(1)方法提要 在6mol/L盐酸介质中,钨经氯化亚锡和三氯化钛还原至五价,与硫氰酸盐形成黄色络合物,于400nm或420nm波长处测量吸光度,从校准曲线上查得钨量。
钒有干扰,可用校正系数将其扣除。钼的干扰可在校准曲线系列溶液中加入与试样相近含量的钼予以抵消。铌和铜的干扰,可用草酸络合而消除。其他离子的影响以参比液抵消。
本方法适用于高温合金中钨含量的测定,测定范围为0.10%~20.00%(质量分数)。
(2)主要试剂
1)盐酸(1.19g/mL)、硝酸(1.42g/mL)、硫酸(1.84g/mL)、磷酸(1.69g/mL)、硫酸(1+1)。
2)三氯化钛(15%~20%)。
3)三氯化钛溶液:取5mL三氯化钛(15%~20%)置于15mL盐酸(1.19g/mL)中,加数颗锌粒,稍放置,用水稀释至约50mL,摇匀,现用现配。
4)草酸溶液(100g/L)。
5)氢氧化钠溶液(200g/L)。
6)钨标准溶液(1.00mg/mL):称取0.6305g光谱纯的三氧化钨(预先在800℃灼烧30min),置于铂皿中,加入10~15mL氢氧化钠溶液,加热溶解,冷却至室温,移入500mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,再移入干燥的塑料瓶内储存。
7)氯化亚锡溶液(5g/L):称取5g氯化亚锡,置于500mL盐酸中,加热溶解,稍冷,用水稀释至1000mL,摇匀。现用现配。
8)硫氰酸钾溶液(250g/L)。
9)锌粒:无砷锌粒,三级。
(3)分析步骤(www.xing528.com)
1)试样:称取0.10g试样(钨的质量分数小于1%时,称取0.20g试样),精确至0.0001g。
2)测定
①试液的制备:将试样置于150mL烧杯中,加入20~25mL盐酸(1.19g/mL)、3~5mL硝酸(1.42g/mL),微热至试样完全溶解,稍冷,加入12mL磷酸(1.69g/mL)、12mL硫酸溶液(1+1),加热蒸发至冒硫酸烟1~2min(溶解试样后,若仍有碳化物,则可在冒硫酸烟时滴加硝酸予以破坏),冷却,加入约50mL水,煮沸溶解盐类(试样中含铌或铜时,应加入10mL草酸溶液,煮沸10min),冷却至室温,移入100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。
显色液:当钨的质量分数大于或等于6%时,移取5.00~10.00mL试液置于50mL容量瓶中,加入约30mL氯化亚锡溶液,准确加入1.00mL三氯化钛溶液、3.00mL硫氰酸钾溶液,用氯化亚锡溶液稀释至刻度,摇匀,放置15min。当钨的质量分数大于6%时,移取5.00mL试液置于100mL容量瓶中,加入60~70mL氯化亚锡溶液,准确加入2.00mL三氯化钛溶液,加入6.00mL硫氰酸钾溶液,用氯化亚锡溶液稀释至刻度,摇匀,放置15min。
参比液:移取5.00~10.00mL试液置于50mL容量瓶中,当钨的质量分数大于6%时,移取5.00mL试液放入100mL容量瓶中,用氯化亚锡溶液稀释至刻度,摇匀。
②测量:将显色液移入0.5~2cm吸收皿中,对照参比液,于400nm或420nm波长处测量吸光度,从校准曲线上查得钨量。
3)校准曲线的绘制:钨校准曲线A(适用于钨的质量分数大于或等于1%):称取0.10g与试样主要成分(镍、铁、铬、钼、钴等)含量相近但不含钨的合金试样数份(或配制合成溶液数份),置于150mL烧杯中,依次加入0.00mL、3.00mL、6.00mL、9.00mL、12.00mL、15.00mL、18.00mL、21.00mL钨标准溶液,各加入20~25mL盐酸(1.19g/mL)、3~5mL硝酸(1.42g/mL),以下按试样溶解,转移试液于100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。
钨校准曲线B(适用于含钨的质量分数小于1%):称取0.20g与试样主要成分(镍、铁、铬、钼、钴等)含量相近但不含钨的合金试样数份(或配制合成溶液数份),置于150mL烧杯中,依次加入0.00mL、0.5mL、1.00mL、1.50mL、2.00mL、2.50mL钨标准溶液,各加入20~25mL盐酸(1.19g/mL)、3~5mL硝酸(1.42g/mL),以下按试样溶解,转移试液于100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。
移取10.00mL上述溶液置于数个100mL容量瓶中,按“显色液”中的规定加入氯化亚锡溶液,按试样溶液进行显色操作,测量其吸光度。以吸光度为纵坐标,相应的钨量为横坐标,绘制成校准曲线。
(4)结果计算 试样中钨的质量分数的计算公式为
式中 m1——从校准曲线上查得的钨量(mg);
m——显色液中所含的试样量(mg)。
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