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鋼鐵中硅的測定方法簡介

(一)普通鋼中硅的鉬蘭光度法
1.試劑
硝酸:(1+3) 鉬酸銨溶液:(5%) 草酸:(5%)。
*銨溶液:(6%),每100ml中加硫酸(1+1)1ml
硅標(biāo)準(zhǔn)溶液:si 0.5 mg. ml-1。稱取純二氧化硅1.0695 g,加*10 g于鉑坩堝中熔融,冷卻,用水浸出,于量瓶中稀釋至1000ml。溶液貯于塑料瓶中。或稱取硅酸鈉(na2sio3.9h2o)5 g,溶于水中后,濾入于1000 ml量瓶中,以水稀釋至刻度,搖勻后貯于塑料瓶中。前法配置的可不必標(biāo)定,后法配置的溶液準(zhǔn)確含硅量須用重量法標(biāo)定。標(biāo)定方法如下:取硅的標(biāo)準(zhǔn)溶液100ml二份于250ml燒杯中,加入硫酸(1+1)20ml,加熱蒸發(fā)至冒濃的白煙并維持5分鐘,冷卻,加水120ml,加熱溶解鹽類,用定量濾紙過濾,熱水洗凈,將濾和液洗液再按上述方法蒸發(fā)冒煙過濾,將兩次沉淀連同濾紙一并置于已稱重的鉑坩堝或瓷坩堝中于1000℃燃燒至恒重。
2.操作步驟:
稱取試樣0.2000 g,于125 ml錐形瓶中,加硝酸15 ml,低溫加熱溶解,煮沸驅(qū)除氮的氧化物,冷卻,移入100 ml量瓶中,以水稀釋至刻度,搖勻。
顯色液:吸取試液10 ml,于50 ml量瓶中加鉬酸銨溶液5 ml,于沸水浴上加熱30秒,冷卻,加草酸溶液10 ml,搖勻,*銨10 ml,以水稀至刻度,搖勻。
空白液:吸取試液10 ml,于50ml量瓶中,加草酸溶液10 ml,鉬酸銨溶液5 ml,*銨10 ml,,以水稀至刻度,搖勻。
用1cm比色皿,于680nm波長,以空白液為參比,測量其吸光度。從檢量線查得試樣的含硅量。
檢量線繪制:稱取不同含硅量的標(biāo)準(zhǔn)鋼樣,按上述方法溶解,顯色、測定其吸光度,根據(jù)所得結(jié)果,繪制曲線?;蚍Q取0.2 g純鐵或已知含低硅的試樣若干份,按方法溶解,依次加入硅標(biāo)準(zhǔn)0,0.5,1.0,2.0,3.0,4.0 ml,稀釋至100 ml。分別吸取10 ml溶液一份,按上述方法顯色,測定吸光度,并繪制檢量線。每ml硅標(biāo)準(zhǔn)溶液含相當(dāng)于硅含量0.25%。
3.附注
(1)本方法適用于含硅量不大于0.7%的試樣,用硝酸溶解試樣硅量高時(shí)容易脫水,使結(jié)果偏低。當(dāng)試樣中含硅量達(dá)0.7—1.2%時(shí)可改稱0.1g,測得結(jié)果按上述檢量線加倍計(jì)算硅含量,如改用硫酸(5+95)30 ml溶解試樣,按方法同樣操作,可允許測定稍高的含硅量。
(2)如果采用室溫顯色,在顯色時(shí)需適當(dāng)降低酸度,所以在加鉬酸銨前先加水15ml,加入鉬酸銨放置10分鐘,室聞低于10℃時(shí)放置30分鐘以上。
(3)測定范圍:硅含量0.1—1.0%。
(二)合金鋼中低含量硅鉬蘭光度法
1.試劑:
硫硝混合酸:500 ml水中,加入硫酸50 ml及硝酸50 ml,冷卻后以水稀釋至1000 ml,搖勻。
*溶液:(4%)。
*溶液:(10%)。
鉬酸銨溶液:(10%),貯于塑料瓶中。
草酸溶液:(10%)。
*銨溶液:(6%),每100ml中加硫酸(1+1)6滴。
硅標(biāo)準(zhǔn)溶液:si 0.10mg. ml-1,見普通鋼分析方法中硅的測定。
2.操作步驟:
稱取試樣0.5000g于100ml錐形瓶中,加混合酸30ml,加熱溶解,滴加*溶液氧化至有二氧化錳沉淀,加*溶液還原至溶液澄清,煮沸驅(qū)盡氮化物,冷卻,移入50ml量瓶中,以水稀至刻度 ,搖勻。
顯色液:吸取試液10 ml于50 ml量瓶中,加鉬酸銨溶液8 ml,靜置20分鐘,加草酸溶液20 ml,搖勻(待鉬酸鐵沉淀全溶后),隨即加*銨5ml,以水稀至刻度,搖勻。
空白液:吸取試液10 ml,于50ml量瓶中,加草酸溶液20 ml,鉬酸銨溶液8 ml,*銨5ml,,以水稀至刻度,搖勻。
用1cm比色皿,于600--680nm波長,以空白液為參比,測量吸光度。在檢量線上查得試樣的含硅量。
檢量線繪制:稱取純鐵(硅含量小于0.001%)0.5000g數(shù)份,分別置于100 ml錐形瓶中,依次加入硅標(biāo)準(zhǔn)溶液0.0, 1.0,2.0,3.0,4.0 ,5.0ml,按上述操作步驟溶解,氧化,50 ml量瓶中稀釋至刻度。分別吸取10 ml溶液按上述方法顯色。測定吸光度。每ml硅標(biāo)準(zhǔn)溶液含相當(dāng)于硅含量0.02%。也可以用相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)鋼樣按操作步驟繪制檢量線。
3.附注
(1)應(yīng)選擇耐高溫耐強(qiáng)酸的玻璃器皿為好。用鉑金器皿或聚氟乙烯塑料杯。
(2)加草酸溶液后,必須在30秒至2分鐘內(nèi)加入*銨溶液,高磷試樣宜放置1分鐘后再加*銨溶液。
(3)試樣含鎢、鈮時(shí),靜置澄清干過濾。
(4)本法適用于含硅量0.01—0.10%
(三)合金鋼中高含量硅鉬蘭光度法
由于高硅試樣用硝酸溶解時(shí)硅容易成硅酸狀態(tài)析出,應(yīng)改用稀硫酸溶解。
1.試劑:
硫酸:(5+95)。
硝酸:(3+5)。
鉬酸銨溶液:(5%)。
草酸溶液:(5%)。
*銨溶液:(6%),每100ml中加硫酸(1+1)6滴。
硅標(biāo)準(zhǔn)溶液:si 2mg. ml-1
2.操作步驟:
稱取試樣0.2000g,于250錐形瓶中,加硫酸80 ml,加熱溶解后,小心加入硝酸8 ml,加熱煮沸約1分鐘,驅(qū)除氮氧化物,冷卻后,移入100 ml量瓶中,以水稀釋至刻度,搖勻。
加熱顯色法:
吸取試樣2ml于150ml錐形瓶中,加硫酸1.0ml,水7ml,鉬酸銨溶液5ml,于沸水浴中搖動(dòng)加熱30秒,流水冷卻后,加草酸溶液10ml,水25ml,*銨溶液5ml,搖勻。
室溫顯色法:
吸取試樣2ml于150ml錐形瓶中,加硫酸1.0ml,水32ml,鉬酸銨溶液5ml,放置10分鐘,(室溫低于10時(shí),放置30分鐘以上),加草酸溶液10ml,待鉬酸鐵沉淀溶解后立即加入*銨溶液5ml,搖勻。
用1cm比色皿,于600--680nm波長,以空白液為參比,測量吸光度。在檢量線上查得試樣的含硅量。
檢量線的繪制:稱取0.2000g純鐵或已知低含量硅的鋼樣數(shù)份,依次加入硅標(biāo)準(zhǔn)溶液1.0,2.0,3.0,4.0 ,5.0ml(si2mg. ml-1),按上述操作步驟溶解,氧化,于量瓶中稀釋至100ml,分別吸取2ml此溶液,按上述方法顯色測定吸光度,每ml硅標(biāo)準(zhǔn)溶液含相當(dāng)于硅含量1.0%。
或稱取不同含硅量的標(biāo)準(zhǔn)鋼樣,按上述方法溶解,顯色、測定其吸光度,根據(jù)所得結(jié)果,繪制曲線。
3.附注:
(1)用稀硫酸溶解,硝酸氧化后如仍有不溶黑色碳化物存在,對(duì)測定沒有影響。
(2)本法適用于含硅量1.0—4.5%。

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