所谓“系统快速分析方法”,就是用一种试样处理方法制取试液(俗称母液),然后根据不同方法及各元素的存在量,分取一定的试液,分别测定各组分的分析方法。采用系统快速分析方法,一方面可使操作过程简化,节约试剂及时间,另一方面又能确保分析的准确度,是一种适合我国中小型企业采用的“多、快、好、省”的分析方法。
笔者参考同行的先进经验,并结合自己多年的工作实践,在此介绍其中较为成熟、系统、简便、可靠的分析方法。值得注意的是,由于方法的限制或元素本身性质,某些元素不能采用系统快速分析方法,只能单独称样后测定。此外,系统快速分析方法中所列的各种试剂浓度、配制及储存方法,可参照以上各元素的分析方法。
1.碳素钢系统快速分析方法
(1)试液的制备 称取0.500g试样,加40mL硫酸(5+95)溶解,加4mL硝酸(3+5)氧化,煮沸,冷却,用水稀释至50mL。
(2)分析方法
1)硅的测定:移取2mL试液,加1mL硫酸(5+95)、32mL水、5mL钼酸铵溶液(5%),放置10min,加10mL草酸溶液(5%)、5mL硫酸亚铁铵溶液(6%),在波长660nm处,以1cm比色皿,测量吸光度。
2)锰的测定:移取5mL试液,加20mL定锰混合酸、5mL高硫酸铵溶液(15%),煮沸1~2min,冷却,稀释至50mL,将溶液倒入2cm比色皿中,于剩余溶液中加1滴或2滴亚硝酸钠溶液(5%),以褪去锰的色泽作为参比,在波长530nm处测量吸光度。
3)铬的测定:移取10mL锰的显色溶液,加4mL磷酸(1+1),加水约25mL、尿素溶液(10%)5mL,滴加亚硝酸钠溶液(0.3%),使红色褪去,加2mL二苯卡巴肼溶液(0.5%),用水稀释至50mL,在波长540nm处,以1~3cm比色皿测量吸光度。
4)钼的测定:移取5mL试液,加45mL钼混合显色液,在波长500nm处,以1~3cm比色皿测量吸光度。
5)镍的测定:移取2mL试液,加水约20mL、柠檬酸铵溶液(50%)5mL、碘溶液(0.1mol/L)2.5mL、氨性丁二酮肟溶液(0.1%)10mL,用水稀释至50mL,在波长530nm处,用1~3cm比色皿测量吸光度。
6)钒的测定:移取2mL试液,加20mL硫酸(1+1),滴加高锰酸钾溶液(0.3%)至呈微红色,加5mL尿素溶液(10%),滴加亚硝酸钠溶液(0.3%)使红色褪去,加1mL亚砷酸钠溶液(0.3%),再加1滴亚硝酸钠溶液(0.3%),加15mL磷酸(1+1),用水稀释至50mL,加1.0mL二苯胺磺酸钠溶液(0.05%),将溶液倒入2cm或3cm比色皿中,于剩余溶液中加1滴硫酸亚铁铵溶液(6%)作为参比,在波长530nm处测量吸光度。
7)铜的测定:移取2mL试液,加2mL柠檬酸铵溶液(50%),加约20mL水,加1滴中性红指示剂,用氨水(1+1)调节溶液恰呈黄色,并过量4滴或5滴,加10mL双环己酮草酰双腙溶液(0.1%),用水稀释至50mL,在波长600nm处,用1~3cm比色皿测量吸光度。
2.生铁系统快速分析方法
(1)试液的制备 称取0.5000g试样,加85mL硫硝混合酸(将50mL硫酸、8mL硝酸加入水中,并稀释至1000mL)及4mL过硫酸铵溶液(30%),加热溶解,再加4mL过硫酸铵溶液,煮沸2~3min,滴加亚硝酸钠溶液(0.3%)还原析出的二氧化锰,煮沸0.5~1min,冷却,稀释至100mL。
(2)分析方法
1)硅的测定:移取2mL试液,加1mL硫硝混合酸、32mL水、5mL钼酸铵溶液(5%),放置10min,加10mL草酸溶液(5%)、5mL硫酸亚铁铵溶液(6%),在波长660nm处,用0.5cm或1cm比色皿测量吸光度。
2)磷的测定
①钒黄法:移取20mL试液,加3mL钒酸铵溶液(0.25%)、6mL钼酸铵溶液(5%),另取20mL试液,加9mL水作参比溶液,在波长420nm处,用1cm或2cm比色皿测量吸光度。
②钼蓝法:移取10mL试液,加1mL硝酸、1mL亚硫酸钠溶液(10%),煮沸30~40s,驱除氧化氮,立即加5mL钼酸铵溶液(5%),摇匀,倾入20mL氟化钠-氯化亚锡溶液,用流水冷却,稀释至50mL或100mL,在波长660nm处,用2cm比色皿测量吸光度。
③锰的测定:移取10mL试液,加20mL定锰混合酸、5mL过硫酸铵溶液(15%),煮沸1~2min,冷却,稀释至50mL,在波长530nm处,用2cm比色皿测量吸光度。
④铬的测定:移取10mL锰的显色溶液,加4mL磷酸(1+1),加水约25mL、尿素溶液(10%)5mL,滴加亚硝酸钠溶液(0.3%)还原高锰酸,加2mL二苯卡巴肼溶液(0.5%),用水稀释至50mL,在波长540nm处,用1~3cm比色皿测量吸光度。
⑤镍的测定:移取5mL试液,加水约20mL,柠檬酸铵溶液(50%)5mL、碘溶液(0.1mol/L)2.5mL、丁二酮肟氨性溶液(0.1%)10mL,用水稀释至50mL,在波长530nm处,用1~3cm比色皿测量吸光度。
⑥钼的测定:移取10mL试液,加40mL钼混合显色液,在波长500nm处,用1~3cm比色皿测量吸光度。
⑦铜的测定:移取5mL试液,加2mL柠檬酸铵溶液(50%)、20mL水,加1滴中性红指示剂,用氨水(1+1)调至溶液呈黄色,并过量4滴或5滴,加10mL双环己酮草酰双腙溶液(0.1%),稀释至50mL,在波长600nm处,用1~3cm比色皿测量吸光度。
⑧钒的测定:移取10mL试液,加10mL硫酸(1+1)、4滴或5滴亚硫酸钠溶液(10%),煮沸,冷却,再加10mL硫酸(1+1),滴加高锰酸钾溶液(0.3%)至溶液呈微红色,加0.5g尿素,放置1min,滴加亚硝酸钠溶液(0.3%)至红色褪去,加2mL亚砷酸钠溶液(0.1mol/L),再加1滴亚硝酸溶液、8mL磷酸,稀释至50mL,加1.0mL二苯胺磺酸钠溶液(0.05%),将溶液倒入2cm或3cm比色皿中,于剩余溶液中加1滴硫酸亚铁铵溶液(6%)作为参比溶液,在波长530nm处测量吸光度。(www.xing528.com)
3.合金钢(不含钨)系统快速分析方法
(1)试液的制备 称取0.5000g试样,加5mL王水,加热溶解,加5mL高氯酸,蒸发至冒白烟,冷却,稀释至50mL。
(2)分析方法
1)磷的测定:移取10mL试液,加1mL硝酸、2mL亚硫酸钠溶液(10%),煮沸30~40s,立即加5mL钼酸铵溶液(5%),摇匀,倾入20mL氟化钠-氯化亚锡溶液,用流水冷却,稀释至50mL,在波长660nm处,用2cm比色皿测量吸光度。
2)锰的测定:移取5mL试液,加20mL定锰混合酸、5mL过硫酸铵溶液(15%),煮沸1min,冷却,稀释至50mL,将溶液倒入2cm比色皿中,于剩余溶液中加1滴或2滴亚硝酸钠溶液(1%)作为参比溶液,在波长530nm处测量吸光度。
3)镍的测定
①镍质量分数小于2%试样的测定:移取2mL试液,加水约20mL、柠檬酸铵溶液(50%)5mL、碘溶液(0.1mol/L)2.5mL、丁二酮肟溶液(0.1%)10mL,用水稀释至50mL,另取2mL试液,加水约20mL、柠檬酸铵溶液5mL、碘溶液2.5mL、氨水(1+1)10mL,用水稀释至50mL作为参比溶液,在波长530nm处,用1cm比色皿测量吸光度。
②镍质量分数大于2%的试样的测定:移取5mL试液,置于容量瓶中,稀释至50mL,移取此溶液10mL两份,一份加水约50mL、柠檬酸铵溶液(50%)10mL、碘溶液(0.1mol/L)5mL、丁二酮肟溶液(0.1%)20mL,用水稀释至100mL,另一份加水约50mL、柠檬酸铵溶液10mL、碘溶液5mL、氨水(1+1)20mL,用水稀释至100mL作为参比溶液,在波长530nm处,用1cm比色皿测量吸光度。
4)钒的测定:移取2mL试液,加10mL硫酸(1+1)、1mL亚硫酸钠溶液(10%)、0.5g尿素,滴加高锰酸钾溶液(0.3%)至溶液呈微红色,放置1min,滴加亚硝酸钠溶液(0.3%)至红色褪去,加2mL亚砷酸钠溶液(0.1mol/L),再加1滴或2滴亚硝酸钠溶液(0.3%),加8mL磷酸,用水稀释至50mL,加1mL二苯胺磺酸钠溶液(0.05%),将溶液倒入1~3cm比色皿中,于剩余溶液中加1滴硫酸亚铁铵溶液(6%)作为参比溶液,在波长530nm处测量吸光度。
5)钼的测定:移取5mL试液,加45mL钼混合显色液,在波长500nm处,用1cm比色皿测量吸光度。
6)铜的测定:移取2mL试液,加2mL柠檬酸铵溶液(50%),加水约20mL、中性红指示剂2滴,用氨水(1+1)调至溶液呈黄色并过量4滴或5滴,加10mL双环己酮草酰双腙溶液(0.1%),用水稀释至50mL,在波长600nm处,用1~3比色皿测量吸光度。
7)钛的测定:移取2mL试液,加25mL草酸-硫酸溶液,加水约15mL[高铬试样需滴加5~10滴亚硫酸钠溶液(1%)还原铬],加5.0mL变色酸溶液(3%),用水稀释至50mL,将显色液倒入2cm或3cm比色皿中,于剩余溶液中加2滴或3滴氟化钠溶液(35%),使钛色泽褪去,以此作为参比溶液,在波长490nm处测量吸光度。
4.含钨合金钢、高温合金系统快速分析方法
(1)试液的制备 称取0.5000g(钨钢)或0.1000g(高速工具钢)试样,加20mL硫磷混合酸溶解,加硝酸氧化,蒸发至冒白烟,冷却,稀释至50mL。
(2)分析方法
1)钨的测定:移取5mL试液,加40mL氯化亚锡溶液(0.5%)、4mL硫氰酸钠溶液(20%)、1mL三氯化钛溶液(1%),用氯化亚锡溶液稀释至50mL,另取5mL试液,用氯化亚锡溶液稀释至50mL作为参比溶液,在波长420nm或450nm处,用1~5cm比色皿测量吸光度。
2)锰的测定:移取5mL试液,加20mL定锰混合酸、5~10mL过硫酸铵溶液(15%),煮沸2min,稀释至50mL,将溶液倒入2cm比色皿中,于剩余溶液中加1滴或2滴亚硝酸钠溶液(1%)作为参比溶液,在波长530nm处测量吸光度。
3)钒的测定:移取2mL试液,加20mL硫酸(1+1)、0.5g尿素,滴加高锰酸钾溶液(0.3%)至溶液呈微红色,放置1min,滴加亚硝酸钠溶液(0.3%)使红色褪去,加1mL亚砷酸钠溶液(0.1mol/L),再加1滴亚硝酸钠溶液(0.3%),加15mL磷酸(1+1),稀释至50mL,加1mL二苯胺磺酸钠溶液(0.05%),将溶液倒入2~5cm比色皿中,于剩余溶液中加1滴硫酸亚铁铵溶液(6%)作为参比溶液,在波长530nm处测量吸光度。
4)钼的测定:移取5mL试液,加约15mL水、10mL硫盐混合酸、10mL硫氰酸钠溶液(10%)、10mL氯化亚锡溶液(10%),用水稀释至50mL,另取5mL试液,加约20mL水、10mL硫盐混合酸、10mL氯化亚锡溶液,用水稀释至50mL,在波长500nm处,用1~3cm比色皿测量吸光度。
5)铜的测定:移取2mL试液,加2mL柠檬酸铵溶液(50%),加水约20mL、中性红指示剂2滴,用氨水(1+1)调至溶液呈黄色,并过量4滴或5滴,加10mL双环己酮草酰双腙溶液(0.1%),用水稀释至50mL,在波长600nm处,用1~5cm比色皿测量吸光度。
6)镍的测定:移取2mL试液,加5mL柠檬酸铵溶液(50%),加水约20mL、碘溶液(0.1mol/L)2.5mL、氨性丁二酮肟溶液(0.1%)10mL,稀释至50mL,另取2mL试液,加5mL柠檬酸铵溶液,加水约20mL、碘溶液2.5mL、氨水(1+1)10mL,稀释至50mL,在波长530nm处,用1~3cm比色皿测量吸光度。
7)钴的测定:移取5mL试液,加30mL亚硝基R盐(0.3%)、10mL乙酸钠溶液(50%),放置5min,加5mL硝酸,放置5min,稀释至100mL,在波长530nm处,用0.5~3cm比色皿测量吸光度。
8)钛的测定:移取10mL试液,加10mL抗坏血酸溶液(5%),放置5min,加15mL盐酸及10mL二安替比林甲烷溶液(5%),用水稀释至100mL,另取10mL试液,加10mL抗坏血酸溶液、15mL盐酸及10mL盐酸(1+9),用水稀释至100mL,在波长420nm处,用1~3cm比色皿测量吸光度。
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