钢铁中硅的测定

钢铁中硅的测定方法---- 硅钼兰光度法测定钢中的硅一般使用光度法，测定硅的光度分析法有以形成硅钼黃为基础的钼黃法及将钼黃用还原剂还原生成的钼兰法。

钼黃法的灵敏度比钼兰法低。

钼兰最大吸收峰在815nm，在72型分光光度计上，一般于650---700nm波长范围进行测定。

酸度对形成硅钼酸络离子很重要，酸度过大或过小均使结果偏低，酸度过大，钼酸铵与硅酸不起反应，酸度过小，会生成大量的钼酸铁沉淀，使硅钼酸生成不完全，酸度的适用范围随溶液温度的增加而增加，但随硅含量的增高而缩小，在沸水浴上加热，其适用的酸度范围为0.08N--0.6N（硝酸），而在室温（200C左右）则为0.08--0.4N（硝酸），一般认为当加入钼酸铵后，如有适量的钼酸铁沉淀产生，表示溶液的酸度和温度较合适，如酸度大，温度太低，钼酸铁不易生成，也表示硅钼络离子形成不完全。

但在铁量很少的试样，很少或不生成钼酸铁沉淀，则不能断定酸度和温度不适合。

加入钼酸铵的数量，会影响钼兰色泽强度，由于它较多的消耗与铁生成钼酸铁沉淀，因而，加入过量的钼酸铵是必须的，但也不能加得太多，否则降低硅的色泽强度。

在温度较高时，钼酸铵的适用浓度为100ml含有0.5-1.9g，而在室温下则为1.5-1.9g左右。

增加温度能加速硅钼络离子的生成，在沸水浴上加热，只需30秒钟，在30℃左右，约2分钟，而在20℃以下，则需10分钟才能生成完全，当硅钼络离子完全形成后，应马上进行下一步操作，特别是在沸水浴上加热的溶液，必须立即冷却，否则结果偏低。

磷、砷也能与钼酸铵生成络合物，同时被还原成钼兰，故应消除其影响，否则使结果偏高。

加草酸、酒石酸、柠檬酸能破坏磷、砷和钼酸铵生成的络合物。

其中以草酸破坏最快。

草酸为有机酸，能破坏杂多酸络合物。

由于磷、砷和硅络合物中的磷、砷为五价，硅为四价，因此在络合物中磷砷比硅显示较强的负电性，所以同阴离子钼酸根结合的能力也比硅弱。

故草酸加入后先破坏五价磷、砷和铝的络合物，以此消除磷、砷的干扰。

Serial N o.430A pril.2005 矿　业　快　报EXP RESS IN F ORM AT IO N O F M IN IN G I ND U ST RY 总第430期2005年4月第4期钼蓝光度法测定钢铁中的硅含量张先才　胡郑毛(国家冶金工业铁精矿质量监督检测中心) 摘　要:采用1-氨基-2-萘酚-4-磺酸为还原剂,对钢铁中的硅含量分析方法进行了实验,提出了钼蓝光度法测定钢铁中硅的新方法,并且确定了最佳实验条件,通过标样验证,结果满意。

关键词:光度法;钢铁;硅中图分类号:O 657.3 文献标识码:A 文章编号:1009-5683(2005)04-0011-02Measurement of Silicon Content in Iron and Steel by the Molybdenum Blue Photometric MethodZhang Xiancai Hu Zhengm ao (T he National Quality Superv ision and T est Center of Iron Concentr ate o f Metallur gical Industry )Abstract :T he tests w ere car ried out on the analysis m ethod of silicon content in iron andsteel by using the 1-am ino -g roup-2-naphthol-4-sulphoacid as reductant.A new m ethod was putfo rw ard ,i .e .the molybdenum blue photometric m ethod w as used to measure silicon content in iron and steel.T he optimum test conditions w ere deter mined.The sample test results w ere satisfactory.Keywords :Photom etric method ;Ir on and steel ;Silicon 钢铁中硅的测定,低含量的一般采用钼蓝光度法[1],高含量则用高氯酸脱水重量法[2]。

不锈钢中的硅、镍元素联合测定方法一、试液的制备：称取试样0.1000克于100mL钢铁量瓶（或150mL锥形瓶中），加入20mL溶解酸（740mL 水中加入200mL盐酸和60mL硝酸混匀），与电炉上低温加热，不准沸腾。

溶解后取下冷却，加水定容100mL。

二、元素测定1.硅的测定(0.05—1.5%)移取试液10mL于150mL锥形瓶内，加水20~40mL(以加钼酸铵后放置5分钟出现钼酸铁沉淀最好)，加入5mL钼酸铵溶液（5%），室稳放置10分钟(温度低于20℃放置15~30分钟)，加入10mL草酸（5%）摇匀，立即加入5mL硫酸亚铁铵（6%）（30秒内加入），于660nm 波长处以水为参比，用1~3cm比色皿进行比色测定。

由同类型标样作曲线，从曲线上查得含量结果。

如需做试剂参比，则同样操作，只是先加入草酸，后加钼酸铵。

2.镍元素的测定(1~13%)（1）取试液5~10mL于100mL容量瓶中(镍含量低于5%时于50 mL容量瓶中)，加入5mL 柠檬酸铵溶液（50%），加入20~40mL水，加入2.5mL碘溶液（0.1mol/L，称取12.7克碘，25克碘化钾，少量水溶解后，定容于1000mL棕色容量瓶中），加如10mL氨性丁二酮肟（0.1%，取1克丁二酮肟溶于500mL氨水中，加水定容于1000mL）。

加水定容，摇匀。

于530 nm 波长处以水为参比，用1~3cm比色皿进行比色测定。

由同类型标样作曲线，从曲线上查得含量结果。

（2）可以采用过硫酸铵氧化法：取5mL试液于100 mL容量瓶中，加入5 mL过硫酸铵（5%），5 mL碱性酒石酸钠溶液（15%，用10%的氢氧化钠配制），摇匀，加5 mL丁二酮肟（0.5%），放置10分钟后，用水定容，于530 nm波长处以水为参比，用1~3cm比色皿进行比色测定。

由同类型标样作曲线，从曲线上查得含量结果。

如需做试剂参比，则同样操作，参比中用10%的氢氧化钠代替丁二酮肟。

普通钢中硅、锰、磷、铜、钼、镍、钛的测定一、试液的配置（硅、锰、磷、铜、钼、镍、钛联测）1、试剂硫酸：5+95硝酸比重：1.422、分析方法称取试样0.5g 于250ml 三角烧杯中，加入（5-95）硫酸80毫升，加热溶解，煮至大气泡，滴加浓硝酸（破坏碳化物）至剧烈反应停止，溶液继续加热至尽沸（黄烟赶尽），取下，冷至室温，移至100ml 钢铁量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀备用。

3、注意溶解试样时提及不易蒸发过小，不然因酸度之改变而引起色泽的变化。

二、硅的测定（硅钼蓝快速比色法）1、试剂钼酸铵溶液：5%草酸溶液：5%硫酸亚铁铵溶液：6%（每100ml 加（1+1）硫酸6滴。

2、分析方法吸取试液5ml 于50ml 钢铁量瓶中，加入钼酸铵溶液5ml ，在沸水浴中加热30S ，取下流水冷却至室温，加草酸溶液10ml ，摇匀后立即加入硫酸亚铁铵溶液5ml （硅钼黄-硅钼蓝），水50ml 。

72型分光光度计，670nm ，1公分比色皿，以水作参比，测其吸光度三、锰的测定1、试剂测锰混酸：1000ml 混合酸中，含硝酸250ml ，硝酸88ml ，使用时每100ml 混合酸加硝酸银溶液5ml 。

过硫酸铵：20%硝酸银溶液：0.5% 贮于棕色瓶中，加硝酸数滴2、分析方法吸取试液10ml 于50ml 钢铁量瓶中，加入测锰混酸（已含硝酸银）20ml ，过硫酸铵5ml ，加热（加热至紫红色出现，液体中出现少量大气泡时停止），取下冷至室温，用水稀释至刻度，摇匀，20型分光光度计，530nm ，1公分比色皿，以水做参比，测其吸光度四、磷的测定1、试剂高锰酸钾溶液2%，贮于棕色瓶中氟化钠-氯化亚锡溶液：每100ml 氟化钠溶液（2.4%）中加入氯化亚锡0.2g （氯化亚锡在使用时才加入）尿素溶液：5% XXXXXXXXXXXXXXXXXXX公司化学分析作业指导书 第 1 页亚硝酸钠：2% 钼酸铵溶液：5%2、分析方法吸取试液10ml 于50ml 钢铁量瓶中，加入数滴高锰酸钾溶液，加热，至有棕色二氧化锰沉淀出现，微沸约半分钟，滴加亚硝酸钠溶液至沉淀小时，煮沸驱除氮的氧化物。

附录 A(规范性附录)测量仪器性能指标的方法A.1 光谱仪的实际分辨率分辨率的实际评估通常通过扫描选定谱线的波长，划出轮廓，测量半峰高处的峰宽，然后计算出分辨率，用纳米表示。

如图A.1所示。

分辨率= (213.92 - 213.80)×2/15 = 0.016（nm）图中：X 锌的波长，nmY 强度（任意单位）a半峰宽= 2 cm.b 峰宽度= 15 cm.图A.1 计算实际分辨率实例A.2 最小短期精密度对于特定的测量，评价仪器适用性的一个重要参数是发射信号的短期精密度，即快速连续地对同一试液进行重复测量，所得结果的接近程度。

用测量信号的相对标准偏差（RSD）表示。

对同一溶液连续测量10次，计算RSD。

A.3 检出限（LOD）和定量下限（LOQ）检出限和定量限代表一个分析方法的两个参数。

二者源于重复性标准偏差。

制备两份溶液，所含分析物浓度为0和10倍预估检出限浓度，同时，溶液中应含有与被分析样品中相似的酸浓度和基体元素。

将0试液喷入仪器约10s ，在预设积分时间下读取10个读数。

然后，对所含分析物浓度为10倍检出限的试液同样操作。

通过强度读数，计算强度平均值X 10， X 0和0试液的标准偏差s 0。

用公式（A.1）计算10倍检出限浓度溶液的净平均强度（X n10）：01010X X X n -= ………………………….(A.1)用公式（A.2）计算检出限：LOD 1010065.4n X s ρ⨯⨯= ………………………(A.2)式中：10ρ——浓度为10倍检出限试液的浓度，单位为mg/L 。

用公式（A.3）计算定量限：LOQ 101001.14n X s ρ⨯⨯= …………………………(A.3)附录 B（资料性附录）精密度试验附加资料精密度试验所用试样列于表B.1。

精密度试验结果的原始数据和获得的硅的详细结果，见表B.2和B.3。

表B.3是2020年由16个实验室对10个钢铁样品进行共同试验的结果经统计分析得到的。

钢中硅的测定（硅钼蓝光度法）一、方法提要试样用稀酸溶解，使硅转化为可溶性硅酸，然后在适当酸度下，加入钼酸铵与硅酸反应生成硅钼黄，加入草酸破坏磷、砷等元素干扰，用硫酸亚铁铵还原为硅钼蓝后进行光度测定，直读百分含量。

二、主要反应3FeSi+16HNO3=3Fe(NO3)3+3H4SiO4+7NO↑H4SiO4+12(NH4)2MoO4+24HNO3+2H2O=H8[Si(Mo2O7)6]+24NH4NO3+10H2O2 H8[Si(Mo2O7)6]+4(NH4)2Fe(SO4)2+2H2SO4=H8[Si<Mo2O5(Mo2O7)5]+2Fe2(SO4)3+4(NH4)2SO4+ 2H2O三、试剂与仪器1、硝酸（1+3）：量取水300ml，于试剂瓶中，加尿素40g，溶解后，加硝酸1000ml，用水稀释至4000ml 摇匀备用。

2、钼酸铵溶液（5%）：量取600ml水于1000ml 三角瓶中，于电热板上加热至60~70℃，加钼酸铵250g 摇动溶解，冷却后倒入试剂瓶中，用水稀释至5000ml。

3、草酸—硫酸混合溶液：量取水4000ml，于试剂杯中，加草酸160g，缓缓加浓硫酸220ml，待草酸溶解后，用水稀释至5000ml。

4、硫酸亚铁铵溶液（3%）：量取水4000ml于试剂杯中，加浓硫酸25ml，加硫酸亚铁铵150g，溶解后用水稀释至5000ml。

5、MSC—1A微机高速分析仪。

四、分析步骤1、仪器准备：a、检查电源电压，将仪器电缆正确联接，打开稳压电源。

b、将比色皿中注入蒸馏水，打开比色器及主机电源。

c、仪器稳定10分钟后，进行一次自校满度和零点。

d、选用相应的工作曲线。

2、试液的制备：准确称取试样0.1500g置于100ml 烧杯中，加硝酸（1+3）30ml，于沸水浴中溶解3分钟。

待试样全部溶解后，取下用脱脂棉过滤于100ml 容量瓶中，冷却至室温用水稀释至刻度，摇匀，供测定Si用。

3、分析：准确吸取试液5ml（含硅量>2%时取试样液3.5ml加补充酸1.5ml）置于100ml烧杯中，加钼酸铵（5%）5ml于沸水浴中摇匀加热30秒，取下冷却30秒，立即加入草酸—硫酸混合液（3.2~4.4%）15ml硫酸亚铁铵（3%）10ml，摇匀比色，比色时用比色液清洗比色器2~3次后，再注入比色液，直读百分含量。

试析检测金属中硅含量的化学分析法摘要：硅作为一种有效的脱氧剂，在不同的领域都发挥了重要的作用。

在炼钢过程中需要加入硅铁来除去钢水中多余的氧气。

因此，钢中必须含有硅物质。

同时，在钢中添加硅可以显著提高钢的强度、硬度和弹性，改善钢的磁导率。

同时通过硅的应用能够降低变压器钢的磁滞损耗。

正是由于钢中硅的特殊磁导性，硅钢才诞生。

测定硅的方法有很多，如重量法、氟硅酸钾法以及光度法等。

对于测定极低含量钢铁中的硅，我们一般将利用硅钼蓝光度法，这种测量方法具有操作简单和经济性的优势。

关键词：金属硅；硅含量；检测；化学分析方法对金属中硅含量的测定方法有很多，但是每种方法都具有自身的优势和特点。

通常情况下金属中硅含量的测定主要利用重量法和容量法。

重量法测量的优势在于其测量的准确度较高，但是测定的时间长，针对测定样品较多的情况下则不适用。

针对样品数量少的硅含量测定一般采用硅钼蓝光度法，这种方法操作较为简单，且不需要过多的时间，具有较强的经济实用性。

1、化学分析原理通过试验方法对金属中硅含量进行检测，主要是利用钢铁样本，利用稀酸将钢铁试样溶解在微酸性溶液当中，硅酸与钼酸反应反应后生成硅钼杂多酸，在草酸存在的环境下，使用亚硫酸亚铁还原成硅钼蓝，进而测出其吸光度，并且进行化学方法分析。

金属样本在利用稀硫酸分解之后，会将其中的硅转换为可溶性的硅酸，在弱酸性（pH值：（0.7-1.3）环境下，硅酸与钼酸反应生成硅钼杂多酸。

在草酸存在下，使用硫酸亚铁胺将硅钼黄还原为硅钼蓝。

硅钼蓝的蓝色深度越深，硅含量越高。

因此，光度测定可用于测定钢铁中硅含量。

酸度对试验反应有很大影响。

生成硅钼黄的最佳条件适宜的酸度为pH值（0.7-1.3）。

如果酸度太低，反应会发生相反的情况，如果酸度太高，反应速度会非常慢，并会促进磷钼蓝和砷钼蓝的形成，对分析会有很大的影响。

2、试剂和仪器试剂与药品：硫酸（1+17）。

2、钼酸铵溶液（5%）须存放在塑料瓶内。

3、硅标准溶液3、草酸溶液（5%）。

硅铁合金中硅含量检测方法比较发布时间：2011.06.11新闻来源：目前，我国已成为世界铁合金第一生产大国，但在硅铁合金中硅含量的检测方法上，国内除少数大型铁合金企业购有先进的分析仪器外，大多数中小型铁合金企业仍采用化学分析方法，有的企业还停留在用过比重分析测定硅含量的水平，其测定结果难免会偏离硅的实际含量，导致铁合金生产厂家和用户企业之间的质量异议不断发生。

本文重点介绍了几种不同的化学分析测硅方法、操作中应注意的事项，及其对硅测定值的影响，希望能对钢铁企业的铁合金验质工作起到一些帮助。

硅的测定方法有多种。

用以测定硅铁合金中硅测定的化学分析方法主要有重量法和氟硅酸钾容量法。

现代仪器分析中，用以准确测定硅铁中硅的含量的仪器有X－荧光光度仪和能谱仪。

电感耦合等离子光度分析仪也可用以间接测得硅的含量。

重量法测定硅铁中硅含量在重量法测定硅含量中，又具体分为三种方法，即：1、现在国家标准GB4333?1－1984，《高氯酸脱水重量法测定硅量》；2、盐酸脱水重量法测定硅量，见《工厂分析化验手册》第139页所列“质量法”；3、挥硅减量重量法。

高氯酸脱水重量法和盐酸脱水重量法。

前者是现行国家标准，后者是经典测硅方法。

操作偏离方法规定，特别是脱水程度掌握尺度不一时，硅的测定值就会相差较大。

挥硅减量重量法适用于杂质含量低的高含硅物质测定，例如石英、高纯硅石、结晶硅等物料中硅的测定，或者是重量法中灼烧后的二氧化硅中的杂质含量较多，再采用挥硅以其减量计算物料中硅的含量。

这一测定方法相对较容易，测定值相对较稳定。

在使用挥硅减量法测定硅铁中硅的过程中，因挥硅后的残留物中90％为Fe2O3，其次是Al2O3、CaO等，计算过程中一般按Fe2O3中含Fe70％折算成金属元素，而Al2O3的折算系数为0.529，因此试样中每含1％的铝，则实际多则算成金属元素的量为（1÷0.529×0.70）－1.0＝0.32，即最后计算出硅的含量就比实际低0.32％。

制定测定方案一、资料查阅1）GB/T223.5-2008 酸溶硅和全硅含量的测定 还原型硅钼酸盐分光光度法 2）《工业分析技术》中钢铁中硅测定二、确定钢铁中硅测定方法（还原型硅钼酸盐光度法） （一）方法提要试样用稀酸溶解后，使硅转化为可溶性硅酸，加高锰酸钾氧化碳化物，再加亚硝酸钠还原过量的高锰酸钾，在弱酸性溶液中，加入钼酸，使其与H 4SiO 4反应生成氧化型的黄色硅钼杂多酸(硅钼黄)，在草酸的作用下，用硫酸亚铁铵将其还原为硅钼蓝，于波长约810nm 处测量吸光度。

反应方程式是如下：3FeSi+l6HNO 3 = 3Fe(NO 3)3+3H 4SiO 4+7NO ↑+2H 2O FeSi+H 2SO 4+4H 2O = FeSO 4+H 4SiO 4+3H 2↑ H 4SiO 4 + 12H 2MoO 4 = H 8[Si(Mo 2O 7)6]+10H 2O本法适用于铁、碳钢、低合金钢中0.030%～l.00%酸溶硅含量的测定。

三、确定测定步骤 1.试样的分解称取试样0.1g 左右，置于150mL 烧杯中。

加入 30mL 硫酸(1+17)，低温缓慢加热（不要煮沸）至试样完全溶解（并不断补充蒸发失去的水分）。

煮沸，滴加高锰酸钾溶液（40g/L)至析出二氧化锰水合物沉淀。

再煮沸约lmin ，滴加亚硝酸钠溶液(100g/L)至试验溶液清亮，继续煮沸lmin ～2min(如有沉淀或不溶残渣，趁热用中速滤纸过滤，用热水洗涤)。

冷却至室温，将试验溶液移入100mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。

2.测定移取10.00mL 上述试验溶液二份，分别置于50mL 容量瓶中(一份作显色溶液用，一份作参比溶液用)显色溶液 小心加入5.0mL 钼酸铵溶液，混匀。

放置15min 或沸水浴中加热30s ，加入l0mL 的草酸溶液，混匀。

待沉淀溶解后30s 内，加入5.0mL 的硫酸亚铁铵溶液，用水稀释至刻度，混匀。

参比溶液 加入10.0mL 草酸溶液、5.0mL 钼酸铵溶液、5.0mL 硫酸亚铁铵溶液，用水稀释至刻度，混匀。