(1)方法提要 试样用酸溶解,经冒高氯酸烟以盐酸挥铬后,在pH值为5.3~5.9的弱酸性介质中铝与铬天青S生成紫红色络合物,于545nm波长处测量吸光度,从校准曲线上查得铝量。
在显色液中含有100μg钒、2mg铬不干扰铝的测定,铁、镍的干扰可用Zn-EDTA掩蔽,300μg钛可用甘露醇或苦杏仁酸掩蔽。
本方法适用于高温合金中铝含量的测定,测定范围为0.05%~2.00%(质量分数)。
(2)主要试剂
1)盐酸(1.19g/mL)、硝酸(1.42g/mL)、高氯酸(1.67g/mL)、氨水(0.90g/mL)、乙醇(95%)、乙醇溶液(1+1)、盐酸(1+1)、盐酸(5+95)、氨水(1+1)。
2)氢氧化钠:固体。
3)氢氧化钠溶液(200g/L)。
4)甘露醇溶液(50g/L)。
5)苦杏仁酸溶液(5g/L)。
7)氟化铵溶液(5g/L):储存于塑料瓶中。
8)Zn-EDTA(锌-乙二胺四乙酸二钠)溶液A(0.1mol/L):称取8.1g氧化锌置于烧杯中,加入40mL盐酸溶液(1+1),加热溶解。另称取37.2gEDTA(含两个结晶水)溶于800mL水中,加入15mL氨水(0.90g/mL),然后将两溶液合并,搅匀,用氨水(1+1)和盐酸溶液(1+1)调节溶液的pH值至4~6,用水稀释至1000mL,摇匀。
9)Zn-EDTA(锌-乙二胺四乙酸二钠)溶液B(0.05mol/L):移取一定量的Zn-EDTA溶液,用水稀释一倍后备用。
10)铁溶液(1mg/mL):称取0.1g纯铁(质量分数大于或等于99.95%),置于150mL石英烧杯中,加入6mL盐酸(1.19g/mL)、1mL硝酸(1.42g/mL),加热溶解,冷却至室温,移入100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。
11)镍溶液(1mg/mL):称取0.1g纯镍(质量分数大于或等于99.95%),置于石英烧杯中,加入4mL硝酸(1.42g/mL)、3mL盐酸(1.19g/mL),加热溶解,冷却至室温,移入100mL容量瓶中,用水稀至刻度,摇匀。
12)钴溶液(1mg/mL):称取0.1g纯钴(质量分数大于或等于99.95%),置于石英烧杯中,加入4mL盐酸(1.19g/mL)、4mL硝酸(1.42g/mL),加热溶解,冷却至室温,移入100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。
13)铝标准溶液A(100μg/mL):称取0.1000g纯铝(质量分数大于或等于99.95%)置于塑料杯中,加入10mL氢氧化钠溶液,在水浴上加热溶解,加入100mL水,滴加盐酸溶液(1+1)至呈酸性后再过量10mL,冷却至室温,移入1000mL容量瓶中,用水稀至刻度,摇匀。
14)铝标准溶液B(5μg/mL):移取50.00mL铝标准溶液A置于1000mL容量瓶中,加入10mL盐酸溶液(1+1),用水稀释至刻度,摇匀。
15)铬天青S溶液:1g/L乙醇溶液。(www.xing528.com)
16)铬天青S溶液:0.4g/L乙醇溶液。
(3)分析步骤
1)试样:称取0.10g试样,精确至0.0001g。
2)空白试验:随同试样做空白试验,每次测定均需带试剂空白(至少带两个空白)。
3)测定
①试液的制备:将试样置于石英烧杯中,加入15mL盐酸(1.19g/mL)、3mL硝酸(1.42g/mL),微热至试样完全溶解,加入3~5mL高氯酸(1.67g/mL),继续加热蒸发至冒高氯酸烟,将铬氧化至高价,小心滴加盐酸(1.19g/mL)将铬挥除,将试液蒸发至近干,稍冷,补加1~2mL高氯酸(1.67g/mL),加入30mL水,加热溶解盐类,冷却至室温。
将试液过滤于100mL容量瓶中[铝的质量分数在0.4%以上时应补加1.5mL高氯酸(1.67g/mL),过滤于250mL容量瓶中],用水稀释至刻度,摇匀。
移取5.00mL或10.00mL试液两份,分别置于50mL容量瓶中(铝的质量分数在1.00%以上时,置于100mL容量瓶中,控制铝的含量小于0.5μg/mL)。
显色液:向上述试液中加入5mL甘露醇溶液(或5mL苦杏仁酸溶液,不含钛的试样可不加;含钛超过300μg时加入8mL甘露醇溶液或10mL苦杏仁酸溶液),加入5mL盐酸溶液(5+95),准确加入Zn-EDTA溶液A(若移取5.00mL或10.00mL镍基试液,则加5.00mLZn-EDTA溶液A;若移取5.00mL铁镍基试液,则加10.00mL;若移取10.00mL铁镍基试液,则Zn-EDTA溶液的用量加倍;若为铁基试液,则应加Zn-EDTA溶液B,其加入量可参照铁镍基试液的要求,即为移取试液量的2倍),加入5mL六次甲基四胺溶液,准确加入5.00mL铬天青S溶液(试液中铝的质量分数小于1%时,也可加入7.00mL铬天青S溶液)。每加一种试剂均需摇匀后再加第二种试剂。用水稀释至刻度,摇匀。
参比液:按显色液进行同样操作,只是在加入铬天青S溶液之前,加入3mL氟化铵溶液。
②测量:将显色液与参比液放置40~50min后,分别移入0.5cm、1cm(或2cm)吸收皿中,以参比液为参比,于545nm波长处测量吸光度,减去空白试验的吸光度后,从校准曲线上查出显色液中相应的铝量(两份随同试样的空白溶液的吸光度之差不应超过0.02,取其平均值)。
4)校准曲线的绘制:取与试样主要成分铁、镍、钴含量相近的铁溶液、镍溶液、钴溶液置于石英烧杯中,以下按试样溶液进行操作。
移取8份与试液相同体积的溶液,分别置于8个50mL或100mL容量瓶中,于其中七个容量瓶中分别加入0.00mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL、10.00mL铝标准溶液B,以下按试样溶液显色操作。第八个容量瓶按参比液进行操作,以此作为参比液。
分别按“测量”进行操作,以参比液为参比,测量吸光度,减去未加入铝标准溶液的那份溶液的吸光度后,以吸光度为纵坐标,相应的铝量为横坐标,绘制成校准曲线。
(4)结果计算 试样中铝的质量分数的计算公式为
式中 m1——从校准曲线上查得的铝量(mg);
m——显色液中所含的试样量(mg)。
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