辛連紅，李建華（黃河鑫業(yè)有限公司質(zhì)量控制檢驗(yàn)中心，青海西寧 811601）

磷生鐵中錳 磷 硅聯(lián)合測(cè)定新方法研究

辛連紅，李建華
（黃河鑫業(yè)有限公司質(zhì)量控制檢驗(yàn)中心，青海西寧 811601）

在磷生鐵中錳、磷、硅國家標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法基礎(chǔ)上研發(fā)出一種新的聯(lián)合測(cè)定方法，其測(cè)量范圍寬，分析周期短，結(jié)果準(zhǔn)確，節(jié)約成本。

磷生鐵；聯(lián)合測(cè)定；錳；磷；硅

磷生鐵是鋁電解陽極炭塊鋼爪和鋁導(dǎo)桿連接的主要原料，其成分對(duì)連接的效果影響很大。國家標(biāo)準(zhǔn)磷生鐵[2]中錳、磷、硅含量檢測(cè)方法分別采用：高氯酸脫水重量法測(cè)定硅量、鉬藍(lán)光度法測(cè)定磷量和高碘酸鉀光度法測(cè)定錳量。采用國家標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法分析檢測(cè)磷生鐵中錳、磷、硅含量時(shí)，一批磷生鐵試樣的分析檢測(cè)需要一名化驗(yàn)員用四天的時(shí)間才能完成。測(cè)定過程中使用的試劑均為濃酸，其揮發(fā)產(chǎn)生的酸霧不但對(duì)人身體產(chǎn)生危害，而且還對(duì)環(huán)境造成污染。

鑒于以上原因，試驗(yàn)了錳磷硅聯(lián)合測(cè)定方法，此方法分析時(shí)間短，人員勞動(dòng)強(qiáng)度小，對(duì)環(huán)境影響很小，穩(wěn)定性好。

1　實(shí)驗(yàn)部分

1.1主要儀器與設(shè)備

VIS7220G可見光分光光度計(jì)（北京瑞利分析儀器公司）。

MS104S/01型電子天平（梅特勒-托利多公司）。

電加熱板。

1.2試劑

（1）硫-硝混合酸：1L。

（2）過硫酸銨：300 g/L。

（3）過氧化氫：濃度為30 %的過氧化氫（ρ1.43g/L）。

（4）鉬酸銨：25 g/L。

（5）鉬酸銨：2 g/L。

（6）草酸：50 g/L。

（7）硫酸：1+3。

（8）草-硫混酸。

（9）基體溶溶：250mL。

（10）抗壞血酸：10 g/L。

（11）硝酸：1+9。

（12）硝酸鉍：100g/L 用1+9的硝酸配制。

（13）鉬酸銨—抗壞血酸：鉬酸銨l與抗壞血酸l等體積混合。

（14）硝酸銀：0.5% 每1L溶溶中含硝酸（1+1）1mL，硝酸銀5g。

（15）硫酸：l。

（16）硅標(biāo)準(zhǔn)貯存溶溶：稱取0.427 7g二氧化硅，99.9%以上，（預(yù)先經(jīng)1 000℃灼燒1h后，稍冷，置于干燥器中，冷卻至室溫）置于加有3g無水碳酸鈉的鉑坩堝中，上面再覆蓋1—2g無水碳酸鈉，將鉑坩堝置于低溫馬弗爐中，加熱至950℃熔融至透明，繼續(xù)加熱熔融3min，取出冷卻，于低溫電熱板上用熱水抽取熔塊至完全溶解，冷卻至室溫，移入1L容量瓶中，以水稀釋至刻度，混勻，貯存于塑料瓶中。1mL含0.2mg硅。

（17）硅標(biāo)準(zhǔn)溶溶：準(zhǔn)確移取25mL硅標(biāo)準(zhǔn)貯存溶溶（1.2.16）于100mL容量瓶中，以水稀釋至刻度，混勻，貯存于塑料瓶中。此溶溶1mL含0.05mg硅。

（18）磷標(biāo)準(zhǔn)貯存溶溶：稱取0.4393g基準(zhǔn)磷酸二氫鉀（預(yù)先經(jīng)105℃烘至恒重），用適量水溶解，加入10mL硝酸（ρ1.42g/ L）移入 1 000mL容量瓶中，以水稀釋至刻度，混勻，貯存于塑料瓶中。此溶溶1mL含0.2mg磷。

（19）磷標(biāo)準(zhǔn)溶溶：準(zhǔn)確移取10ml磷標(biāo)準(zhǔn)貯存溶溶（1.2.18）于100mL容量瓶中，以水稀釋至刻度，混勻，貯存于塑料瓶中。此溶溶1mL含0.02mg磷。

（20）錳標(biāo)準(zhǔn)貯存溶溶：稱取1.438 3g高錳酸鉀（基準(zhǔn)）置于600mL燒杯中，加300mL水溶解，加硫酸（1.2.15）10mL，滴加過氧化氫（1.2.3）至紅色恰好消失，加熱煮沸，5—10min，冷卻，移入1L容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻，貯存于塑料瓶中，此溶溶1mL含0.5000mgMn。

（21）錳標(biāo)準(zhǔn)溶溶：準(zhǔn)確移取20mL錳標(biāo)準(zhǔn)貯存溶溶（1.2.20）于100mL容量瓶中，以水稀釋至刻度，搖勻，貯存于塑料瓶中，此溶溶1mL含0.1000mgMn。

1.3方法原理

試樣用含有過硫酸銨的稀硫酸—硝酸溶溶溶解，再加過硫酸銨氧化磷及炭化物。當(dāng)有褐色二氧化錳析出時(shí)，以過氧化氫還原錳，加熱煮沸分解過量的過氧化氫。

在微酸性介質(zhì)中[1]，硅酸與鉬酸銨生成硅鉬雜多酸，在草酸存在下，用抗壞血酸還原成硅鉬藍(lán)，測(cè)定硅量。

在試樣溶溶中磷被氧化成正磷酸，于酸性介質(zhì)中，磷與鉍、鉬酸銨生成的絡(luò)合物用抗壞血酸還原為鉍磷鉬藍(lán)，測(cè)定磷量。

在酸性介質(zhì)中以硝酸銀為催化劑[3]，用過硫酸銨將錳氧化成紫紅色七價(jià)錳，測(cè)定錳量。

1.4分析步驟

1.4.1試樣溶解

稱取0.1g試樣于250mL燒杯中，加入5mL過硫酸銨、40mL硫-硝混酸，蓋上表面皿，于低溫電熱板上加熱至試樣完全溶解，再加入5mL過硫酸銨，繼續(xù)加熱并煮沸2—3min，至有二氧化錳析出且溶溶呈褐色（如無，可再補(bǔ)加2mL過硫酸銨），滴加過氧化氫5滴，還原高價(jià)錳，使溶溶清亮，繼續(xù)煮沸1min，取下過濾于100mL容量瓶中，熱水洗滌4-5次，冷卻，以水稀釋至刻度，混勻。此溶溶用于錳、磷、硅的測(cè)定。

1.4.2錳的測(cè)定

準(zhǔn)確移取試樣溶50.00ml，置于100mL容量瓶中，加入10mL硝酸銀，加入5mL過硫酸銨搖勻，放置至出現(xiàn)穩(wěn)定的紫紅色后再放置5min，以水稀釋至刻度，混勻，以水為參比，與分光光度計(jì)波長530nm處，用1cm比色皿比色。

工作曲線的繪制：于一組100mL容量瓶中，加入0.0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0mL錳標(biāo)準(zhǔn)溶溶，加入10mL硝酸銀，以下同測(cè)定。

1.4.3磷的測(cè)定

準(zhǔn)確移取2.00mL試溶于100mL容量瓶中，加入5mL硫-硝混合酸，滴加3滴硝酸鉍，加入20mL鉬酸銨—抗壞血酸，以水稀釋至刻度，混勻，放置3min。（室溫低于20℃時(shí)，放置5min）于分光光度計(jì)上在660nm處，用1cm比色皿比色。

工作曲線的繪制：于一組100mL容量瓶中，加入0.0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0mL磷標(biāo)準(zhǔn)溶溶，加入5mL硫-硝混合酸，以下分析同上。

1.4.4硅的測(cè)定

準(zhǔn)確移取5ml試溶于100mL容量瓶中，加水約10mL，加入10mL鉬酸銨，放置15min，加入10mL草-硫混酸，立即加入5mL抗壞血酸，以水稀釋至刻度，混勻，放置10min。于分光光度計(jì)上在700nm處，用1cm比色皿比色。

工作曲線的繪制：于一組100mL容量瓶中加入10ml基體溶溶，加入0.0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0mL硅標(biāo)準(zhǔn)溶溶，加入10mL水，以下分析同上。

2　結(jié)論

本試驗(yàn)通過對(duì)該方法與國標(biāo)方法重復(fù)性、準(zhǔn)確度之間比對(duì)的測(cè)試，聯(lián)合測(cè)定磷生鐵中錳、磷、硅含量的試驗(yàn)方案，其測(cè)量范圍寬，靈敏度高，精密度好，分析周期短，結(jié)果準(zhǔn)確，成本低，工作效率高完全滿足生產(chǎn)需要，更有效降低勞動(dòng)強(qiáng)度和環(huán)境污染。

[1] 王永奉.分析化學(xué)[M].北京：地質(zhì)出版社，1995.

[2] GB/T 223.60-1997，GB/T 223.63-88，鋼鐵及合金化學(xué)分析方法 高氯酸脫水重量法測(cè)定硅含量.

A New Method for Determination of Phosphorus in Pig Iron Goint SiliconManganese Phosphorus

Xin Lian-hong，Li Jian-hua

Phosphorus pig iron manganese，phosphorus，silicon，based on the national standard detection methods developed a new method for the determination of the joint，wide measurement range，short turnaround time，accurate and cost savings.

phosphorus pig iron；joint determination；manganese；phosphorus；silicon

TG115.3

B

1003-6490（2016）03-0063-02

2016-03-12

辛連紅（1979—），女，青海人，本科，助理工程師，主要研究方向?yàn)榛瘜W(xué)分析。