(1)方法提要 试样用酸溶解,试液经高氯酸氧化后,磷被全部氧化成正磷酸,它与钼酸铵作用生成磷钼杂多酸络合物,被乙醚萃取后,以氯化亚锡还原成钼蓝,于680nm波长处测量其吸光度,从校准曲线上查得磷含量。
试样中铬的质量分数大于7%时,应在冒高氯酸烟时滴加盐酸将其挥去。砷用盐酸和氢溴酸驱除。钨、铌、钛、钽和锆等的影响用氢氟酸络合后消除。钒的干扰可经亚硫酸钠还原消除。
本方法适用于高温合金中磷含量的测定,测定范围为0.005%~0.030%(质量分数)。
(2)主要试剂
1)盐酸(1.19g/mL)、硝酸(1.42g/mL)、氢氟酸(1.15g/mL)、氢溴酸(1.49g/mL)、高氯酸(1.67g/mL)、氨水(0.90g/mL)、硫酸(1.84g/mL)、硝酸(1+1)、硝酸(1+2)、硫酸(1+1)。
2)高锰酸钾溶液(40g/L)。
3)亚硝酸钠溶液(50g/L)。
4)硼酸溶液(40g/L):称取4g硼酸置于适量水中,加热至溶解,用水稀释至100mL,冷却至室温。
5)钼酸铵溶液A:称取30g钼酸铵置于150mL水中,加入40mL氨水(0.90g/mL),搅拌至钼酸铵溶解后,冷却,缓慢地倾入于300mL硝酸溶液(1+1)中,混匀,储于棕色瓶中,放置24h后方可使用。
6)钼酸铵溶液B:移取40mL钼酸铵溶液A,与20mL水混匀,经过滤后使用。
7)硫酸亚铁铵溶液(50g/L):称取5g硫酸亚铁铵溶于适量水中,滴加6滴硫酸溶液(1+1),用水稀释至100mL。
8)乙醚:于盛有乙醚的试剂瓶中加入适量的硫酸亚铁铵溶液(50g/L),经振荡、静置分层后方可使用,以消除过氧乙醚。
9)铁溶液(80mg/mL):称取20g纯铁(质量分数大于或等于99.98%),用适量盐酸(1.19g/mL)溶解,滴加硝酸(1.42g/mL)氧化后,冷却,移入250mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。
10)磷标准溶液A(200μg/mL):称取0.4393g基准磷酸二氢钾(KH2PO4,预先经105℃烘干至恒重),用适量水溶解,加入2.5mL硫酸,搅匀,冷却至室温,移入500mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。
11)磷标准溶液B(20μg/mL):移取50.00mL磷标准溶液A,置于500mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。
12)氯化亚锡溶液A:称取50g氯化亚锡置于125mL盐酸(1.19g/mL)中,经加热溶解,冷却至室温后储于棕色瓶中。
13)氯化亚锡溶液B:移取2.5mL氯化亚锡溶液A与2.5mL盐酸(1.19g/mL)混匀后,用水稀释至50mL,现用现配。
(3)分析步骤
1)试样:称取0.50g试样,精确至0.0001g。(www.xing528.com)
2)空白试验:随同试样做空白试验,每次测定均应带试剂空白。
3)测定
①试液的制备
a.将试样置于200mL烧杯中,加入60mL盐酸(1.19g/mL),10mL硝酸(1.42g/mL),微热至试样完全溶解,蒸发试液至约20mL,稍冷,加入10mL高氯酸(1.67g/mL),加热蒸发冒高氯酸烟至试液呈现橘红色,反复滴加盐酸(1.19g/mL)挥铬,直至无黄烟逸出为止(铁基试样中铬的质量分数小于7%时可省略挥铬步骤,只需加热冒高氯酸烟至试液呈橘红色为止),冷却,加入20mL硝酸溶液(1+2),加热溶解盐类。待盐类溶解后,滴加高锰酸钾溶液至有褐色沉淀产生,边摇边滴加亚硝酸钠溶液至沉淀溶解,并过量3滴或4滴,煮沸驱除氮的氧化物,冷却,移入塑料杯中,用水洗涤烧杯3次,滴加10滴氢氟酸(1.15g/mL),摇动1min,放置30min后,加入3mL硼酸溶液(不含钨、铌、钛的试样,可省略加氢氟酸及硼酸处理的步骤),移入100mL容量瓶中,用水稀至刻度,摇匀后立即倒入原塑料杯中。
b.对于不同的试样,制备试液的过程中可根据情况进行以下操作:
• 镍基含钨试样在溶样前应补加2.5mL铁溶液,以避免出现结果偏低现象。
• 若试样中含砷,则在高氯酸冒烟挥铬后应加入7mL盐酸(1.19g/mL)、7mL氢溴酸(1.49g/mL),加热赶砷,并重复一次,直至试液血红色消失并冒高氯酸烟为止,冷却,加入20mL硝酸溶液(1+2),以下继续按“a”步骤进行操作。
• 当试样中钨的质量分数大于5%,铌、钛、钽、锆、铪的质量分数各大于1%时,氢氟酸的加入量应由10滴改为50滴,并将试液在沸水浴中保温5~10min,使其充分络合后,取出,冷却至30~40℃,加入20mL硼酸溶液,以制成透明试液,以下继续按“a”步骤进行操作。此外还应向绘制校准曲线用的系列标准溶液中,加入与被测试样量近似的铌、钛、钽、锆、铪等共存元素,与试样同时按分析步骤进行操作,以消除其影响。
• 若试样中含钒,则在试液稀释前应加入1mL硫酸亚铁铵溶液,用水稀释至刻度,摇匀后立即倒入原烧杯中。
②萃取:移取3.00mL上述试液,置于预先盛有3mL钼酸铵溶液B的50mL带刻度的分液漏斗中,加入10.0mL乙醚,振荡1min,静置分层,待小气泡完全消失后,滴加20滴氯化亚锡溶液B(用氯化亚锡还原时,不应沿分液漏斗壁滴加,而应尽量均匀分散地滴入乙醚层中,以避免氯化亚锡局部过浓,否则将影响分析结果),弃去水相。
③测量:将萃取后的有机相移入1cm吸收皿(氯化亚锡沾污吸收皿较严重,测量工作完毕后应用稀盐酸及时洗净)中,以乙醚为参比液,于680nm波长处测量吸光度,扣除空白试验的吸光度后,从校准曲线上查得磷量。
4)校准曲线的绘制
①于数个200mL烧杯中,分别加入0.5g纯镍(质量分数大于或等于99.98%)和2.5mL铁溶液,并依次加入0.00mL、1.00mL、3.00mL、5.00mL、7.00mL、9.00mL磷标准溶液B,各加入60mL盐酸(1.19g/mL)、10mL硝酸(1.42g/mL),以下按“试液的制备”“萃取”和“测量”进行操作。以乙醚为参比液,测量吸光度。
根据高温合金试样中磷元素的实际测定范围,在不超过最高点的情况下,可通过适当改变校准曲线溶液的浓度或加入的体积对校准曲线的标准点进行调整,校准曲线系列溶液要求除零含量点外另有不少于五个的含量点,设置的各校准曲线溶液点的梯度应适宜。
②用不加磷标准溶液的那份溶液为参比液,测量吸光度,以吸光度为纵坐标,相应的磷量为横坐标,绘制成校准曲线。
5)结果计算 试样中磷的质量分数的计算公式为
式中 m1——从校准曲线上查得的磷量(mg);
m——萃取液中所含的试样量(mg)。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。