氟硅酸钾容量法测定硅铁中硅含量
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碱熔氟硅酸钾容量法测定酸难溶铁合金中硅李京(南京钢铁集团江苏淮钢有限公司理化检测中心淮安223002)摘要:在银坩埚中以KOH于600℃熔融试样,以氟硅酸钾容量法测定酸难溶铁合金中硅。
方法具有简便、快速、分析成本低的特点。
单样分析仅需90分钟。
方法适用于试样中1%以上硅的测定,准确度和重现性符合国标要求[1~3]。
关键词:氢氧化钾;熔融;铁合金;硅;氟硅酸钾中图分类号:O655.2 文献标识码:B铁合金是脱氧剂、脱硫剂和合金元素的添加剂,用于改善钢的质量,提高钢的机械性能,是炼钢的重要原料之一。
而硅又是最主要的合金元素之一。
对于硅的测定,现行国家标准仍大多采用经适当溶样(酸难溶合金一般以过氧化钠于铁或镍坩埚中熔融)后,高氯酸脱水重量法测定[1~3],方法繁琐、费时。
所以工矿生产中多采用氟硅酸钾容量法测定,方法简便、快速、准确,能满足生产要求;但对于硅钙、硅钡、硅铝钡、硅粉等合金采用HNO3-HF溶样,往往不能完全溶清,有较多黑色残渣,影响测定,常使结果偏低。
本文介绍了以KOH在银坩埚中于600℃直接熔融试样,以氟硅酸钾容量法测定酸难溶合金中硅,结果满意。
方法适用于各种酸难溶铁合金如硅钙、硅钡、硅铝钡、硅粉、硅钙钡等中1%以上硅的测定。
如经适当改动,本法还可作为硅质耐火材料中二氧化硅测定一种途径。
1 实验部分1.1 主要试剂所用试剂如未注明者均为分析纯,水为蒸馏水。
氢氧化钾(固体);硝酸(ρ1.42g/ml);氢氟酸(ρ1.15g/ml);过氧化氢(ρ1.10g/ml);硝酸钾(固体);饱和硝酸钾溶液;10%硝酸钾溶液:100g硝酸钾溶于900ml水,再加100ml 无水乙醇;1%酚酞乙醇溶液;无水乙醇;氢氧化钠标准溶液(0.2mol/L):以基准邻苯二甲酸氢钾标定。
1.2 实验方法称取适量试样(视硅含量而定)于预先盛有3g氢氧化钾的银坩埚中,稍稍晃匀,再覆盖约1g的氢氧化钾,于低温电热板上小心加热至半熔状态,稍冷片刻,继续加热熔融至不冒小气泡。
氟硅酸钾滴定法用于硅锰合金中硅测定工业化的进一步发展,使得对钢材的需求也逐渐增长,硅锰合金作为实际的炼钢过程中使用作为广泛的脱氧剂,对于提高钢材的质量具有重要的作用。
根据硅锰合金中硅含量和锰含量的不同,可以将其分为不同型号的合金,所以这就要求必须对硅含量进行严格的测定。
本文重点介绍了用氟硅酸钾滴定法来测量硅含量的具体方法,包括实验变量的控制、实验的设备、材料等,从而通过实验发现该方法不仅耗时较短,而且得到的数据更加准确。
标签:氟硅酸钾滴定法;硅锰合金;硅含量;测定一、硅锰合金中硅含量测定的必要性硅锰合金之所以能够成为在实际生产中被大量使用的脱氧剂,主要是因为其拥有大量的硅元素,所以在进行钢材的生产时可以避免氧化作用及净化钢的材质。
在当今的钢材生产市场上,有各种型号的硅锰合金,其不同之处在于硅元素的含量,因此硅的含量对于确定合金的种类来说是十分重要的,因此必须采取一种行之有效的措施来测定硅元素的含量。
而现有的测量方法,用硅的分析法进行测量时,由于其较高的硅含量导致其溶解的过程十分缓慢,从而难以得到准确的结果。
而用镍坩埚碱熔进行测定时,其溶解虽然较快,但是其溶样很容易溅出,造成不必要的浪费,而且其很容易被腐蚀,进而污染了溶液,导致实验的结果偏高。
因此,我们必须改进测量方法,通过生产技能的提高,达到在较少时间内获得更为准确测量结果的目标。
当前主要采用的是氟硅酸钾滴定法来测定硅锰合金中硅元素的含量,这种方法得到的数据更为准确。
二、实验部分在试验之前,我们首先对现有的测定方法进行了归纳分析,总结其优点与不足之处,从而在我们的实验过程中加以改进。
同时,制定更为严谨的实验计划,以应对实验过程中可能出现的各种问题。
为了杜绝其他因素对实验结果的影响,我们在实验过程中严格控制实验变量,以保证实验结果的准确性。
实验应用的原理是在强酸性溶液中,由于钾离子的存在,可以通过硅酸与大量钾离子的相互作用,而产生氟硅酸钾,并且能够形成沉淀,附着在容器底部。
硅铁碳合金硅含量的分析规程氟硅酸钾滴定法1 适用范围本规程适用于硅铁碳合金的测定。
2 方法原理试料用过氧化钠助熔剂熔融,使硅转化成硅酸盐,用酸酸化后,加入氟化钾生产氟硅酸钾,经过滤洗涤后加入酚酞为指示剂,用氢氧化钠标准溶液滴定至微红色为终点,计算硅的含量。
3 主要试剂3.1 氯化钾固体,分析纯。
3.2 过氧化钠,分析纯。
3.3 氟化钾,20%。
3.4 硝酸钾洗液,100g硝酸钾溶于900mL水中,甲100mL乙醇。
3.5 中性水:将蒸馏水煮沸15min,用流水冷却至室温,加5滴酚酞指示剂,用氢氧化钠(0.18mol/L)标准溶液中和用力振荡至稳定微红色,使用时现配制。
3.6 酚酞,1%乙醇溶液。
3.7 氢氧化钠,0.18moL/L。
3.7.1 配制:称取7.2g氢氧化钠溶于1000mL中性水中,溶解后加入1mL氢氧化钡溶解(100g/L),静止36h,将上层澄清液用虹吸法移至塑料瓶中加盖保存。
3.7.2标定:取在105℃110℃干燥至恒重的基准邻苯二甲酸氢钾约1.0000g ,置于500mL 三角瓶中,加入温热的中性水200ml 溶解;加6-8滴酚酞指示剂,用氢氧化钠标准溶液滴定至溶液呈微红色为终点(V 2) (每次平行标定3份,取平均值)。
随同标定做试剂空白试验(V 1)。
计算公式:C=12()0.02024M V V -⨯ 式中: M :邻苯二甲酸氢钾的质量(g );V 1:滴定所耗氢氧化钠滴定液的体积(ml );V 2:滴定所耗氢氧化钠滴定液的体积(ml )。
4 分析步骤4.1试料量0.5000g 。
4.2 测定4.2.1 试料的分解将试料(4.1)置于盛有5g 左右过氧化钠(3.7)的30mL 镍(铁)坩埚中搅匀,再复1g 过氧化钠放于电炉上,蒸至焦黄色或黑色,移入650℃700℃的高温炉中熔8min 10min (中间取出摇一次),取出冷却后放入盛有100mL 煮沸的蒸馏水中300mL 烧杯中立即加盖。
氟硅酸钾容量法测定硅铁中硅含量采用重量法测定硅储量,结果比较准确,但费时,对于大批量的样品测定,无论是使用器皿还是测定速度,都难以满足要求。
2001年,国家检疫检验总局批准颁发的行业标准SN/T1014?1-2001《氟硅酸钾容量法测定硅量》,简便、快捷、准确,而且同时能进行大批量样品测定,达到了重量法难以达到的目的。
在这一方法中,应注意溶样、过滤、洗涤、中和游离酸四个步骤的具体操作。
溶样时,氢氟酸应逐滴加入,边摇边加,使产生的反应热迅速扩散,同时严禁将氢氟酸滴在试样集中的地方,否则将产生浓的黄烟,局部温升超过600摄氏度,使硅形成SiF4挥发损失。
过滤和洗涤环节,要求洗涤次数和洗液用量尽量一致,洗液中虽因KC1的同离子效应防止水解,但因洗液量不一致,仍不可避免地出现因K2SiF6沉淀水解量不等而造成测定误差。
中和游离酸。
应保持速度一致,中和终点颜色深度一致,防止过滴和游离酸因滤纸包容导致的中和不彻底。
沸水水解时,应保持中性沸水用量一致,最终达到滴定颜色深度一致。
上述四个步骤,都将对测定结果带来影响,但操作熟练的化验人员测出的测定值重现性较好。
因此,作为化验人员,应认真掌握每个步骤的操作要点,提高测定的准确性。
分析化学追求的目标就是快速、准确、操作方便,在条件许可的情况下提高优质分析仪器的使用普及率,尽量减少人为影响因素,检测水平一定会提高。
硅铁是一种多孔的不均匀体,同一锭模中的不同部位硅含量都有差别。
锭模熔坑部合金锭会局部超厚,会出现黄带、疏松、粉化、夹渣等现象,都会使合金中局部硅含量偏低。
用组合锭模从同一水口箱浇注的合金锭,其后半部合金比前半部合金的硅含量的测定与取样方式、取样部位关系密切。
部分合金产品会出现局部超厚现象。
厚度达150mm以上时,其合金中层粉化层硅含量有的低于60%,而上表层厚度达20mm时,其合金硅含量有的将大于80%,两者相差甚远。
因此,“GB2272-87标准”中严格规定,FeSi75系列硅铁锭厚度不得大于100mm,FeSi65锭厚度不得大于80mm,硅的偏析不得大于1%。
2019年12月基于氟硅酸钾滴定法的硅锰合金中硅含量的测定分析王萍(新疆湘晟新材料科技有限公司,新疆哈密839000)摘要:由于氮化硅锰具有不溶于酸的特点,试样处理相对困难,原有测定分析法已无法满足当今社会的要求,遂提出氟硅酸钾滴定法,文章便从试验过程、结果出发,围绕该方法的具体应用展开了讨论,内容包括试验试剂、原理、方法,干扰元素的消除、指示剂的选择等诸多方面,以期可以为相关人员提供帮助。
关键词:氟硅酸钾滴定法;硅锰合金;硅含量作为脱氧剂的一种,硅锰合金常被运用在炼钢的过程中,现有硅锰合金的牌号众多,对其加以区分所参考的因素,主要是硅含量,由此可见,准确测定硅含量很有必要,原有测定分析法均存在不同程度上的不足,从而导致所测定数据的准确性难以得到保证,氟硅酸钾滴定法的提出,在很大程度上解决了这一问题。
1测定试验由于氮化硅锰合金具有成本低廉的优势,因此,在诸多领域均得到了广泛应用,对氮化硅锰的硅含量进行检验的重要性不言而喻。
试验证明,氮化硅锰合金所含有氮化硅,属于酸不溶物,利用高氯酸对其进行脱水,可以达到检验硅含量的目的,准确性也相对较高,但是,该方法操作繁琐,需要花费很长的时间,高氯酸雾还会给环境带来污染,这决定其只适合用来进行仲裁分析、标准分析。
通过反复试验,最终确定了氟硅酸钾滴定法,该方法首先需要将KOH 、KNO 3的混合熔剂加入试样中,再通过加热的方式,加快试样向可溶硅酸盐进行转化的速度,最后加入KCl 、KF ,获得氟硅酸钾沉淀。
试验证明,该方法的精密度、准确度,均能够达到有关要求。
1.1试验试剂KF 溶液150g/L ;在90mL 水中,加入1g 的KNO 3、10mL 的乙醇,充分搅拌,形成KNO 3洗液;20%浓度的酒石酸溶液;将蒸馏水煮沸约15min ,滴入数滴混合指示剂,滴入用来对其进行中和的NaOH 溶液,充分振荡,使其呈绿色;按照1:1的比例,将0.1%的甲基蓝溶液和0.1%的中性红溶液混匀,获得混合指示剂;称取10gNaOH ,利用中性水将其溶解及稀释,获得1L 标准溶液;在110℃的温度中,烘干3份1.2g 邻苯二甲酸氢钾,将其放置在干燥器中,待温度与室温持平后,分别与80mL 的中性水相溶,加入混合指示剂,再利用标准溶液,滴定至绿色[1]。
6 硅铁中硅量的测定氟硅酸钾沉淀---酸碱滴定法1范围本方法适用硅质量分数在10%以上。
铝含量小于5%,钛含量小于0.3%,对硅测定无影响。
2原理试样以硝酸、氢氟酸分解,硅转化为硅氟酸,加入硝酸钾,使之转化为氟硅酸钾沉淀,过滤、洗净沉淀,溶解于沸水中,生成氢氟酸,用氢氧化钠标准溶液滴定游离的氢氟酸,由消耗氢氧化钠标准溶液的体积计算硅量。
主要反应如下:H2SiF6+2KNO3=K2SiF6+2HNO3K2SiF6+4H2O+HSiO4+2KF+4HFHF+NaOH=NaF+H2O3试剂3.1 氢氟酸3.2 硝酸3.3 硝酸钾饱和溶液3.4 无水乙醇3.5 硝酸钾洗涤液:称取100克硝酸钾溶于900毫升水中,再加入100毫升乙醇。
加两滴酚酞指示剂,在加氢氧化钠溶液使溶液呈现粉红色。
3.6 酚酞指示剂1%3.7 氢氧化钠标准溶液0.2585称取0.5000克预先于105~110℃灼烧至恒量的基准邻苯二甲酸氢钾三份,分别置于300毫升的锥形瓶中,用40毫升中性水溶解,加三滴酚酞指示剂,用氢氧化钠标准溶液滴至粉红色为终点。
4操作步骤称取试样0.1000克随同试剂做空白试验,置于塑料杯中,加10毫升硝酸,5毫升氢氟酸,在室温下不断摇动溶解,加入20毫升硝酸钾饱和溶液,10毫升无水乙醇,少许纸浆,摇匀,在冷水浴中静置10分钟以上,使氟硅酸钾沉淀完全。
用塑料漏斗过滤,用硝酸钾洗液洗净塑料杯,再用硝酸钾洗液洗净滤纸上的沉淀。
然后将沉淀放入原杯中,加100~150毫升沸腾中性水,使滤纸散开。
加5滴酚酞指示剂,以氢氧化钠标准液滴定至粉红色为终点。
5分析结果的计算Si%= C (V-V O)*0.007* 100m式中:C--- 氢氧化钠标准溶液的浓度,mol/lV---滴定所消耗氢氧化钠标准溶液的体积V O—滴定试剂空白消耗氢氧化钠标准溶液的体积m---试样量。
碱熔-氟硅酸钾容量法测定硅铁中硅含量应用实践尹显武;刘灿【摘要】为满足天铁物料和产品化验需要,根据氟硅酸钾沉淀分离-酸碱滴定原理,通过改变熔样方法、浓度、温度及指示剂条件等,排除不确定因素对分析结果的干扰,对国家标准方法和经典重量法进行应用和验证后,研制出一种碱熔氟硅酸钾沉淀法.该方法适用于铁矿石、岩石,矿石及冶金炉渣中,硅含量≥10%~ 70%的试样(操作的溶液中含Si量在0.5 ~ 50 mg的范围内)的测定.长期的实践验证了该方法精密度好、准确度高、速度快、经济实用,已作为天铁技术中心化学分析的标准方法.【期刊名称】《天津冶金》【年(卷),期】2012(000)006【总页数】4页(P51-54)【关键词】硅;碱熔;氟硅酸钾;滴定【作者】尹显武;刘灿【作者单位】天津天铁冶金集团技术中心,河北涉县056404;天津天铁冶金集团技术中心,河北涉县056404【正文语种】中文1 引言硅是钢铁及冶金材料中最常见而又重要的元素之一,它和氧的亲和力强,硅以二氧化硅的形态存在。
硅铁合金在炼钢生产中起到脱氧、脱硫和还原剂作用,其中硅含量的控制更是至关重要。
目前硅铁中硅的测定方法主要有重量法、硅钼蓝光度法、ICP光谱法、氟硅酸钾碱滴定法等,但用传统的重量法分析时间长、程序繁琐,满足不了实际生产需要;比色法适合低含量元素测定、误差大,且对分光光度计设备的稳定要求高,光谱法需要每次用标样进行标准化曲线调整,在酸性溶液中硅浓度太高易发生聚合而影响定量测定,不适合10%以上硅含量测定,而且成本大。
生产中常用酸对试样溶解,但硅酸盐不溶于常见的酸或者溶解后(氢氟酸)呈四氟化硅挥发,导致结果偏低。
本文参照中华人民共和国出入境检验检疫行业标准SN/T1014.1—2001,根据氟硅酸钾沉淀分离-酸碱滴定原理,通过改变熔样方法、标液滴定浓度及采用不同的指示剂等,得出一种准确度高、精密度好、速度快、适合生产节奏快的测定方法——碱熔氟硅酸钾沉淀法。
2017年10月硅铁合金中硅测定的化学分析方法钟宁(辽宁核工业二四一地质大队,辽宁丹东118100)摘要:硅铁中硅含量的测定用氟硅酸钾容量法是在有过量的氯化钾和氟离子的存在下,形成氟硅酸沉淀,该沉淀与氢氧化钠溶液中和滴定出硅铁中硅的含量。
在现代科技发展中,硅铁经常被作为炼钢作脱氧剂而广为生产。
1试剂1.1氢氧化钾1.2氯化钾研细后贮存备用1.3硝酸1.4盐酸(1+1)1.5氟化钾溶液将15克氟化钾,至于塑料烧杯中加50ml 水溶解,放置30分钟,用快速滤纸过滤塑料瓶中。
1.6氯化钾乙醇溶液将500克氯化钾溶于500ml 水中加500ml95%的乙醇混匀。
2氢氧化钠溶液的配制和标定方法2.1配制方法:将35克氢氧化钠溶于5000ml 水中。
充分混匀,贮存于带胶塞的塑料桶中。
2.2标定方法:称取0.5克苯二甲酸氢钾于250ml 三角瓶中,加入100ml 煮沸的水(该水用氢氧化钠标准溶液中和至酚酞呈微红色)2.3计算公式:c=m ×100v ×M 式中:C 为氢氧化钠标准溶液的浓度,mol/L ;v 为消耗氢氧化钠标准溶液的体积mL,m 为称取苯二甲酸氢钾质量,g ;M 苯二甲酸氢钾的摩尔质量204.23g/mol3仪器3.1烘箱3.2天平感量0.1毫克3.3马弗炉4分析步骤4.1称取4克氢氧化钾于银坩埚中,银坩埚放入马弗炉500°熔融,取出,称样品0.5克(精确至0.001克)放入高温炉中从低温升起,700°熔融10分钟中间取出坩埚摇动一次,取出冷却。
4.2将坩埚放入盛有150ml 热水的烧杯中待熔融物完全溶解。
取出坩埚,在搅拌下,一次加入16毫升硝酸。
将坩埚洗净,加一滴硝酸(1+10)洗净坩埚。
将烧杯置于电炉上加热至沸腾,并保持五分钟。
加入一滴盐酸,取下烧杯在阳光下静置,至溶液中的氯化银沉淀,溶液移至250ml 容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。
该溶液可用来分析硅,铁,铝,钛,钙,镁等元素。
捍卫生活品质 推动产业升级氟硅酸钾容量法检测硅的改进乔锦华 梁国军 (1.国家镁及镁合金产品质量监督检验中心,河南鹤壁 458030;2.鹤壁万德芙镁科技有限公司,河南鹤壁 458030 )摘要:改进后的氟硅酸钾容量法检测硅含量用固体硝酸钾代替硝酸钾饱和溶液,用K-醇液代替酒石酸-尿素混合液,更加促进氟硅酸钾沉淀生成完全,洗涤次数由原来的十余次减少至三次,缩短了分析时间,大量实验证明了该方法操作简便、快速、重现性好、准确度高,提高了工作效率,满足生产化验需求。
关键词:氟硅酸钾; 沉淀; 过滤;滴定;改进中图分类号:O652.1 文献标识码:A DOI:10.19541/ki.issn 1004-4108.2019.02.023镁合金做为最轻的金属结构材料,因其密度小、比强度高,易于回收利用等优点,被誉为“二十一世纪的绿色金属材料”。
我国是镁生产大国,镁产量占世界总产量的80%以上,硅铁是我国皮江法炼镁的重要还原剂,在金属镁的冶炼过程中硅铁可将白云石中的氧化镁置换出来,每生产一吨金属镁大约消耗1.2吨左右的硅铁,对金属镁生产起着重要的作用,因此对硅铁合金中硅含量的测定十分重要。
目前,硅铁合金中硅含量的检测方法主要是高氯酸脱水重量法[1]、氟硅酸钾容量法[2]、比重法[3],高氯酸脱水重量法虽然检验结果较准确,但操作繁琐、检验时间较长,不能同时进行多批次样品检验。
比重法虽然操作简单,检验时间短,但准确性较差,而氟硅酸钾容量法具备分析速度快、检测方法简便、检测结果准确、可以同时进行多批次产品分析检测的优点而被生产单位普通采用。
1 实验部分1.1 实验原理试样以硝酸和氢氟酸分解,使硅转化为硅氟酸,在有过量钾离子存在下,氟硅铬离子形成难溶的氟硅酸钾沉淀,将生成的氟硅酸钾沉淀过滤,然后加入沸水使氟硅酸钾沉淀水解,水解生成当量于硅的氢氟酸,此氢氟酸用氢氧化钠标准滴定溶液滴定,化学反应如下:SiF62-+2k+→k2SiF6k2SiF6↓+3H2O→2KF+H2SiO3+4HFHF+NaOH=NaF+H2O 1.2 试剂硝酸(ρ1.42);氢氟酸(40%);硝酸钾;硝酸钾洗涤液:5 g硝酸钾溶于80 mL水,加入20 mL无水乙醇;K-醇液:5 g硝酸钾溶于50 mL水,加入50 mL无水乙醇;中性沸水:将蒸馏水或离子交换水煮15 min,以酚酞(1%)为指示剂,滴加氢氧化钠标准滴定溶液(0.2 mol/L);氢氧化钠标准滴定溶液(0.1 mol/L)。
总第240期2021年6月 南 方 金 属SOUTHERNMETALSSum.240June 2021 收稿日期:2020-11-13;修订日期:2020-12-17 作者简介:黄 波(1988-),男,2010年毕业于西安建筑科技大学应用化学专业,工程师。
文章编号:1009-9700(2021)03-0022-04氟硅酸钾容量法测定稀土氮合金中硅的含量黄 波,邢文青,罗惠君,彭萍萍(宝武集团中南钢铁广东韶钢松山股份有限公司,广东韶关512123)摘 要:将试样经碱熔融,试样中不溶性硅转为可溶性的硅酸盐。
在硝酸介质中与过量的钾离子、氟离子作用,定量地生成氟硅酸钾(K2SiF6)沉淀。
沉淀在热水中水解,相应地生成等量氢氟酸。
生成的氢氟酸用氢氧化钠标准溶液滴定,用氢氧化钠滴定至亮紫色为终点。
用百里溴酚蓝酚红混合指示剂取代溴麝香草酚兰指示剂使辨色容易。
具体分析了试样处理、氟硅酸钾沉淀条件的最佳试验条件等,从而确定了稀土氮合金中测定硅量的最佳条件。
用两份试样对方法的精密度进行验证,方法的相对标准偏差在0.15 ~0.18 ,用试样加入纯硅粉对方法回收率进行试验,回收率在98.2 ~100.4 。
此方法准确度高、快速简便,可以满足常规分析需要。
关键词:氟硅酸钾容量法;稀土氮合金;硅含量中图分类号:TG115.3 文献标志码:ADeterminationofSiliconContentinRareEarthNitrogenAlloybyPotassiumFluosilicateVolumetricMethodHUANGBo,XINGWen qing,LUOHui jun,PENGPing ping(SGISSongshanCo.,Ltd.ofBaowuGroupZhongnanIron&SteelCo.,Ltd.,Shaoguan,Guangdong,512123,P.R.China)Abstract:Afterthesampleismeltedbyalkali,theinsolublesiliconinthesampleischangedintosolublesilicate.K2SiF6precipitateisformedquantitativelybythereactionofK2SiF6withexcesspotassiumandfluorineionsinnitricacidmedium.Precipitationishydrolyzedinhotwatertoproduceequalamountsofhydrofluoricacid.Theresultinghydrofluoricacidisti tratedwithasodiumhydroxidestandardsolutionandtitratedwithsodiumhydroxidetoabrightpurpleendpoint.Itiseasytodistinguishcolorbyreplacingmromothymolblue phenolredmixedindicatorwiththymolblue phenolred.Thebesttestconditionsofsampletreatmentandpotassiumfluosilicateprecipitationareanalyzed.Theprecisionofthemethodisverifiedbytwosamples.Therelativestandarddeviationofthemethodis0.15 -0.18 .Themethodistestedbyaddingpuresil iconpowderintothesample,therecoverywas98.2 -100.4 .Thismethodisaccurate,fastandsimple,andcanmeettheneedsofroutineanalysis.Keywords:potassiumfluosilicatevolumetricmethod;rareearthnitrogenalloy;siliconcontent0 前言稀土氮合金是炼钢中很强的脱氧、脱硫剂,能消除或减弱钢中许多有害杂质的影响,增加钢的流动性,从而改善钢的表面质量[1]。
氟硅酸钾容量法测硅钒铁中的硅唐世禄四川川投长钢股份公司第四中心试验室摘 要 以滴定法测定硅,试验并确定了最佳测定条件,应用于硅钒铁材料中硅的分析,获得了满意的分析结果。
关键词 滴定法 硅钒铁 硅 硅钒铁作钒铁代用品用于炼钢,其成本相对于钒铁要低且可减少硅铁用量,是较好的炼钢铁合金。
但目前国内既无硅钒铁的标钢,也没有较好的分析硅钒铁中硅的方法。
用传统的重量法,由于硅含量较高,试样溶解很慢,分析周期长,而且在挥发驱硅时,由于沉淀里夹杂一部分钒,对铂金坩锅有一定损害。
作者提出,称适量的硅铁和钒铁标钢于同一塑料烧杯中作为复合标样。
用HF-H NO3溶样,加入适量K F,K NO3,硅形成氟硅酸钾沉淀,过滤,洗涤,加入沸水使之水解,用氢氧化钠滴定。
分析结果令人满意。
1 实验部分1.1 主要试剂尿素溶液:5%(当天配);氟化钾溶液:15%(过滤后使用);硝酸钾—乙醇溶液:取一定量的硝酸钾,加250m L乙醇,加水至500m L水,混匀,硝酸钾要处于饱和状态;氢氧化钠标液0.1425m oL/L;混合指示剂:称50mg酚红和50mg溴百里酚蓝于250m L烧杯中,加100m L水,加热,完全溶解,取下,冷却后用氢氧化钠标液滴至深紫色。
1.2 实验方法称取适量硅铁和钒铁标钢于同一塑料烧杯中,加15m L浓硝酸、5m L40%氢氟酸溶解。
溶完后,加5m L尿素溶液,摇动至无气泡产生,加10m L K F溶液和2g K NO3固体,摇动,使其溶解,然后于冷水浴中冷至低于25℃,放置15min,用中速滤纸和塑料漏斗过滤,用低于25℃的硝酸钾—乙醇溶液洗涤烧杯3次,洗沉淀同滤纸3次,取出沉淀置于原烧杯中,加15m L硝酸钾-乙醇溶液,5滴混合指示剂,用氢氧化钠标液中和残余酸,用塑料棒仔细搅拌滤纸同沉淀至出现稳定紫色,加入200m L沸水,再加10滴混合指示剂,用氢氧化钠标液滴定至稳定紫色。
2 结果与讨论2.1 硝酸钾用量试验表明,115g以上硝酸钾及8m L以上氟水钾溶液可使硅完全转化为氟硅酸钾沉淀。
氟硅酸钾容量法测定硅铁中硅含量
采用重量法测定硅储量,结果比较准确,但费时,对于大批量的样品测定,无论是使用器皿还是测定速度,都难以满足要求。
2001年,国家检疫检验总局批准颁发的行业标准SN/T1014?1-2001《氟硅酸钾容量法测定硅量》,简便、快捷、准确,而且同时能进行大批量样品测定,达到了重量法难以达到的目的。
在这一方法中,应注意溶样、过滤、洗涤、中和游离酸四个步骤的具体操作。
溶样时,氢氟酸应逐滴加入,边摇边加,使产生的反应热迅速扩散,同时严禁将氢氟酸滴在试样集中的地方,否则将产生浓的黄烟,局部温升超过600摄氏度,使硅形成SiF4挥发损失。
过滤和洗涤环节,要求洗涤次数和洗液用量尽量一致,洗液中虽因KC1的同离子效应防止水解,但因洗液量不一致,仍不可避免地出现因K2SiF6沉淀水解量不等而造成测定误差。
中和游离酸。
应保持速度一致,中和终点颜色深度一致,防止过滴和游离酸因滤纸包容导致的中和不彻底。
沸水水解时,应保持中性沸水用量一致,最终达到滴定颜色深度一致。
上述四个步骤,都将对测定结果带来影响,但操作熟练的化验人员测出的测定值重现性较好。
因此,作为化验人员,应认真掌握每个步骤的操作要点,提高测定的准确性。
分析化学追求的目标就是快速、准确、操作方便,在条件许可的情况下提高优质分析仪器的使用普及率,尽量减少人为影响因素,检测水平一定会提高。
硅铁是一种多孔的不均匀体,同一锭模中的不同部位硅含量都有差别。
锭模熔坑部合金锭会局部超厚,会出现黄带、疏松、粉化、夹渣等现象,都会使合金中局部硅含量偏低。
用组合锭模从同一水口箱浇注的合金锭,其后半部合金比前半部合金的硅含量的测定与取样方式、取样部位关系密切。
部分合金产品会出现局部超厚现象。
厚度达150mm以上时,其合金中层粉化层硅含量有的低于60%,而上表层厚度达20mm时,其合金硅含量有的将大于80%,两者相差甚远。
因此,“GB2272-87标准”中严格规定,FeSi75系列硅铁锭厚度不得大于100mm,FeSi65
锭厚度不得大于80mm,硅的偏析不得大于1%。
硅铁虽是无渣冶炼,但仍有少量渣随合金液一同流入合金液包,在挡渣不良的情况下,仍会有少量硅渣经浇铸进入合金锭表或锭内。
自然块的发货验收中,不同的取样测定,其硅含量测定值将有较大波动,即使在综合硅品味很高的货批中,仍可取得硅不合格样品。
所以,对于生产厂家来说,及时更换锭模,防止生产出局部超厚的合金产品,并要求将产品通过精选、精整出去局部有缺陷的不合格品再行销售,是保证产品质量的根本措施。
对验收方来说,如何公正采取有代表性的样品,是减少供需双方产生质量异议的重要条件。
高碳铬铁取样化验方法:
大堆验证取样:批量不足10吨时,应从不同部位随机采取不少于10个小样;批量为10吨以上,不足30吨时,应从不同部位随机采取不少于20个小样;批量为30吨以上时,应从不同部位随机采取不少于30个小样。
每个小样重量应大约相等,其块度不小于20*20mm。
取样总量应不少于批量的0.03%。
所取小样应全部破碎至10mm以下,用四分法缩分至1-2kg,混匀后分成两等份,一份制样作分析用,一份作保留样。
包装验证取样:每批应随机选取不少于10%的包装件。
在每件中随机采取重量大约相等的一块小样,其块度不小于20*20mm,小样不得少于8个,最多30个。
所去小样应全部破碎至10mm以下,用四分法缩分至1-2kg,混匀后分成两等份,一份制样作分析用,一份作保留样。
中低微碳铬铁的取样化验方法:
1.大堆验证取样:批量不足10吨时,应从不同部位随机采取10个铬铁块;批量为10吨以上,不足30吨时,应从不同部位随机采取20个铬铁块;批量为30吨以上时,应从不同部位随机采取30个铬铁块。
铬铁块的大小以能钻样为准。
在断面选钻取点,钻取点的边缘应离铬铁表面5mm以上。
每块的钻取量应大约相等。
批量不足10吨时,钻取样总量应不少于150g;批量为10吨以上时,钻取样总量应不少于300g。
钻取的全部小样混匀后分成两等份,一份制样作分析用,一份作保留样。
2.包装验证取样:批量不足10吨时,应随机选取10件包装件;批量为10吨以上时,应随机选取10%的包装件,在每件中随机采取一个铬铁块,铬铁块的大小以能钻样为准。
在断面选钻取点,钻取点的边缘应离铬铁表面5mm以上。
每块的钻取量应大约相等。
批量不足10吨时,钻取样总量应不少于150g;批量为10吨以上时,钻取样总量应不少于300g。
混匀后分成两等份,一份制样作分析用,一份作保留样。