高温合金中硼含量测定方法

在此介绍甲醇蒸馏-姜黄素吸光光度法。

（1）方法提要 试样用盐酸和硝酸溶解，试液经冒硫酸和磷酸烟，驱尽硝酸，在石英蒸馏器中进行甲醇蒸馏分离，使硼与甲醇生成低沸点的硼酸甲酯被蒸出，用氢氧化钠溶液吸收。在冰乙酸-硫酸介质中，硼和姜黄素生成红色络合物，于560nm波长处测量吸光度，从校准曲线上查得硼量。

本方法适用于高温合金中硼含量的测定，测定范围为0.0005%～0.20%（质量分数）。

（2）主要试剂

1）盐酸（1.19g/mL）、硝酸（1.42g/mL）、磷酸（1.69g/mL）、冰乙酸（1.05g/mL）、硫酸（1.84g/mL）、甲醇、丙酮。

2）无水碳酸钠。

3）硫酸：取50mL浓硫酸（1.84g/mL）置于盛有10mL水的铂皿中（铂皿容积约为150mL），摇匀，滴加约10mL氢氟酸，加热至冒硫酸烟约30min，冷却至室温后，储存于石英器皿中。

4）氢氧化钠溶液（10g/L）：储存于塑料瓶中。

5）硫酸-磷酸混合酸：硫酸、磷酸（1.69g/mL）和水按5∶3∶2体积比混合。

6）硫酸-冰乙酸混合酸。硫酸和冰乙酸（1.05g/mL）按1∶1体积比混合。

7）姜黄素-冰乙酸溶液：1g/L冰乙酸溶液，储存于塑料瓶中。

8）硼标准溶液A（0.10mg/mL）：称取0.1145g硼酸（质量分数大于或等于99.9%），置于100mL烧杯中，用适量水溶解后，移入200mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。

9）硼标准溶液B（0.005mg/mL）：移取10.00mL硼标准溶液A，置于200mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。(www.xing528.com)

（3）分析步骤

1）试样：称取0.025～0.50g试样（蒸馏时试液中的硼量在5～25μg范围内），精确至0.0001g。

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：将试样置于150mL石英烧杯中，加入20～30mL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10mL硫酸-磷酸混合酸，加热蒸发至冒硫酸烟5～10min（若试样含酸不溶硼，为测全硼可于冒硫酸烟后冷却，加入20mL水溶解盐类，用慢速滤纸进行过滤，将滤纸及残渣置于铂坩埚中，经烘干、灰化后，加入1g无水碳酸钠，搅匀，于950℃熔融3min，用部分主液浸出熔块，用水洗净铂坩埚，将浸出液并入主液），冷却，加入5mL水溶解盐类，并把试液移入磨口锥形石英蒸馏瓶内，置于冷水浴中冷却，然后将70mL甲醇分三次沿杯壁洗涤石英烧杯后，将洗液均倾入石英蒸馏瓶中，盖上磨口塞，连接好冷凝装置，开放冷却水。将冷却管下端置于盛有10mL氢氧化钠溶液的塑料吸收瓶中，将蒸馏瓶放入微沸的水浴中，进行蒸馏，从开始有馏出物流入塑料吸收瓶时算起，1h后停止加热，拔开冷凝器上连接蒸馏瓶的磨口塞，用少量水冲洗冷凝管，将洗液并入塑料吸收瓶中。取出塑料吸收瓶，用水将溶液稀释至100mL，摇匀。

②萃取：移取20.00mL试液置于瓷蒸发皿中（移取试液后的操作过程中，切勿与硝酸、高氯酸气体接触，以免影响结果），在85℃±1℃的水浴上蒸干，并继续干涸10min，取下瓷蒸发皿，冷却，加入3.00mL姜黄素-冰乙酸溶液，溶解盐类，再加入3.00mL硫酸-冰乙酸混合酸，摇匀，置于45℃±1℃的烘箱内保温20min，取出冷却至室温。用25mL丙酮分三次沿瓷蒸发皿壁冲洗试液，将洗液均移入50mL容量瓶中，再用水洗涤瓷蒸发皿数次，并用水稀释至刻度，摇匀。

③测量：将萃取后的试液移入0.5～1cm吸收皿中，以空白试验所得溶液为参比液，于560nm波长处测量吸光度，从校准曲线上查得硼量。

4）校准曲线的绘制：于数个150mL石英烧杯中，依次加入0.00mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL、7.00mL、10.00mL硼标准液B，各加入20～30mL盐酸（1.19g/mL）、3～5mL硝酸（1.42g/mL）、10mL硫酸-磷酸混合酸，加热蒸发至冒硫酸烟5～10min，以下按“测定”步骤中的“试液的制备”和“萃取”进行操作。以不加硼的那份溶液为参比液，于560nm波长处测量其吸光度。

以吸光度为纵坐标，相应的硼的质量为横坐标，绘制成校准曲线。

（4）结果计算 试样中硼的质量分数的计算公式为

式中 m₁——从校准曲线上查得的硼量（mg）；

m——萃取液中所含的试样量（mg）。