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高温合金中硅含量的重量法测定方法

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:本部分适用于高温合金中硅含量的测定,测定范围为0.1%以上。若试验中有钨、钼等元素存在,则在氢氟酸处理前灼烧沉淀的温度应控制在1000℃以上,使三氧化钨和三氧化钼等尽量挥发掉。b.沿铂坩埚内壁加入8~10滴硫酸溶液(1+4)、3~5mL氢氟酸,摇匀,小心缓慢加热蒸发至硫酸烟完全驱尽为止,再将铂坩埚置于高温炉中,于800℃灼烧15min,取出,稍冷,置于干燥器中,冷却至室温,称量,并反复灼烧至恒量。

高温合金中硅含量的重量法测定方法

(1)方法提要 试样用盐酸硝酸溶解,通过冒高氯酸烟使硅酸脱水,经过滤洗涤后,将沉淀灼烧成二氧化硅等不纯氧化物,用硫酸-氢氟酸处理,使硅以四氟化硅的形式挥发除去,残渣再灼烧。根据除硅前后质量之差计算出硅的含量。

本部分适用于高温合金中硅含量的测定,测定范围为0.1%(质量分数)以上。

(2)主要试剂

1)盐酸(1.19g/mL)、硝酸(1.42g/mL)、高氯酸(1.67g/mL)、氢氟酸(1.15g/mL)、盐酸(5+95)、硫酸(1+1)、硫酸(1+4)。

2)甲醇

3)硫氰酸铵溶液(50g/L)。

(3)分析步骤

1)试样:称取1.00~2.00g试样,精确至0.0001g。

2)空白试验:随同试样的空白试验,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400mL烧杯中,加入50~80mL盐酸(1.19g/mL)、10~15mL硝酸(1.42g/mL),盖上表面皿,微热至试样完全溶解[若试样中硼的质量分数大于1%,或硼的质量分数大于0.01%,且硅的质量分数大于1%,均应除硼。除硼方法:将试样溶解后的试液浓缩至体积约为10mL,加入40mL甲醇,将表面皿移开稍留空隙,微热缓慢挥发至体积为10mL以下,加入5mL硝酸(1.42g/mL),稍冷,用少量水冲洗表面皿和杯壁],加入30~40mL高氯酸,加热蒸发至冒高氯酸浓烟,回流10~15min(经冒高氯酸烟使硅酸脱水,通常进行一次即可得到满意结果。在分析准确度要求很高的情况下,可将滤液中残留的硅酸进行第二次脱水,并将两次沉淀合并在一起进行灼烧),稍冷。

b.加入15mL盐酸(1.19g/mL)润湿盐类,并使六价铬还原,加入120mL热水,搅拌溶解盐类,加入少量纸浆,立即用中速定量滤纸过滤,并用带有橡胶头的玻璃棒将粘在烧杯壁上的沉淀仔细擦净。用热的盐酸溶液(5+95)洗净烧杯和玻璃棒,并洗涤沉淀至无铁离子(用硫氰酸铵溶液检查),再用热水洗涤3次或4次。

加盐酸和热水溶解盐类时,不应煮沸试液(温度达70~80℃即可),过滤时间也不宜太长,否则会出现胶溶现象而影响结果。(www.xing528.com)

为避免滤纸上带有的高氯酸在灼烧时引起爆炸,应充分洗涤沉淀和滤纸。

②测量

a.将沉淀连同滤纸移入铂坩埚中,烘干,在500~600℃加热至滤纸完全灰化,盖上铂坩埚盖但不应盖严,置于1000~1050℃高温炉中灼烧30~40min(当硅含量高时,灼烧时间应适当延长),取出,稍冷,置于干燥器中,冷却至室温,称量,并反复灼烧至恒量。

若试验中有钨、钼等元素存在,则在氢氟酸处理前灼烧沉淀的温度应控制在1000℃以上,使三氧化钨和三氧化钼等尽量挥发掉。对于含钨、钼较高的试样,在灼烧沉淀过程中,应取出铂坩埚用铂丝搅碎沉淀,以加速钨、钼氧化物的挥发。

若试样中有铌、钽、钛或锆等元素存在,则灼烧沉淀的温度应控制在1000℃以上,灼烧30min,取出冷却,加入1~1.5mL硫酸溶液(1+1),小心缓慢加热至冒尽硫酸烟,然后置于高温炉中于800℃灼烧10min,取出稍冷,在干燥器中冷却至室温,称量,并反复灼烧至恒量。

b.沿铂坩埚内壁加入8~10滴硫酸溶液(1+4)、3~5mL氢氟酸(1.15g/mL),摇匀,小心缓慢加热蒸发至硫酸烟完全驱尽为止,再将铂坩埚置于高温炉中,于800℃灼烧15min,取出,稍冷,置于干燥器中,冷却至室温,称量,并反复灼烧至恒量。

(4)结果计算 试样中硅的质量分数的计算公式为

式中 m1——氢氟酸处理前铂坩埚、二氧化硅及残渣的质量(g);

m2——氢氟酸处理后铂坩埚与残渣的质量(g);

m3——空白试验所测得二氧化硅杂质的质量(g);

m——称样量(g);

0.4674——二氧化硅换算成硅的换算系数。

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