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锰硅合金中的锰、硅、磷含量的快速检测方法赵晶晶;宁海龙;常健辉【摘要】建立一种快速测定锰硅合金中主量、次量元素的方法.样品经溶解后,用电感耦合等离子体发射光谱法测定锰硅合金中的硅、磷含量,用自动电位滴定法测定锰硅合金中的锰含量.该方法用于两种标准物质YSBC18603-08和GSB03-1946-2005的实际分析,Mn,Si,P的测定值与标准值吻合,RSD( n=11)为0.147％～1.42％;Mn,Si,P的回收率95.8％～99.64％.与现行国标方法相比,分析周期短,适用于大宗锰硅合金进出口检验的要求.【期刊名称】《现代仪器与医疗》【年(卷),期】2012(018)004【总页数】4页(P80-83)【关键词】锰硅合金;锰;硅;磷;电感耦合等离子体发射光谱法;自动电位滴定法【作者】赵晶晶;宁海龙;常健辉【作者单位】阿拉山口检验检疫局阿拉山口 833418;阿拉山口检验检疫局阿拉山口 833418;中哈管道有限责任公司阿拉山口 833418【正文语种】中文【中图分类】TH83锰硅合金是由锰、硅、铁、磷及少量碳和其它元素组成的合金，是一种用途较广、产量较大的铁合金。
锰硅合金是炼钢常用的复合脱氧剂，又是生产中低碳锰铁和电硅热法生产金属锰的还原剂。
随着中国经济的发展，汽车、道路、建筑、房地产等市场的持续发展，对钢铁的需求量将继续增大，因而对锰硅合金的需求也会持续增大。
锰是炼钢过程中最主要的脱氧剂之一，几乎所有的钢种都需要用锰来脱氧。
硅是生铁和碳钢中仅次于锰的最重要的合金元素。
锰、硅、磷的含量是评价锰硅合金质量的重要指标。
现有的对锰硅合金中锰、硅、磷含量的检测方法，多采用对不同元素逐一样品前处理，再测定，而且测定方法较为复杂，不利于口岸的快速通关。
例如现行国标方法GB/T5686.1[1]采用滴定法测定锰含量，方法1电位滴定法使用氢氟酸及高氯酸，有一定的危险性，而且使用的电位滴定仪自动化程度较差。
铝合金中铜、铁、硅、镁、锰元素化验分析方法铝一、测铜、铁、镁、锰1、化学试剂：(1)硝酸：1+1 (2)40%HF(3)硼酸—尿素混合液：称10克硼酸溶于水中后，加尿素5克溶后稀至1000毫升，摇匀。
(4)PH9.2缓冲溶液：称氯化铵54克溶于适量水中，溶后加氨水70毫升，加水至1000毫升。
(5)BCO溶液：0.05%在分析天平上称BCO0.25克溶于50毫升热乙醇(1+2)中,溶完后加水至500毫升,溶不清可过滤。
(6)柠檬酸铵：50% (7)抗坏血酸：0.2%(2—3天使用) (8)邻菲罗啉：0.4%乙醇(1+2)溶液(9)六次甲基四胺：30% (10)氨水：1+1(当天配制) (11)三乙醇胺：1+1(12)EGTA—Pb溶液：在分析天平上称EGTA0.19克，加水200毫升，加热溶解，滴加氢KCB不锈钢齿轮泵氧化钠(10%)溶液助溶，溶完后调至中性；另取氯化铅0.153克(硝酸铅0.182克)，溶于300毫升水中，将上述两液合并，调至中性，加水至1升。
(13)四乙烯五胺：1%(14)偶氮氯膦I：0.025%(华师大产)(15)PH10.5缓冲溶液:称硼砂21克,氢氧化钠4克,加水溶后至1升。
(16)EDTA—Na2：5%2、分析方法：称0.1000克细薄样,置四氟烧杯中,加入硝酸(1+1)8毫升,HF2毫升,室温溶解,溶后加200毫升硼酸—尿素溶液(用容量瓶加)，摇匀即为母液。
(1)铜的测定：分取YHB轴头齿轮油泵母液20毫升于250毫升高型烧杯中，加柠檬酸铵(50%)5毫升，氨水(1+1)2毫升，PH 9.2缓冲液5毫升,BCO溶液10毫升,摇匀后可放置10分钟(放置时间视室温而定),于第二通道以水作参比测定。
(2)铁的测定：分取母液20毫升高型烧杯中，加抗坏血酸(0.2%)10毫升,邻菲罗啉溶液5毫升,六次甲基四胺溶液5毫升,摇匀后于第一通道以水作参比测定。
(3)镁的测定：分取YHB立式齿轮泵母液5毫升于250毫升高型烧杯中，加入三乙醇胺(1+1)5毫升，邻菲罗啉5毫升，EGTA—Pb溶液20毫升，四乙烯五胺溶液2毫升，PH10.5缓冲液5毫升，偶氮氯膦I溶液5毫升，每加入一种试剂都要摇匀，然后将显色液的一半中滴加EDTA—Na2两滴。
硅锰合金中硅含量的测定方法研究
1硅锰合金
硅锰合金是一种新兴的特殊合金材料，由蒙弗特罗耐热钢、硅、锰等多种金属元素组成。
它具有良好的耐腐蚀性、良好的抗氧化性和高热强度，比传统的不锈钢合金具有更高的使用温度，使其在航空、生物医学、军事、制冷等行业有广泛的应用。
但是，由于硅锰合金的性质决定了其对金属元素中硅成分的合理控制具有重要的意义和紧迫性。
2硅含量的测定方法
1.化学分析法：化学分析法是硅含量测定最常用的方法，例如碘分析、氙分析和电感耦合等离子源质谱（ICP）法。
其中，ICP法是一种快速、灵敏度高的分析方法，但仪器比较复杂，昂贵，操作费用较高，需要专业的技术人员，因此并未广泛应用。
2.傅立叶变换红外光谱法：傅立叶变换红外光谱法属于无损分析技术，是一种采用红外（IR）光谱进行组分测定的技术，可以与化学分析相结合，有效抑制分析偏差，具有较为精确、准确和省时省力等优点。
它能够快速、准确地测定硅锰合金中硅含量，对合金中硅组成的测定又比较精确。
3结论
硅锰合金能够应用于许多领域的发展已经得到了充分的认可，但其硅含量的控制技术任然比较成熟。
傅立叶变换红外光谱法和ICP 法，由于具有准确、快速和省时省力等优点，可以有效地将硅含量准确地控制在合适范围，对于硅锰合金所应用的领域有着不可磨灭的价值。
硅锰合金中硅含量的测定方法研究本文研究了硅锰合金中硅含量的测定方法。
通过对硅锰合金的性质、化学反应原理和实验条件的控制，得出了一种高精度、简单易行的测定方法。
本文介绍了实验步骤、实验结果分析以及该方法的精度和重复性分析。
实验结果表明，该方法测定结果准确可靠，适用于硅锰合金中硅含量的测定。
关键词：硅锰合金；硅含量；测定方法1.引言硅锰合金是一种重要的铁合金，广泛应用于冶金、电子、化工等领域。
其中硅是硅锰合金中的主要元素，其含量对硅锰合金的性能有着重要的影响。
因此，对硅锰合金中硅含量的测定具有重要意义。
目前，硅锰合金中硅含量的测定方法主要有化学分析法、物理分析法和光谱分析法等。
化学分析法是目前应用最广泛的一种方法，但其操作复杂，需要考虑多种因素，如操作技能、试剂质量、样品制备等，且存在一定的误差。
物理分析法和光谱分析法具有操作简单、精度高等优点，但仪器设备价格昂贵，不适用于大规模生产中的快速检测。
本文旨在研究一种高精度、简单易行的硅锰合金中硅含量的测定方法，为硅锰合金生产提供有效的技术支持。
2.实验方法2.1 实验材料硅锰合金样品、硫酸、氯化铵、硫代硫酸钠、氯化钾、酒精、石英砂等。
2.2 实验步骤（1）样品制备将硅锰合金样品粉碎至粒度小于0.2mm，并加入少量石英砂混合均匀。
取约1g样品，加入锥形瓶中，加入3ml硫酸，加盖加热，使其溶解。
（2）试剂配置将5g氯化铵和5g硫代硫酸钠混合均匀，称取1g混合物，加入100ml蒸馏水中，搅拌溶解，得到氯化铵-硫代硫酸钠试剂液。
将5g氯化钾加入100ml蒸馏水中，搅拌溶解，得到氯化钾试剂液。
（3）测定操作取一定量硅锰合金样品溶液，加入氯化铵-硫代硫酸钠试剂液，混合均匀，加热至水浴沸腾，持续加热5min。
取出冷却后的溶液，加入氯化钾试剂液，混合均匀，静置5min。
将溶液滤过，收集过滤液，加入等体积的酒精，混合均匀。
取适量样品，放入电子天平中称重，记录质量m1。
将样品放入烘箱中干燥至恒重，记录质量m2。
浅谈硅铝铁合金中硅、铝、铁的联合快速分析摘要：研究了一种快速分析硅铝铁合金中硅-铝-铁的方法。
试样配加碱性熔剂高温熔融，以稀盐酸浸取后定容。
分取一定量的同一母液，分别以钼蓝光度法测定硅，EDTA滴定法测定铝，重铬酸钾滴定法测定铁。
关键词：硅铝铁合金；钼蓝光度法；EDTA滴定法；重铬酸钾滴定法1实验部分1.1试样制备试样采用钻床合金钻头取样后进行振动磨研磨，粒度要求小于160目。
1.2主要试剂快熔剂：无水碳酸钠+四硼酸钠（硼砂）+无水碳酸钾=3+2+1（在120℃烘至除去四硼酸钠中的大部分结晶水，研细混匀）；钼酸铵溶液：（2.5%）；草-硫混合酸：10000ml中含草酸120g，硫酸（ρ1.84g/ml）220ml；硫酸亚铁铵溶液：（6%），每100ml加硫酸（1+1）1ml；氢氧化钠溶液：（50%）；EDTA标准溶液：（0.01000mol/L）；缓冲溶液：（PH=5.5），称取200g结晶醋酸铵溶于水，加入冰醋酸9ml，以水稀释至1000ml；硫酸铜标准溶液：（0.01000mol/L）；氯化亚锡溶液：（10％），称取10g氯化亚锡溶于50ml热盐酸（1+1）中，用水稀释至100ml；钨酸钠溶液：（25%），称取25g钨酸钠，加入5ml浓磷酸，用水稀释至100ml混匀；三氯化钛溶液：（1+9），取15～20%三氯化钛溶液20ml，用（1+9）盐酸稀释100ml，混匀（使用时配制）；重铬酸钾标准溶液：（C=0.001667mol/L）；硫酸亚铁铵溶液：（0.01000mol/L）。
1.3样品溶解称取试样0.1000g（精确至0.0001g）于预先盛有快熔剂2～3g的铂金坩埚中，混匀，再盖2g快熔剂，置于970～1000℃马弗炉中熔融7-10min。
取出冷却，放入预先盛有125m（l1+4）热盐酸250ml烧杯中浸出熔块，洗净坩埚及盖，冷却至室温。
将溶液转移到250ml容量瓶中，并用水稀释至刻度，摇匀。
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。
硅钙合金化学分析法及硅锰合金化学分析法
1、氟硅酸钾容量法测定硅
1.1 准确称取0.15××g试样于250 mL烧杯中，加10 mL H2O 润湿，以下同硅铁合金中Si的测定。
2、EDTA络合滴定容量法测钙
2.1 称取0.2×××试样于聚四氟乙烯烧杯中，母液制备同硅铁合金中P的测定。
2.2 试剂：
2.2.1 1+1三乙醇胺
2.2.2 30% KOH溶液
2.3 分析手续
吸取母液10 mL于150 mL烧杯中，水稀至50 mL，加入1+1三乙醇胺3 mL，30% KOH 5 mL，0.01 EDTA标准溶液滴定。
2.4 注意：
2.4.1 硅钙合金中，Si含量在50%左右，所以称样量稍多些。
2.4.2 制备母液时，如果不测定Al，只需将Si分离，不需要将F除尽，高氯酸烟无需冒尽。
（四）硅锰合金化学分析法
1、硅锰合金中硅的测定
硅锰合金中硅的测定同硅铁化学分析法中Si的测定。
由于该合金Si的含量较低，在称样时应适当多取，一般在0.2 g左右。
2、硅锰合金中锰的测定
称取0.1 g样于500 mL，三角瓶中少量水润湿，加入20mL H3PO4待反应平静后移到电炉上加热溶解，以下同《岩石矿物分析》第一分册（第三版），锰及锰矿分析中，锰的测定—过硫酸铵容量法。
注：由于硅锰合金中锰的含量高达70%，所以在用莫氏盐还原滴定时最好选用0.2 mol/L浓度。
表1 标样试验硅结果对照 %标样编号标准值本法测定(n=6)平均值标准偏差RSD北钢研2020号YSBC25616-97BH 0311-218•9721•8824•6218•90 18•9418•9218•92 18•9418•9221•82 21•8021•8221•79 21•7721•8224•62 24•5624•5024•56 24•5024•4818•9221•8024•540•01510•02070•05280•07960•09480•2151如何鉴定硅锰铝合金中硅周俊建如东县产商品质量监督检验所，江苏南通 226001摘要本文根据硅锰铝合金的特点，在鉴定硅锰铝合金中硅的过程运用了酸碱滴定法，实验中利用氟硅酸钾溶解于沸水中生成氢氟酸的原理。
试样以硝酸、氢氟酸溶解，硅转化为硅氟酸，，加入硝酸钾生成氟硅酸钾沉淀。
经过滤、洗涤沉淀中的游离酸后，溶解于中性沸水中，生成氢氟酸，以溴麝香草酚蓝为指示剂，用氢氧化钠标准溶液滴定游离出的氢氟酸，借此测定硅锰铝合金中硅含量，其相对标准偏差小于0.0796%。
关键词 硅锰铝合金；鉴定方法；实验分析中图分类号 O6-31 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2009）10-00072-02Abstract This article based on the characteristics of aluminum alloy mnsi, in the identification of mnsi aalloy silicon process use of acid-base titration. Experiments using potassium chemonucleolysis in boiling water generated in the principle of hydrofl uoric acid. Nitric acid, hydrofl uoric acid rheomolding to ,chemonucleolysis Silicon into a silicofluoric acid, by adding potassium generated by metathetical. The fi ltered, washing the free acid precipitation in , after the chemonucleolysis neutare; generated hydrofl uoric acid to bromamine to shexiang agrimopholum pentaphyllum , indicator detrmincd with a sodium hydroxide standard solution free of hydrofluoric acid, and take this determination of mnsi aalloy SI , showing the relative standard deviation of less than 0.0796%.Keywords Mnsi aluminum alloy,Identifi cation of methods,Experimentalanalysis0 引言近年来，铝合金的生产使用比较广泛，各种铝合金的质量也引起大众的关注，现在介绍一种硅锰铝合金中硅的检测方法。
硅锰铝合金是由硅、锰、铝及少量铁组成的合金，合金中的硅、锰、铝与氧的亲和力最强，是硅锰铝系合金中较好的脱氧剂、脱硫剂，具有熔点低、颗粒大、容易上浮、脱氧效果好等优点，使钢中的氧降到最低，同时形成含硅、锰、铝的复杂氧化物易从钢液中上浮，纯净钢液，提高钢的质量和加工性能等。
因此，开展测定硅锰铝合金中主量化学元素的分析具有重要意义。
1 实验部分1.1 试剂硝酸：ρ=1.42 g/mL；氢氟酸：ρ=1.15 g/mL；硝酸钾饱和溶液；过氧化氢：30%；硝酸钾洗涤液：称取100 g硝酸钾溶解于900 mL水中，加入100 mL乙醇，混匀；溴麝香草酚蓝为指示剂：1%的乙醇溶液；尿素：固体；氯化钾：固体；氢氧化钠标准溶液： 0.25 mol/mL。
1.2 实验方法称取0.2000 g试样于200 mL塑料杯中，加10mL硝酸，缓慢滴加5mL氢氟酸，摇动均匀，在室温下溶解1min后，加1g尿素，加2mL过氧化氢摇动30s，放置2min，加2 g氯化钾，加20mL硝酸钾饱和溶液，加少许滤纸浆，搅拌匀，放置12min，使氟硅酸钾沉淀完全。
在垫有一层脱脂棉的塑料漏斗内再铺放一张快速滤纸过滤或抽滤，用硝酸钾洗涤液洗6~7次。
将洗后的沉淀及滤纸移入250 mL烧杯中，加15mL硝酸钾洗涤液，用塑料棒捣碎滤纸及氟硅酸钾沉淀，加10滴溴麝香草酚蓝指示剂，缓慢滴加氢氧化钠标准溶液至恰呈蓝色，不计量但要准确。
加100 mL中性沸水，搅拌使滤纸散开，搅拌中用0.25 mol/L氢氧化钠标准溶液滴定至蓝色为终点。
按公式1计算硅的百分含量：Si% = T×V/m×100 （1）T—每毫升氢氧化钠标准溶液对硅的滴定度；V—滴定所消耗氢氧化钠标准溶液的体积， 单位为mL；m—试样量，单位为g。
2 结果与讨论2.1 方法的准确度和精密度用硅锰铁合金标样试验硅结果，并计算标准偏差和相对标准偏差(表1)。
2009•12（下）《科技传播》72732.2 试液酸度的影响试液酸度对氟硅酸钾沉淀的形成和溶解有较大影响，酸度小易形成其它氟化物共沉淀；酸度大能增加氟硅酸钾沉淀的溶解度，使测定硅结果偏低。
氟硅酸钾沉淀形成的适宜酸度为2~3 mol/L。
2.3 沉淀剂的选择为了满足形成较好的氟硅酸钾沉淀的要求，在选择沉淀剂时，考虑到同离子效应的原理，选择加入氯化钾2g后，再加入饱和硝酸钾溶液，在保证氟硅酸钾沉淀完全的同时，可避免产生盐效应。
2.4 静置陈化条件的选择沉淀放置应于15~20℃时(一般为冷水浴中为佳)静置12 min以上，但时间不宜过长，超过30min后会使测定硅结果偏低，可能是随着时间的延长，部分氟硅酸钾沉淀溶解的缘故。
一般应控制在12~15 min之间，且标样与试样放置的时间应保持一致。
2.5 钾盐洗涤液的选择本文选择的钾盐洗涤溶液，可有效地降低氟硅酸钾沉淀在洗涤过程中的溶解度，使测定硅结果稳定性更好。
由于有乙醇的存在，可加快洗涤速度。
2.6 试液中干扰元素的消除试样中Al、Ti、Nb等元素易与F元素形成络合物沉淀，尤其是Al、Ti元素干扰严重，使硅测定结果偏高，本方法采取加过氧化氢配位的方式来消除干扰。
溶解试样时产生的氮氧化物如果不除尽时，会干扰溴麝香草酚蓝指示剂终点的颜色变化，故采取加尿素分解的方法消除氮氧化物的干扰。
2.7 洗涤过程的选择沉淀氟硅酸钾时，加少量滤纸浆使沉淀中有空隙易过滤。
洗涤液在沉淀表面停留时间长，能使沉淀溶解度增加，故洗涤操作应严格控制，尽量用较少的洗液，过滤或抽干后再洗涤下一次。
2.8 游离酸干扰的消除有时未洗涤净的残余游离酸会使氢氧化钠标准溶液消耗量明显增加，致使测定硅结果偏高，本方法采取提前扣除的方法，可有效地消除其干扰。
2.9 中性沸水中性沸水指在重新加热煮沸后的蒸馏水中加溴麝香草酚蓝指示2滴后，如水呈酸性时，可用氢氧化钠标准溶液滴定至浅蓝色不消失(此时PH为7~7.1)为止，然后将其放置在低温处保持沸腾状态。
2.10 注意事项1）用氢氧化钠标准溶液滴定硅终点时的蓝色应与消除残余游离酸时的蓝色保持一致，否则有误差；2）用氢氧化钠标准溶液滴定硅时，滴定过程中试液温度应保持在80~95℃为佳；3）在溶解试样时，为防止反应剧烈试样溅失，加入氢氟酸时要缓慢滴加进行。
3 结论至今国家未研制出硅锰铝合金标准样品，硅锰合金标样中的化学元素硅含量与其基本近似，故用硅锰合金标样代替硅锰铝合金标准样品测定硅含量，从试验结果看与标准值基本一致，误差完全在国标范围内，方法是可行的，并具有操作简便、快速、准确度高等优点，完全能满足炼钢生产的需要。
参考文献[1]陈寿椿.主要无机化学反应[M].上海:上海科学技术出版社,1963．[2]鄢国强.工厂实用化学分析手册[M].北京:机械工业出版社,1995．[3]王际祥,马淑华.山东冶金,1990(4):49-51．[4]鞍钢钢铁研究所编.实用冶金分析[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,1990:358-359.[5]王际祥,徐敏.氟硅酸钾沉淀-酸碱滴定法测定硅铁合金中硅含量的理论探讨[J].第七届全国高速分析交流会论文集.深圳:中国兵器工业出版社,1998．[6]山东机械工业理化检测协会.工厂常用材料化学分析操作[M].北京:中国标准出版社,2000．[7]赵乃成.铁合金生产实用技术手册[M].北京:冶金工业出版社,2003．12月25日~27日，由中国科协主办、河海大学承办的第208次青年科学家论坛将在南京河海大学举行，本次论坛的主题为“河口海岸泥沙运动及其与人类活动的响应关系”。
河海大学教授李瑞杰、江苏海洋环境监测预报中心研究员盛建明、中国海洋大学副教授王厚杰、海岸灾害及防护实验室罗锋博士将分别担任此次论坛的执行主席。
本次论坛将就如下方面议题进行充分研讨和交流：1．河口海岸泥沙输运机理2．河口海岸泥沙运动特性及其与人类活动的响应关系3．河口海岸泥沙底床特性的合理描述及底沙交换机理4．河口海岸泥沙冲刷、搬运和沉积的规律5．泥沙为载体的污染物运移机理及其应用的理论和方法6．河口海岸泥沙的来源及归宿及其对河口海岸区国民经济的影响7．河口海岸泥沙研究面临的问题以及工程泥沙问题的经验和教训8．极端水文和灾害天气条件下泥沙运动的特殊性及骤淤的灾害性。
中国科协第208次青年科学家论坛将在南京召开（中国科学技术协会）《科技传播》2009•12（下）。
