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镁的测定方法及适用范围

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:但在一些球墨铸铁中,则有意加入一定量的镁,以起球化剂的作用。镁的测定方法主要有用于高含量测定的磷酸铵镁重量法,EDTA滴定法,以及用于微量镁测定的光度法。方法提要 试样用酸分解后,用三乙醇胺、1,10-二氮菲及EGTA-Pb联合掩蔽消除铁、镍、钴及稀土等离子的干扰,在pH=10±0.3的介质中,镁(Ⅱ)与偶氮氯膦Ⅰ形成1∶1的紫红色络合物,以此进行光度法测定镁。本方法适用于钢及球墨铸铁中镁含量的测定,测定范围为0.02%~0.10%。

镁的测定方法及适用范围

通常,镁多由冶炼过程中的炉渣、炉衬及原材料引入钢中。但在一些球墨铸铁中,则有意加入一定量的镁,以起球化剂的作用。此外,微量镁在某些钢中还起着十分微妙的作用。

镁的测定方法主要有用于高含量测定的磷酸铵镁重量法,EDTA滴定法,以及用于微量镁测定的光度法。目前,钢铁分析中应用较多的有偶氮氯膦Ⅰ光度法、铬黑T光度法、铬变酸2R,二甲苯胺蓝Ⅱ光度法。

在此介绍偶氮氯膦Ⅰ光度法。

(1)方法提要 试样用酸分解后,用三乙醇胺、1,10-二氮菲及EGTA-Pb联合掩蔽消除铁、镍、钴及稀土等离子的干扰,在pH=10±0.3的介质中,镁(Ⅱ)与偶氮氯膦Ⅰ形成1∶1的紫红色络合物,以此进行光度法测定镁。

铁的干扰可用三乙醇胺掩蔽,但随着铁含量的增加,灵敏度有所下降。铁含量超过15mg时,褪色参比的色泽不稳定而导致显色液的吸光度不稳定。因此,本方法应控制铁含量在12.5mg以下。

铝、钛、锡、锆等多价金属离子,均可用三乙醇胺掩蔽,锰、锌、镍、钴等可用1,10-二氮菲掩蔽。某些球墨铸铁中铜的质量分数可高达1%以上,单用1,10-二氮菲不能掩蔽完全,而加入少量的四乙烯五胺便可以全部掩蔽,其允许存在量高达200μg。

碱土元素和稀土元素均能与试剂反应,加入少量的EGTA-Pb溶液可有效地掩蔽它们。1mLEGTA-Pb溶液(0.005mol/L)能将50μg的碱土元素掩蔽。EGTA-Pb不仅能有效地掩蔽碱土元素和稀土元素,而且能降低试剂空白值。被置换出来的少量铅(Ⅱ),当有三乙醇胺存在时,不干扰测定。

本方法适用于钢及球墨铸铁中镁含量的测定,测定范围为0.02%~0.10%(质量分数)。

(2)主要试剂

1)混合酸:60mL高氯酸、30mL水、10mL硝酸及1mL氢氟酸混合后,储于塑料瓶中。

2)1,10-二氮菲溶液(1%):称取1g1,10-二氮菲溶于30mL乙醇中,加1mL四乙烯五胺(如果试样中铜的质量分数小于0.4%,可不加),用水稀释至100mL。

3)缓冲溶液:称取25g硼砂及5g氢氧化钠,用水溶解后,稀释至1000mL。(www.xing528.com)

4)EGTA-Pb溶液(0.005mol/L):称取1.9gEGTA(乙二醇乙醚二胺四乙酸),加200mL水,加热并滴加氢氧化钠溶液(10%)至中性,另取1.53g氯化铅,加约300mL水,加热溶解,将两溶液合并,调至中性,用水稀释至1000mL。

(3)分析步骤 称取0.2500g试样,置于150mL锥形瓶中,加30mL混合酸,加热溶解并蒸发至冒白烟,冷却,加约20mL水,加热溶解盐类,滴加过氧化氢氧化,煮沸分解剩余的过氧化氢,冷却,于100mL容量瓶中用水稀释至刻度,干滤。另取不含镁的铸铁试样,按同样步骤制作试剂空白液。

分别移取5mL试液(即滤液)及试剂空白液,各置于25mL容量瓶中,加5mL三乙醇胺(1+1)、2mL1,10-二氮菲溶液(1%)、2mLEGTA-Pb溶液、5mL缓冲溶液,准确加入2.5mL偶氮氯磷Ⅰ溶液(0.025%),用水稀释至刻度,摇匀。

放置10min,将显色液倒入3cm比色皿中,在余液中加3滴EDTA溶液(5%),摇匀褪色后作参比液,在波长575nm处测量吸光度,减去试剂空白的吸光度后,从校准曲线上查得镁含量。

(4)校准曲线的绘制 称取不含镁的标样(或试样),按分析步骤处理,从中分取5mL试液5份,分别置于25mL容量瓶中,加入镁标准溶液(10μg/mL)0mL、0.1mL、0.3mL、0.9mL、1.3mL,加5mL三乙醇胺(1+1),以下按分析步骤操作。以不加镁标准溶液的试液为参比,以吸光度对镁含量绘制校准曲线。

也可用相应的标准试样按分析步骤操作。

(5)附注

1)也可以用硝酸、硫酸混合酸溶解试样,但必须保证将铁氧化为铁(Ⅲ),否则铁不能被三乙醇胺掩蔽。

2)在25mL体积内,偶氮氯磷Ⅰ溶液(0.025%)的适宜用量为2.5mL,多于4mL或少于2mL,络合物的吸光度均有所下降。

3)铬(Ⅲ)的质量分数小于0.3%时,其干扰可以不考虑。当铬含量增加时,将使显色速度降低。因此,当分析铬的质量分数大于0.3%的球墨铸铁时,显色后应放置10min。

4)本方法操作简单、方便、快速,吸光度可稳定30min以上。

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