn)行試樣測定。行試樣測定。v3.5 對測定含硫量較高的試樣對測定含硫量較高的試樣(大于大于0.2%)，應(yīng)增加除硫劑，應(yīng)增加除硫劑量或增加一個除硫管。量或增加一個除硫管。8.3 總總碳的測定碳的測定 3 . 測定中應(yīng)注意的問題測定中應(yīng)注意的問題 v3.6 吸收器、水準(zhǔn)瓶內(nèi)溶液吸收器、水準(zhǔn)瓶內(nèi)溶液 及及 混合氣體混合氣體 三者的溫度應(yīng)基三者的溫度應(yīng)基本相同，否則將產(chǎn)生正負(fù)空白值。本相同，否則將產(chǎn)生正負(fù)空白值。v3.

23、7 如分析完高碳試樣后，應(yīng)通氧空燒一次，才可以接著如分析完高碳試樣后，應(yīng)通氧空燒一次，才可以接著做低碳試樣分析。做低碳試樣分析。v3.8 當(dāng)洗氣瓶中硫酸體積顯著增加及二氧化錳變白時，說當(dāng)洗氣瓶中硫酸體積顯著增加及二氧化錳變白時，說明已失效，應(yīng)及時更換。明已失效，應(yīng)及時更換。v3.9 觀察試樣是否完全燃燒，如燃燒不完全，需重新分析。觀察試樣是否完全燃燒，如燃燒不完全，需重新分析。v3.10 爐子升溫應(yīng)開始慢，逐步加速，以延長硅碳棒壽命。爐子升溫應(yīng)開始慢，逐步加速，以延長硅碳棒壽命。3 . 測定中應(yīng)注意的問題測定中應(yīng)注意的問題v3.11 分析前，應(yīng)先檢查儀器各部分是否漏氣。工作開始分析前，應(yīng)先檢查

24、儀器各部分是否漏氣。工作開始前及工作中，均應(yīng)燃燒標(biāo)準(zhǔn)樣品，判定工作過程中儀器前及工作中，均應(yīng)燃燒標(biāo)準(zhǔn)樣品，判定工作過程中儀器的準(zhǔn)確性。的準(zhǔn)確性。v3.12 吸收前后觀察刻度的時間應(yīng)一致。吸收后觀察刻度吸收前后觀察刻度的時間應(yīng)一致。吸收后觀察刻度時，量氣管及水準(zhǔn)瓶內(nèi)液面與視線應(yīng)處在同一水平線上。時，量氣管及水準(zhǔn)瓶內(nèi)液面與視線應(yīng)處在同一水平線上。v3.13 吸收器中吸收器中KOH溶液使用時間長后也應(yīng)進(jìn)行更換，一溶液使用時間長后也應(yīng)進(jìn)行更換，一般在分析般在分析2000次后更換，否則吸收效率降低，使測定結(jié)次后更換，否則吸收效率降低，使測定結(jié)果偏低。果偏低。v3.14 測定中應(yīng)記錄溫度與大氣壓力，以確定

25、校正系數(shù)測定中應(yīng)記錄溫度與大氣壓力，以確定校正系數(shù)f。( (六六) )分析結(jié)果計算分析結(jié)果計算 v結(jié)果可按下式計算：結(jié)果可按下式計算：vm 鋼鐵試樣的質(zhì)量，鋼鐵試樣的質(zhì)量，g；vV CO2實測體積，實測體積，mL；vK 溫度、壓力校正系數(shù)；溫度、壓力校正系數(shù)；v0.000516、101.3kPa條件下單位體積所含碳條件下單位體積所含碳質(zhì)量，質(zhì)量，g/mL；%1000005.0C%mKV8.3 總總碳的測定碳的測定說明：說明：v(1) K 溫度、壓力校正系數(shù)溫度、壓力校正系數(shù) , 求法如下：求法如下： v根據(jù)氣態(tài)方程，有根據(jù)氣態(tài)方程，有 ：v 即即 ：vP，t 現(xiàn)場測得的氣壓、溫度值現(xiàn)場測得的氣

26、壓、溫度值；v p 根據(jù)根據(jù)t值查表得到的飽和水蒸汽氣壓值，值查表得到的飽和水蒸汽氣壓值，kPa；v1.813 16、101.3kPa時飽和水蒸氣氣壓值。時飽和水蒸氣氣壓值。TVPTPVTTPPVVKtpPVV27316273813.13 .101說明：說明：v(2) 0.0005特殊狀態(tài)下每毫升特殊狀態(tài)下每毫升CO2氣體的質(zhì)量，氣體的質(zhì)量，g/mL；v特殊狀態(tài)下，特殊狀態(tài)下，每每mol CO2氣體的氣體的質(zhì)量質(zhì)量為為12g，即，即12g/mol;其其體積體積為為24000mL，即，即24000mL/molv則每毫升則每毫升CO2氣體的質(zhì)量為：氣體的質(zhì)量為： g /mL；molmLmolg/2

27、4000/128.4 8.4 硫的測定硫的測定8.4 硫的測定硫的測定 vS 有害成分有害成分(熱脆性熱脆性)，含硫量應(yīng)嚴(yán)格控制于一，含硫量應(yīng)嚴(yán)格控制于一定范圍定范圍v硫的測定方法很多：硫的測定方法很多：高溫燃燒法：碘量法、酸堿滴定法、光度法高溫燃燒法：碘量法、酸堿滴定法、光度法經(jīng)典的經(jīng)典的硫酸鋇重量法硫酸鋇重量法用于測定高硫試樣；用于測定高硫試樣；燃燒燃燒- -滴定法滴定法具有簡單、快速、準(zhǔn)確及適應(yīng)面廣的特點，具有簡單、快速、準(zhǔn)確及適應(yīng)面廣的特點，被廣泛采用，它也是國內(nèi)外的標(biāo)準(zhǔn)方法。被廣泛采用，它也是國內(nèi)外的標(biāo)準(zhǔn)方法。 v介紹燃燒介紹燃燒- -滴定法中的滴定法中的燃燒燃燒- -碘酸鉀容量法碘

28、酸鉀容量法。(一) 原 理v燃燒：燃燒： 4FeS + O2 = 2Fe2O3 + 4SO2 3MnS +5O2 = Mn3O4 + 3SO2v吸收：吸收： SO2 + H2O= H2SO3v滴定：滴定： KIO3 + 5KI +6HCl = 3I2 + 6KCl + 3H2O H2SO3 + I2 + H2O = H2SO4 + 2HI v關(guān)系式：關(guān)系式：IO3-3I23SO32-3S 鋼鐵鋼鐵試樣試樣O21300左右SO2H2O吸收吸收H2SO3H+ KIO3-KI淀粉淀粉SO42，藍(lán)色出現(xiàn)藍(lán)色出現(xiàn)33 IOns(二)主要試劑及儀器v1. 碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液 c(1/6KIO3)

29、 = 0.01000mol/L、 0.001000mol/L、 0.0002500mol/L；v2淀粉吸收液淀粉吸收液(10g/L)； v3. 助熔劑助熔劑v4. 鋼鐵定硫儀鋼鐵定硫儀8.4 硫的測定硫的測定 （三）儀器裝置v供氧部分、燃燒部分、洗氣部供氧部分、燃燒部分、洗氣部分于鋼鐵定碳儀相同；分于鋼鐵定碳儀相同；v圖為定硫儀的圖為定硫儀的滴定部分滴定部分裝置裝置 v1.球形管球形管 2.滴定管滴定管3.吸收杯吸收杯8.4 硫的測定硫的測定 ( (四四) )測定步驟測定步驟v(1)(1)準(zhǔn)備工作準(zhǔn)備工作預(yù)熱：將爐溫升至預(yù)熱：將爐溫升至12001350 C，試漏；試漏；瓷舟處理：瓷舟處理：10

30、001000 C灼燒灼燒1h，1300 C通氧燃燒通氧燃燒12min，取出冷卻待用；取出冷卻待用；瓷管處理：用廢棄樣品通氧多次灼燒，使系統(tǒng)對硫飽和；瓷管處理：用廢棄樣品通氧多次灼燒，使系統(tǒng)對硫飽和；淀粉溶液準(zhǔn)備：于吸收杯中加入淀粉溶液準(zhǔn)備：于吸收杯中加入淀粉吸收液淀粉吸收液（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；硫大于吸收液；硫大于0.01%用用高硫吸收杯，加高硫吸收杯，加60mL吸收液吸收液) )，通氧，用，通氧，用KIO3標(biāo)準(zhǔn)溶標(biāo)準(zhǔn)溶液液滴定至滴定至淺藍(lán)色淺藍(lán)色不褪（析出不褪（析出I I2 2），關(guān)閉氧氣。），關(guān)閉氧氣。目的？目的？( (四四) )測定步驟

31、測定步驟 (2) 試樣的測定：試樣的測定：v稱取適量試樣，置于稱取適量試樣，置于瓷舟瓷舟中，加入適量中，加入適量助熔劑助熔劑，將瓷舟，將瓷舟推至高溫處，推至高溫處，預(yù)熱預(yù)熱0.51.5min，通氧，控制，通氧，控制氧速氧速為為15002000mL/min，燃燒后的，燃燒后的混合氣體混合氣體導(dǎo)入吸收杯中，導(dǎo)入吸收杯中，使淀粉吸收液使淀粉吸收液藍(lán)色開始消褪藍(lán)色開始消褪，立即用，立即用KIO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定并使液面并使液面保持藍(lán)色；保持藍(lán)色；v當(dāng)吸收液褪色緩慢時，滴定速度也相應(yīng)減饅，直至吸收當(dāng)吸收液褪色緩慢時，滴定速度也相應(yīng)減饅，直至吸收液的色澤與原來的終點色澤液的色澤與原來的終點色澤相同

32、相同，間歇通氣后，色澤不，間歇通氣后，色澤不變即為終點。變即為終點。 計算：計算：%100100006.323%0GVVcSv c KIO3標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L；v V 滴定滴定試樣試樣所消耗所消耗KIO3標(biāo)液的體積，標(biāo)液的體積，mL；v V0滴定滴定空白空白樣所消耗樣所消耗KIO3標(biāo)液的體積，標(biāo)液的體積，mL；v G 試料的質(zhì)量，試料的質(zhì)量，g。33 IOns( (五五) )測定條件測定條件 v助熔劑用量助熔劑用量vSO2的轉(zhuǎn)化率的轉(zhuǎn)化率vSO2的回收率的回收率v連續(xù)測定連續(xù)測定10個樣品后，就應(yīng)清除管內(nèi)的氧個樣品后，就應(yīng)清除管內(nèi)的氧化物化物 ( (二二) )燃燒燃燒酸

33、堿滴定法酸堿滴定法v原理：原理：采用采用雙氧水雙氧水溶液作為吸收劑吸收溶液作為吸收劑吸收二氧化硫二氧化硫，生成的，生成的H2SO3被氧化為被氧化為H2SO4，然后用，然后用NaOH標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定生成的生成的H2SO4，即可求出，即可求出SO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。吸收：吸收： SO2 + H2O = H2SO3 H2SO3 + H2O2 = H2SO4+H2O 滴定：滴定： 2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2Ov本法克服了本法克服了SO2在吸收器中逃逸的現(xiàn)象在吸收器中逃逸的現(xiàn)象，對滴定速度沒有，對滴定速度沒有要求，尤其適合于要求，尤其適合于C-S的聯(lián)合

34、測定。的聯(lián)合測定。v該法終點敏銳，操作方便；燃燒過程中即使有該法終點敏銳，操作方便；燃燒過程中即使有SO3產(chǎn)生也產(chǎn)生也能被滴定，不影響測定結(jié)果。能被滴定，不影響測定結(jié)果。8.5 8.5 磷的測定磷的測定vP使鋼鐵具有使鋼鐵具有冷脆性冷脆性，但同時又可避免軋，但同時又可避免軋鋼時軋輥與壓件粘合，使其易于鑄造鋼時軋輥與壓件粘合，使其易于鑄造 。v磷的磷的測定方法：測定方法：有重量法、滴定法、光度法。有重量法、滴定法、光度法。v一般：使一般：使PPO43-，再與鉬酸銨反應(yīng)生成磷鉬酸，再與鉬酸銨反應(yīng)生成磷鉬酸，在此基礎(chǔ)上可用重量法、酸堿滴定法、在此基礎(chǔ)上可用重量法、酸堿滴定法、磷鉬藍(lán)光度磷鉬藍(lán)光度法法

35、進(jìn)行測定。進(jìn)行測定。 v部頒標(biāo)準(zhǔn)：部頒標(biāo)準(zhǔn)：磷鉬藍(lán)光度法磷鉬藍(lán)光度法 8.5 磷的測定磷的測定 磷鉬藍(lán)光度法磷鉬藍(lán)光度法v原理：原理：試樣分解試樣分解，使使PPO43-， 磷鉬藍(lán)磷鉬藍(lán),于于660nm波長處測吸光度。波長處測吸光度。v測定的條件：測定的條件：v酸度酸度：0.8-1.1mol/L HNO3 0.7mol/L時，過量的鉬酸銨也被時，過量的鉬酸銨也被SnCl2還原；還原； 1.1-1.4mol/L時，只有部分磷鉬黃被時，只有部分磷鉬黃被SnCl2還原；還原；1.4mol/L時，磷鉬藍(lán)分解，無藍(lán)色產(chǎn)生。時，磷鉬藍(lán)分解，無藍(lán)色產(chǎn)生。v硅硅 的干擾：形成藍(lán)色的硅鉬藍(lán)，干擾測定的干擾：形成藍(lán)

36、色的硅鉬藍(lán)，干擾測定加鉬酸銨后快速加入酒石酸還原劑，與多余的鉬酸銨加鉬酸銨后快速加入酒石酸還原劑，與多余的鉬酸銨反應(yīng)，阻止其與硅反應(yīng)；反應(yīng)，阻止其與硅反應(yīng)；v基體基體Fe3的干擾：用的干擾：用NaF絡(luò)合，消除；絡(luò)合，消除；鉬酸銨鉬酸銨(黃色黃色)SnCl2還原還原8.6 8.6 錳的測定錳的測定v錳錳是良好的脫氧劑和脫硫劑，能降低由是良好的脫氧劑和脫硫劑，能降低由于鋼中的硫所引起的熱脆性，從而改善于鋼中的硫所引起的熱脆性，從而改善鋼的熱加工性能，提高鋼的可鍛性。增鋼的熱加工性能，提高鋼的可鍛性。增加錳的含量加錳的含量,可提高鋼的強(qiáng)度和硬度。可提高鋼的強(qiáng)度和硬度。v錳錳在鋼中通常以固溶體及化合態(tài)

37、形式存在鋼中通常以固溶體及化合態(tài)形式存在。在。普通鋼中含錳量為普通鋼中含錳量為0.258，低合金錳鋼中錳的含量為低合金錳鋼中錳的含量為0.81.5，耐磨的高錳鋼的錳量達(dá)耐磨的高錳鋼的錳量達(dá)14。v錳的化合物易溶于硫酸、稀硝酸，形成錳的化合物易溶于硫酸、稀硝酸，形成二價離子。在錳的化臺物中，二價錳離二價離子。在錳的化臺物中，二價錳離子最穩(wěn)定。這種離子在酸性條件下可能子最穩(wěn)定。這種離子在酸性條件下可能被氧化成七價錳，即高錳酸。用還原劑被氧化成七價錳，即高錳酸。用還原劑標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定或根據(jù)高錳酸根顏色的深標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定或根據(jù)高錳酸根顏色的深度與含量成正比來用分光光度法都可測度與含量成正比來用分光光度法都

38、可測定錳含量。定錳含量。 v錳的分析方法：錳的分析方法：v國家標(biāo)準(zhǔn)分析方法有：國家標(biāo)準(zhǔn)分析方法有：GBT223.41988鋼鐵及合金化學(xué)分析方法鋼鐵及合金化學(xué)分析方法 硝酸硝酸銨氧化容量法測定錳量銨氧化容量法測定錳量；GBT223.58一一1987鋼鐵及合金化學(xué)分析方法鋼鐵及合金化學(xué)分析方法 亞砷亞砷酸鈉一亞硝酸鈉滴定法測定錳量酸鈉一亞硝酸鈉滴定法測定錳量；GBT223.631988鋼鐵及合金化學(xué)分析方法鋼鐵及合金化學(xué)分析方法 高碘高碘酸鋼酸鋼(鉀鉀)光度法測定錳量光度法測定錳量；GBT223.64-1988鋼鐵及合金化學(xué)分析方法鋼鐵及合金化學(xué)分析方法 火焰火焰原于吸收光譜法測定錳量原于吸收光

39、譜法測定錳量。v工廠實用分析方法有：工廠實用分析方法有： 過硫酸銨法、分光光度法過硫酸銨法、分光光度法。（一）（一）過硫酸銨與銀鹽氧化一亞砷酸鈉與亞硝酸鈉滴定法過硫酸銨與銀鹽氧化一亞砷酸鈉與亞硝酸鈉滴定法v1方法要點方法要點 試樣以硫、磷、硝混酸溶解，并以硝酸銀為催化劑，用過試樣以硫、磷、硝混酸溶解，并以硝酸銀為催化劑，用過硫酸銨將錳氧化為高錳酸。然后用亞砷酸鈉硫酸銨將錳氧化為高錳酸。然后用亞砷酸鈉-亞硝酸鈉還原。亞硝酸鈉還原。v2主要反應(yīng)主要反應(yīng)氧化：氧化：2Mn(NO3)2+5(NH4)2S2O8+8H2O = 2HMnO4+5(NH4)2SO4+4HNO3+5H2SO4 滴定滴定: 2H

40、MnO4+5Na3AsO3+4HNO3 =5Na3AsO4+2Mn(NO3)2+2H2O 2HMnO4+5NaNO2+4HNO3 =5NaNO3+2Mn(NO3)2+2H2Ov3試劑試劑 (1)混酸甲混酸甲(硫酸硫酸+磷酸磷酸+硝酸硝酸+水水=100+125+250十十525)。 (2)混酸乙混酸乙(硝酸硝酸+磷酸磷酸+水水=50+700+250)。 (3)王水王水(鹽酸鹽酸+硝酸硝酸=3+1)。 (4)高氯酸高氯酸(濃濃)。 (5)硝酸銀溶液硝酸銀溶液(1.7)。 (6)過硫酸銨溶液過硫酸銨溶液(25)。 (7)氯化鈉溶液氯化鈉溶液(1)。 (8)亞砷酸鈉一亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液亞砷酸鈉一亞硝酸鈉

41、標(biāo)準(zhǔn)溶液c1/2(Na3AsO3-NaNO3)=0.05mol/L稱取稱取1.25g三氧化二砷固體于三氧化二砷固體于250mL燒燒杯中，加入杯中，加入50mL NaOH溶液溶液(1molL)，微熱使其溶解，微熱使其溶解，然后用硫酸溶液然后用硫酸溶液c(1/2H2SO4)=1mol/L中和至中性，加入中和至中性，加入2g碳酸氫鈉，碳酸氫鈉，0.95g亞硝酸鈉，待完全溶解后移入亞硝酸鈉，待完全溶解后移入1L容量瓶中，容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。用水稀釋至刻度，搖勻。v4分析步驟分析步驟 (1)普通鋼及低合金鋼中錳的測定普通鋼及低合金鋼中錳的測定 稱取稱取0.5000g試樣于試樣于250mL錐形

42、瓶中，加入錐形瓶中，加入30mL混酸甲，加熱溶解，煮沸混酸甲，加熱溶解，煮沸23min，以驅(qū)盡氮的氧化物。于溶液中加入，以驅(qū)盡氮的氧化物。于溶液中加入80mL水，水，5mL硝硝酸銀溶液，酸銀溶液，10mL過硫酸銨溶液，加熱煮沸過硫酸銨溶液，加熱煮沸3040s，取，取下靜置下靜置1-2min。流水冷卻至室溫。流水冷卻至室溫。 溶液中加入溶液中加入5mL氯化鈉溶液，立即用亞砷酸鈉亞硝酸鈉氯化鈉溶液，立即用亞砷酸鈉亞硝酸鈉滴定至紅色消失。滴定至紅色消失。 (2)高錳鋼中錳的測定高錳鋼中錳的測定 稱取稱取0.1000g試樣于試樣于250mL錐形瓶錐形瓶中，加入中，加入10mL混酸乙，低溫溶解，并驅(qū)盡氮

43、氧化物。加入混酸乙，低溫溶解，并驅(qū)盡氮氧化物。加入80mL水，水，10mL硝酸銀溶液，硝酸銀溶液，40mL過硫酸銨溶液，加熱，過硫酸銨溶液，加熱，煮沸煮沸30-40s。取下，靜置。取下，靜置1min，流水冷卻至室溫；，流水冷卻至室溫； 加入加入5mL氯化鈉溶液，搖勻立即用亞砷酸鈉一亞硝酸鈉氯化鈉溶液，搖勻立即用亞砷酸鈉一亞硝酸鈉滴至紅色消失。滴至紅色消失。 (3)高鉻鋼中錳的測定高鉻鋼中錳的測定 稱取稱取0.5000g試樣于試樣于250mL錐形瓶錐形瓶中加入中加入10mL王水，加熱溶解再加入王水，加熱溶解再加入10mL高氯酸，加高氯酸，加熱至冒高氯酸白煙，用濃鹽酸使鉻揮發(fā)盡，并驅(qū)盡熱至冒高氯酸

44、白煙，用濃鹽酸使鉻揮發(fā)盡，并驅(qū)盡Cl-至近至近干，取下，稍冷。干，取下，稍冷。 以下操作同以下操作同(1)普通鋼及低合金鋼中錳的測定普通鋼及低合金鋼中錳的測定v5計算計算 w(Mn)=Vf/m100式中式中 w(Mn)試樣中錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，；試樣中錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，； V消耗亞砷酸鈉一亞硝酸鈉的體積，消耗亞砷酸鈉一亞硝酸鈉的體積，mL； f亞砷酸鈉一亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液對錳的滴定亞砷酸鈉一亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液對錳的滴定度，度，gmL； m稱取的試樣量，稱取的試樣量，g。v6附注附注 (1)分析生鐵或鋼中含有石墨碳時，加入分析生鐵或鋼中含有石墨碳時，加入25mL水將水將溶液稀釋，并將石墨碳及硅酸沉淀濾去，用硝

45、酸溶液溶液稀釋，并將石墨碳及硅酸沉淀濾去，用硝酸溶液(2)洗滌數(shù)次。洗滌數(shù)次。 (2)溶液煮沸時間不能太長，否則分析結(jié)果偏低。溶液煮沸時間不能太長，否則分析結(jié)果偏低。 (3)標(biāo)準(zhǔn)樣品和試樣溶液滴定速度要求一致。標(biāo)準(zhǔn)樣品和試樣溶液滴定速度要求一致。 (4)高鉻鋼等難溶試樣，可先加濃鹽酸初步溶解后，高鉻鋼等難溶試樣，可先加濃鹽酸初步溶解后，補(bǔ)加適量硝酸處理。補(bǔ)加適量硝酸處理。 (5)趕趕Cl-時，要求冒高氯酸白煙時間達(dá)時，要求冒高氯酸白煙時間達(dá)1min以上，以上，以后繼續(xù)操作至加硝酸銀溶液時應(yīng)無白色沉淀產(chǎn)生為以后繼續(xù)操作至加硝酸銀溶液時應(yīng)無白色沉淀產(chǎn)生為宜；可適當(dāng)補(bǔ)加硝酸及高氯酸冒煙除盡宜；可適當(dāng)

46、補(bǔ)加硝酸及高氯酸冒煙除盡Cl-。 7測定范圍：測定范圍：錳含量錳含量10 v(二二) 分光光度法分光光度法 1方法要點方法要點 以酸溶解試樣，用硝酸銀作催化劑，過硫酸銨氧以酸溶解試樣，用硝酸銀作催化劑，過硫酸銨氧化錳成高錳酸，測定吸光度?；i成高錳酸，測定吸光度。 2試劑試劑 (1)王水王水(鹽酸十硝酸鹽酸十硝酸=2+1)。 (2)高氯酸高氯酸(濃濃)。 (3)混合酸混合酸 1g硝酸銀溶于硝酸銀溶于500mL水中，加入水中，加入25mL濃硫酸，濃硫酸，30mL濃磷酸濃磷酸30mL濃硝酸，用水稀釋至濃硝酸，用水稀釋至1L。 (4)過硫酸銨溶液過硫酸銨溶液(15)。 (5)EDTA溶液溶液(5)。

47、 (6)高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液c(1/5KMnO4)=0.01mol/L。v 3分析步驟分析步驟稱取稱取0.5000g試樣于試樣于150mL錐形瓶中，加入錐形瓶中，加入1520mL王水，加熱溶解后加人王水，加熱溶解后加人5mL高氯酸，繼續(xù)加高氯酸，繼續(xù)加熱至冒白煙熱至冒白煙1min。冷卻，加入少量水溶解鹽類，并。冷卻，加入少量水溶解鹽類，并移人移人50mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。 吸取吸取5mL試液于試液于150mL錐形瓶中，加入錐形瓶中，加入20mL混混合酸，加熱近沸加入合酸，加熱近沸加入5mL過硫酸銨溶液，煮沸過硫酸銨溶液，煮沸1min。冷

48、卻后，移人。冷卻后，移人50mL容量瓶中用水稀釋至容量瓶中用水稀釋至刻度，搖勻。刻度，搖勻。 空白液：取少量試液加入空白液：取少量試液加入2滴滴EDTA溶液，至顏色溶液，至顏色褪盡。褪盡。 在渡長在渡長530nm處，用處，用2cm比色皿，用空白液調(diào)零，比色皿，用空白液調(diào)零，測定吸光度。測定吸光度。v4標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 (1)標(biāo)準(zhǔn)樣品的曲線稱取相同或相近牌號，不同錳量的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)樣品的曲線稱取相同或相近牌號，不同錳量的標(biāo)準(zhǔn)樣品，同試樣操作，繪制吸光度和錳量的標(biāo)準(zhǔn)曲線。準(zhǔn)樣品，同試樣操作，繪制吸光度和錳量的標(biāo)準(zhǔn)曲線。 (2)標(biāo)液的曲線標(biāo)液的曲線 吸取吸取1，3，5，7，9mL高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶

49、液高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液于一組于一組50mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻，同試樣操容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻，同試樣操作，繪制吸光度和錳量的標(biāo)準(zhǔn)曲線。作，繪制吸光度和錳量的標(biāo)準(zhǔn)曲線。 5附注附注 (1)本法最適于高鉻鋼、鎳鉻不銹鋼中錳的測定。本法最適于高鉻鋼、鎳鉻不銹鋼中錳的測定。 (2)碳鋼或低合金鋼可用以下方法：稱取碳鋼或低合金鋼可用以下方法：稱取0.10000.5000g試樣加試樣加20mL混酸溶解加過硫酸銨混酸溶解加過硫酸銨5mL，并加熱煮沸，并加熱煮沸1min，冷卻后以水稀釋至冷卻后以水稀釋至50mL。以水作空白測其吸光度。以水作空白測其吸光度。 (3)生鐵試樣溶解后，需將石墨碳濾去

50、，以后按生鐵試樣溶解后，需將石墨碳濾去，以后按(2)碳鋼或碳鋼或低合金鋼步驟進(jìn)行。低合金鋼步驟進(jìn)行。 6測定范圍測定范圍 錳含量錳含量0.0701.00。8.7 8.7 硅的測定硅的測定8.7 硅的測定硅的測定 v測定方法很多：測定方法很多：重量法重量法，滴定法滴定法，光度法光度法等。等。重量法重量法是最經(jīng)典的測定方法，具有準(zhǔn)確、適用是最經(jīng)典的測定方法，具有準(zhǔn)確、適用范圍廣等特點范圍廣等特點 。光度法光度法具有簡單、快速、準(zhǔn)確等特點，是目前具有簡單、快速、準(zhǔn)確等特點，是目前實際應(yīng)用最廣泛的方法。其中應(yīng)用最多的是實際應(yīng)用最廣泛的方法。其中應(yīng)用最多的是硅硅鉬藍(lán)光度法。鉬藍(lán)光度法。v以下介紹以下介紹

51、硅鉬藍(lán)光度法硅鉬藍(lán)光度法。一、方法原理一、方法原理v試樣用稀酸溶解后，使硅轉(zhuǎn)化為試樣用稀酸溶解后，使硅轉(zhuǎn)化為可溶性硅酸可溶性硅酸:v3FeSi + l6HNO3 = 3Fe(NO3)3+3H4SiO4+7NO +2H2OvFeSi + H2SO4+4H2O = FeSO4+H4SiO4+3H2 v加入加入KMnO4氧化氧化Fe2 +，過量的，過量的KMnO4再用再用 NaNO2還原；還原；v在弱酸性溶液中，加入鉬酸，使其與在弱酸性溶液中，加入鉬酸，使其與H4SiO4反應(yīng)反應(yīng)生成生成氧化型氧化型的的硅鉬雜多酸硅鉬雜多酸(硅鉬黃硅鉬黃)，在草酸，在草酸的作用下，用的作用下，用硫酸亞鐵銨硫酸亞鐵銨將

52、其還原為將其還原為硅鉬藍(lán)。硅鉬藍(lán)。vH4SiO4 + 12H2MoO4 = +10H2O H8Si(Mo2O7)6+4FeSO4+2H2SO4 H8 Si(Mo2O7)5Mo2O5+2Fe2(SO4)3+2H2Ov于波長于波長810nm處測定處測定硅鉬藍(lán)硅鉬藍(lán)的吸光度。的吸光度。v本法適用于鐵、碳鋼、低合金鋼中本法適用于鐵、碳鋼、低合金鋼中0.030l.00%酸酸溶硅含量的測定。溶硅含量的測定。 酸液顯色硅鉬黃H2C2O4提高酸度消除P、As干擾Fe2+還原為硅鉬藍(lán)比色測定一、方法原理一、方法原理二、主要試劑與儀器二、主要試劑與儀器 v1. 試劑試劑 11 純鐵（硅的含量小于純鐵（硅的含量小于

53、0.002%）；）； 12 鉬酸銨溶液（鉬酸銨溶液（50g/L）；）； 13 草酸溶液草酸溶液(50g/L) 14 硫酸亞鐵銨溶液硫酸亞鐵銨溶液(60g/L)； 15 硅標(biāo)準(zhǔn)溶液硅標(biāo)準(zhǔn)溶液(20 g/mL) v2儀器儀器 721等類型的光度計。等類型的光度計。三、分析步驟三、分析步驟v(1)(1)稱樣：稱取稱樣：稱取0.1g左右，置于左右，置于150mL燒杯燒杯中；中；v(2)(2)分解試樣：加入分解試樣：加入30mL硫酸硫酸(1+17)，低溫緩慢，低溫緩慢加熱（不要煮沸）至試樣完全溶解（并不斷補(bǔ)充加熱（不要煮沸）至試樣完全溶解（并不斷補(bǔ)充蒸發(fā)失去的水分蒸發(fā)失去的水分) )。煮沸，滴加。煮沸，

54、滴加KMnO4溶液至析溶液至析出出二氧化錳水合物二氧化錳水合物沉淀。再煮沸約沉淀。再煮沸約lmin，滴加，滴加亞亞硝酸鈉硝酸鈉溶液至試液清亮，繼續(xù)煮沸溶液至試液清亮，繼續(xù)煮沸l(wèi)min2min(如如有沉淀或不溶殘渣，趁熱用中速濾紙過濾，用熱有沉淀或不溶殘渣，趁熱用中速濾紙過濾，用熱水洗滌水洗滌)。冷卻至室溫，將試驗溶液移入。冷卻至室溫，將試驗溶液移入100mL容容量瓶量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。中，用水稀釋至刻度，混勻。v(3)(3)測定：移取測定：移取10.00mL上述試驗溶液二份，分別上述試驗溶液二份，分別置于置于50mL容量瓶中容量瓶中(一份作顯色溶液用，一份作一份作顯色溶液用，一份作參

55、比溶液用參比溶液用)。v 顯色溶液顯色溶液 小心加入小心加入5.0mL鉬酸銨溶液，混勻。鉬酸銨溶液，混勻。放置放置15min或沸水浴中加熱或沸水浴中加熱30s，加入，加入l0mL的草酸的草酸溶液，混勻。待沉淀溶解后溶液，混勻。待沉淀溶解后30s內(nèi)，加入內(nèi)，加入5.0mL的的硫酸亞鐵銨溶液，用水稀釋至刻度，混勻。硫酸亞鐵銨溶液，用水稀釋至刻度，混勻。v 參比溶液參比溶液 加入加入10.0mL草酸溶液、草酸溶液、5.0mL鉬酸銨鉬酸銨溶液、溶液、5.0mL硫酸亞鐵銨溶液，用水稀釋至刻度，硫酸亞鐵銨溶液，用水稀釋至刻度，混勻?；靹?。三、分析步驟三、分析步驟v (4) 將顯色溶液移入將顯色溶液移入lc

56、m吸收皿中，以參比溶液吸收皿中，以參比溶液為參比，于分光光度計波長為參比，于分光光度計波長810nm處測量溶液的處測量溶液的吸光度值。對沒有此波長范圍的光度計，可于吸光度值。對沒有此波長范圍的光度計，可于680nm處測量。處測量。 三、分析步驟三、分析步驟工作曲線繪制工作曲線繪制v移取數(shù)份已知硅含量的移取數(shù)份已知硅含量的純鐵純鐵或或低硅低硅標(biāo)樣作標(biāo)樣作底底樣樣。v移取移取0、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00、6.00mL硅標(biāo)準(zhǔn)溶液硅標(biāo)準(zhǔn)溶液(20 g/mL)，分別加入上，分別加入上述數(shù)份述數(shù)份底樣底樣中，以下按分析步驟進(jìn)行。中，以下按分析步驟進(jìn)行。v用硅標(biāo)準(zhǔn)溶液中硅量

57、和用硅標(biāo)準(zhǔn)溶液中硅量和純鐵純鐵中硅量之和為橫中硅量之和為橫坐標(biāo)，測得的吸光度值為縱坐標(biāo)，繪制工作坐標(biāo)，測得的吸光度值為縱坐標(biāo)，繪制工作曲線。曲線。 硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)按下式計算：硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)按下式計算： VVmm161g/g10)Si(v式中式中 v m1從工作曲線上查得的硅量，從工作曲線上查得的硅量， g；v V1移取試驗溶液的體積，移取試驗溶液的體積，mL；v V試驗溶液的總體積，試驗溶液的總體積，mLv m稱樣量，稱樣量，g。 AA試液試液工工 作作 曲曲 線線m ( g)m1 gv( g/50mL)AA試液試液工工 作作 曲曲 線線四、測定條件四、測定條件v酸度和鉬酸銨濃度酸度和鉬酸銨濃度 v溫度和時間溫度和時間 v試劑的加入順序試劑的加入順序 v還原條件及光學(xué)性質(zhì)還原條件及光學(xué)性質(zhì) v干擾及消除干擾及消除 v操作注意事項操作注意事項 (1)溫度影響硅鉬黃的反應(yīng)速度溫度影響硅鉬