1、第四章第四章 鋼鐵分析鋼鐵分析4.1 概述概述 4.2 碳的測定碳的測定 4.3 硫的測定硫的測定 4.4 磷的測定磷的測定 4.5 錳的測定錳的測定4.6 硅的測定硅的測定 4.7 其它測定法介紹其它測定法介紹 4.1 概述概述 了解鋼的生產了解鋼的生產過程，從而進一過程，從而進一步理解五大元素步理解五大元素在鋼中的作用，在鋼中的作用，證明測定的意義證明測定的意義 。 鋼鐵是鐵和碳鋼鐵是鐵和碳的合金，其化學的合金，其化學成分中大多數元成分中大多數元素素 是是鐵鐵，還含有，還含有碳、硅、錳、磷碳、硅、錳、磷、硫、硫等元素。等元素。鐵礦石石灰石焦炭配比高溫燃燒生鐵輔助材料熔煉碳素鋼C控制在一定限

2、度Si Mn很低S P 雜質0.05%焦炭焦炭: :還原鐵礦石還原鐵礦石石灰石石灰石: :CaCO3除除SiO2生鐵C 2.5 - 4%Mn 0.5 - 6%Si 0.5 - 3%S,P(少量)v一、鋼的生產過程一、鋼的生產過程2Fe2O33C4Fe3CO2+CaCO3SiO2CaSiO3CO2除掉SiO2 鐵礦石主要含有硅酸鹽狀態存在的其他鐵礦石主要含有硅酸鹽狀態存在的其他金屬或非金屬雜質的氧化鐵，經冶煉大部分金屬或非金屬雜質的氧化鐵，經冶煉大部分雜質轉化成爐渣，分離除去，有少量雜質雜質轉化成爐渣，分離除去，有少量雜質C C、MnMn、SiSi、S S、P P等殘存在生鐵中。等殘存在生鐵中。

3、 如果將生鐵的其他輔助材料配合，進一步如果將生鐵的其他輔助材料配合，進一步冶煉，則雜質被進一步氧化除去，同時控制冶煉，則雜質被進一步氧化除去，同時控制含碳量降至一定限度，硅猛等元素含量很低含碳量降至一定限度，硅猛等元素含量很低，硫磷等雜質降至，硫磷等雜質降至0.05%0.05%以下，則成為以下，則成為鐵及碳鐵及碳的合金碳素鋼的合金碳素鋼。按含碳量分鋼低碳鋼 1.7% （1.7 - 4%）據Mn Si 量生鐵一般分為灰口生鐵（軟而韌）白口生鐵（硬而脆）Si2%,Mn2%Si促使C以游離態石墨狀存在Si高流動性強，軟易加工用于鑄造Si4%C以化合態存在（如Fe3C, Mn阻止以游離態存在）mp=1

4、200 Co斷口灰色mp=1100Co斷口銀白色Mn高硬難加工多用于煉鋼 特種鋼：特種鋼：若適當提高鋼中若適當提高鋼中SiSi或或MnMn含量，或加入一定量含量，或加入一定量的的NiNi，CrCr，W W，MoMo，V V，TiTi等金屬，成為特等金屬，成為特種鋼（鐵合金或合金鋼）。種鋼（鐵合金或合金鋼）。 加加NiNi、CrCr、W W、TiTi等又分別稱為等又分別稱為NiNi鋼、鋼、CrCr鋼、鋼、W W鋼、鋼、TiTi鋼鋼。 加加NiNi增強鋼的強度及韌性增強鋼的強度及韌性多用于承受沖多用于承受沖擊或強大壓力的制件，含擊或強大壓力的制件，含Ni 36%Ni 36%鑄鋼受熱時鑄鋼受熱時幾乎

5、不膨脹幾乎不膨脹, ,可制可制精密儀器精密儀器 加加CrCr耐熱耐腐蝕性較強耐熱耐腐蝕性較強, ,多用于制造多用多用于制造多用于制造滾珠軸承或工具，含于制造滾珠軸承或工具，含Cr 12.518%Cr 12.518%的的鉻鋼或含鉻鉻鋼或含鉻 0.61.75%0.61.75%、Ni 1.25%Ni 1.25%的鎳鉻的鎳鉻鋼，又稱鋼，又稱不銹鋼不銹鋼，可制，可制高壓鍋高壓鍋。 加加W W有極強的耐熱性，受熱至白熱化仍不軟化有極強的耐熱性，受熱至白熱化仍不軟化，常制運轉的機件或刀具。，常制運轉的機件或刀具。 高速切削鋼高速切削鋼：含：含W 1518%W 1518%、V 13%V 13%、Cr Cr 2

6、5% 25% 合金鋼合金鋼 含含MoMo、V V、TiTi等合金鋼和鎢鋼性能相似。等合金鋼和鎢鋼性能相似。 各種合金鋼具有獨特的性能而用于特殊用途。各種合金鋼具有獨特的性能而用于特殊用途。 含有一定量含有一定量V V、TiTi，而，而C C又是以球狀存在的，稱又是以球狀存在的，稱“球墨鑄鐵球墨鑄鐵”。具有和某些合金鋼類似的特殊性具有和某些合金鋼類似的特殊性能，可代替合金鋼使用。能，可代替合金鋼使用。 二、各元素在鋼中的形態和作用二、各元素在鋼中的形態和作用主要講述主要講述C C 、S S 、Si Si 、Mn Mn 、P P（一）碳（一）碳1. 1. 鋼鐵中的鋼鐵中的C C來源：來源： 碳是鋼

7、鐵的主要成分之一，它直接碳是鋼鐵的主要成分之一，它直接影響著鋼鐵的性能。影響著鋼鐵的性能。碳是區別鐵與鋼碳是區別鐵與鋼，決定鋼號、品級的主要標志。，決定鋼號、品級的主要標志。游離態化合態 Fe3C, Mn3C, Cr3C2, WC, MoC等v形態：兩種形態：兩種 碳是對鋼性能起決定作用的元素。碳在鋼碳是對鋼性能起決定作用的元素。碳在鋼中可作為中可作為硬化劑硬化劑和和加強劑加強劑，正是由于碳的存在，正是由于碳的存在，才能用熱處理的方法來調節和改善其機械性，才能用熱處理的方法來調節和改善其機械性能。能。 對存在狀態的影響對存在狀態的影響 灰口生鐵，石墨灰口生鐵，石墨C C多，軟而韌多，軟而韌 白

8、口生鐵，化合物白口生鐵，化合物C C多，硬而脆多，硬而脆 碳素鋼據碳素鋼據C C 含量分三類，低、中、高碳素鋼含量分三類，低、中、高碳素鋼按含碳量分鋼低碳鋼 1.7% （1.7 - 4%）（二）硅（二）硅 1 1、來源、來源 由原料礦石引入或脫氧及特殊需要而有意加入由原料礦石引入或脫氧及特殊需要而有意加入 2 2、形態、形態主要以硅化物：主要以硅化物：FeSi FeSi 、MnSi MnSi 、FeMnSi FeMnSi 存在存在在高硅鋼中，一部分以在高硅鋼中，一部分以SiCSiC存在，也有時形成固熔存在，也有時形成固熔體或硅酸鹽。體或硅酸鹽。（二）硅（二）硅 3 3、性能、性能 (1)(1)

9、增強鋼的硬度、彈增強鋼的硬度、彈性及強度，提高抗氧化性及強度，提高抗氧化能力及耐酸性能力及耐酸性 (2)(2) 促使促使C C以游離態石以游離態石墨狀態，使鋼高于流動墨狀態，使鋼高于流動性，易于鑄造性，易于鑄造 （二）硅（二）硅4 4、類型、類型 a a 一般生鐵或碳素鋼一般生鐵或碳素鋼SiSi含量含量1%0.8% Mn0.8% 碳素碳素鋼鋼 Mn 0.3 0.8%,Mn 0.3 0.8%,高錳鋼高達高錳鋼高達13% - 14%13% - 14% 如含錳如含錳0.8% - 14%為各種型號的高錳鋼，具有為各種型號的高錳鋼，具有良好的彈性及耐腐蝕性，用于制造彈簧、齒輪良好的彈性及耐腐蝕性，用于制

10、造彈簧、齒輪、轉軸、鐵路道岔等。、轉軸、鐵路道岔等。 含含Mn 12% - 20%的鐵合金為的鐵合金為鏡鐵鏡鐵 含含Mn 60% - 80%的鐵合金為的鐵合金為錳鐵錳鐵煉鋼做脫硫劑煉鋼做脫硫劑SMn生成MnS反之 過量S和FeFeS（四）硫（四）硫 1 1 來源來源 主要由焦炭或原料礦石引入鋼鐵主要由焦炭或原料礦石引入鋼鐵 2 2 形態形態 主要以主要以MnSMnS或或FeSFeS狀態存在狀態存在 3 3 性能性能 使鋼產生使鋼產生“熱脆性熱脆性”有害成分有害成分 為什么產生熱脆性？為什么產生熱脆性？原因：原因： FeSFeS的熔點較低，最后凝固，夾雜于鋼鐵的的熔點較低，最后凝固，夾雜于鋼鐵的

11、晶格之間。當加熱壓制鋼鐵時，晶格之間。當加熱壓制鋼鐵時，FeSFeS熔融，鋼鐵的晶熔融，鋼鐵的晶粒失去連接作用而脆裂。粒失去連接作用而脆裂。 （五）磷（五）磷 1 來源來源 ：由原料中引入，有時也為了特：由原料中引入，有時也為了特殊需要而有意加入殊需要而有意加入 2 形態形態：以：以Fe2P或或Fe3P狀態存在狀態存在 3 性能性能：磷化鐵硬度較強，以至鋼鐵難：磷化鐵硬度較強，以至鋼鐵難于加工，并使鋼鐵產生于加工，并使鋼鐵產生“冷脆性冷脆性”，也是有，也是有害雜質作用害雜質作用(事物都有其另一面事物都有其另一面) P 流動性流動性 易鑄造易鑄造 并可避免在并可避免在軋鋼時軋輥與壓件粘合軋鋼時軋

12、輥與壓件粘合 在特殊情況下常有意加入一定量在特殊情況下常有意加入一定量P達此目達此目的。的。4. 類型類型 : 生鐵生鐵 P0.3% 一般碳素鋼一般碳素鋼0.06% 優質優質鋼鋼0.03% 特殊用途：軋輥鋼高達特殊用途：軋輥鋼高達 0.4 0.5% 煉鋼或鑄鋼用的磷鐵煉鋼或鑄鋼用的磷鐵 15 20%之間之間以上歸納成如下表：以上歸納成如下表：C CSiSiMnMnS SP P形形態態 固溶體固溶體碳化物碳化物FeFe3 3C, C, MnMn3 3C, CrC, Cr3 3C, C, WC, MoC.WC, MoC.游離石墨碳游離石墨碳主要硅化物：主要硅化物：FeSi,MnSiFeSi,MnS

13、i高碳鋼部分高碳鋼部分SiCSiC有時固熔體或有時固熔體或硅酸鹽硅酸鹽 MnC, MnC, MnS,MnS,FeMnSiFeMnSi 固固熔體熔體MnS ,MnS ,FeSFeSFeFe2 2P ,P , Fe Fe3 3P P來來源源焦炭焦炭原料礦石；脫原料礦石；脫氧或特殊需氧或特殊需要加入要加入原料礦原料礦石；作石；作脫硫脫脫硫脫氧劑氧劑焦炭或焦炭或原料礦原料礦石引入石引入原料引原料引入；特入；特殊需要殊需要加入加入各元素在鋼中的形態和作用表各元素在鋼中的形態和作用表硬度硬度高高低低 產生熱脆產生熱脆性性產生冷脆性產生冷脆性延展性韌性延展性韌性熔點熔點鋼中鋼中S0.05%生鐵生鐵0.35%

14、生鐵生鐵P0.3% 一般碳素一般碳素鋼鋼0.06% 優質鋼優質鋼0.03%軋軋輥鋼高達輥鋼高達 0.4 0.5%磷鐵磷鐵 15 20%之間之間彈性強度抗彈性強度抗氧化性氧化性流動性流動性易于鑄造易于鑄造（促使（促使C以游離態以游離態）易于鑄造防易于鑄造防止軋輥軋止軋輥軋件間粘合件間粘合抗酸堿性抗酸堿性檢測意義檢測意義C S決定鋼鐵型號決定鋼鐵型號及用途及用途, 主要指標主要指標Si直接影響鋼鐵直接影響鋼鐵性能性能, 控制一定量控制一定量 S P有害成分有害成分, 嚴格降至嚴格降至一定量一定量三三 、 檢測意義檢測意義 綜上所述，綜上所述，C C是確定鋼鐵型號及用途是確定鋼鐵型號及用途 主要指標

15、主要指標 SiSi、MnMn直接影響鋼鐵性能直接影響鋼鐵性能( (有益的有益的) ) 控制一定量控制一定量S S、P P有害成分有害成分 嚴格降至一定量嚴格降至一定量 因此，對于生鐵和碳素鋼：因此，對于生鐵和碳素鋼：C C、SiSi、MnMn、S S、P P等五等五種元素的含量是冶金或機械工業化驗室日常生產控種元素的含量是冶金或機械工業化驗室日常生產控制的重要指標制的重要指標. .4.2 碳的測定碳的測定 測定各種形態的碳屬于相分析；在成測定各種形態的碳屬于相分析；在成分分析中，一般鋼樣只測定分分析中，一般鋼樣只測定總碳量總碳量。生。生鐵試樣除測定總碳量外，常鐵試樣除測定總碳量外，常分別測定分

16、別測定游游離碳離碳和和化合碳化合碳的含量的含量。總碳量的測定方法總碳量的測定方法 方法有很多，但通常都是將試樣置于高溫氧方法有很多，但通常都是將試樣置于高溫氧氣流中燃燒，使之轉化為二氧化碳再用適當方法氣流中燃燒，使之轉化為二氧化碳再用適當方法測定。測定。 歸納起來可分為三大類：歸納起來可分為三大類： 物理法、化學法、物理化學法物理法、化學法、物理化學法燃燒燃燒- -氣體容積法氣體容積法( (氣體容量法氣體容量法) ) 燃燒燃燒- -氣體容積法是目前國內外廣泛采氣體容積法是目前國內外廣泛采用的用的標準方法標準方法。優點：優點：成本低成本低，有較高的準確度，測得結，有較高的準確度，測得結果是總碳量

17、的絕對值。果是總碳量的絕對值。缺點：要求有較缺點：要求有較熟練的操作技巧，分析時熟練的操作技巧，分析時間較長間較長，對，對低碳試樣測定誤差較大低碳試樣測定誤差較大。（一）方法原理（一）方法原理 試樣在試樣在12001300的高溫的高溫O2氣流中燃氣流中燃燒，鋼鐵中的碳被氧化生成燒，鋼鐵中的碳被氧化生成CO2: C + O2 = CO2 4Fe3C + 13O2 = 4CO2 + 6Fe2O3 Mn3C +3O2 = CO2 + Mn3O 3FeS +5O2 = Fe3O4 +3SO2 3MnS + 5O2 = Mn3O4 + 3SO2（一）（一） 方法原理方法原理 生成的生成的CO2與過剩的與

18、過剩的O2經導管引入量氣管，測經導管引入量氣管，測定容積，然后通過裝有定容積，然后通過裝有KOH溶液的吸收器，吸收其溶液的吸收器，吸收其中的中的CO2 CO2十十2KOH = K2CO3十十H2O 剩余的剩余的O2再返回量氣管中，根據吸收前后容積再返回量氣管中，根據吸收前后容積之差，得到之差，得到CO2的容積，據此計算出試樣中的容積，據此計算出試樣中碳的質碳的質量分數量分數。（二）主要試劑（二）主要試劑 1.氫氧化鉀吸收劑溶液氫氧化鉀吸收劑溶液(400g/L)； 2.除硫劑除硫劑 活性二氧化錳活性二氧化錳(粒狀粒狀)或釩酸銀。或釩酸銀。 2.1 釩酸銀；釩酸銀； 2.2 活性氧化錳；活性氧化錳

19、； 3. 酸性氯化鈉溶液（酸性氯化鈉溶液（250g/L）；）； 4.助熔劑助熔劑 錫粒錫粒(或錫片或錫片)、銅、氧化銅、純、銅、氧化銅、純鐵粉。鐵粉。 5.高錳酸鉀溶液（高錳酸鉀溶液（40g/L）；）； 6.甲基橙指示劑（甲基橙指示劑（2g/L）。）。 v圖圖1 氣體容量法定碳裝置氣體容量法定碳裝置vl.氧氣瓶，氧氣瓶，2.氧氣表，氧氣表，3.緩沖瓶，緩沖瓶，4、5.洗氣瓶，洗氣瓶，6.干干燥塔，燥塔，7.玻璃磨口塞玻璃磨口塞,8.管式爐，管式爐，9.燃燒管，燃燒管，10.除硫除硫管管,11.容量定碳儀容量定碳儀(包括包括: 冷凝管冷凝管a 、量氣管量氣管b、水準瓶水準瓶c、吸收瓶吸收瓶d、小

20、旋塞小旋塞e、三通旋塞、三通旋塞f、），），l2.球形干燥管，球形干燥管，13.瓷舟瓷舟,14.溫度自動控制器溫度自動控制器. 15. 供氧旋塞供氧旋塞v（三）（三） 儀儀 器器（四）分析步驟（四）分析步驟 將爐溫升至將爐溫升至1200120013501350，檢查管路及活塞是，檢查管路及活塞是否漏氣，裝置是否正常，燃燒標準樣品，檢查儀器否漏氣，裝置是否正常，燃燒標準樣品，檢查儀器及操作。及操作。 稱取適量試樣置于瓷舟中，將適量助熔劑覆蓋稱取適量試樣置于瓷舟中，將適量助熔劑覆蓋于試樣上面，打開玻璃磨口塞，將瓷舟放入瓷管內于試樣上面，打開玻璃磨口塞，將瓷舟放入瓷管內，用長鉤推至高溫處，立即塞緊磨

21、口塞。預熱，用長鉤推至高溫處，立即塞緊磨口塞。預熱lminlmin，按照定碳儀操作規程操作，測定其讀數，按照定碳儀操作規程操作，測定其讀數( (體積或含體積或含量量) )。打開磨口塞，用長鉤將瓷舟拉出，即可進行下。打開磨口塞，用長鉤將瓷舟拉出，即可進行下一試樣分析。一試樣分析。( (五五) )測定條件測定條件 1 1試樣的燃燒程度試樣的燃燒程度 燃燒溫度燃燒溫度; ; 助熔劑降低燃燒溫度助熔劑降低燃燒溫度; ;通通O O2 2速度速度 2 2硫的干擾及消除硫的干擾及消除 在高溫在高溫O O2 2氣流中燃燒時，試樣中硫也轉化氣流中燃燒時，試樣中硫也轉化為為SOSO2 2： 如果生成的如果生成的S

22、OSO2 2，在吸收前未能除去，同樣，在吸收前未能除去，同樣被被KOHKOH溶液吸收，干擾碳的測定。溶液吸收，干擾碳的測定。常用常用MnOMnO2 2、AgVOAgVO3 3除去混合氣體中的除去混合氣體中的SOSO2 23. 3. 測定中應注意的問題測定中應注意的問題 3.1 3.1 稱樣量要適中。稱樣量要適中。 3.2 3.2 助熔劑中含碳量一般不超過助熔劑中含碳量一般不超過0.005% ;0.005% ; 3.3 3.3 樣品的放置要均勻地鋪在燃燒舟中樣品的放置要均勻地鋪在燃燒舟中; ; 3.4 3.4 定碳儀應裝置在室溫較正常的地方定碳儀應裝置在室溫較正常的地方( (距離高溫爐約距離高溫

23、爐約300300500mm)500mm) 3.5 3.5 更換水準瓶所盛溶液、玻璃棉、除硫劑、氫更換水準瓶所盛溶液、玻璃棉、除硫劑、氫氧化鉀溶液后，均應作幾次高碳試樣，使二氧氧化鉀溶液后，均應作幾次高碳試樣，使二氧化碳飽和后，才可進行試樣測定。化碳飽和后，才可進行試樣測定。3.6 3.6 對測定含硫量較高的試樣對測定含硫量較高的試樣( (大于大于0.2%)0.2%)，應增，應增加除硫劑量或增加一個除硫管。加除硫劑量或增加一個除硫管。3.7 3.7 吸收器、水準瓶內溶液以及混合氣體三者的吸收器、水準瓶內溶液以及混合氣體三者的溫度應基本相同，否則將產生正負空白值。溫度應基本相同，否則將產生正負空白

24、值。3.8 3.8 如分析完高碳試樣后，應空通一次，才可以如分析完高碳試樣后，應空通一次，才可以接著做低碳試樣分析。接著做低碳試樣分析。3.9 3.9 當洗氣瓶中硫酸體積顯著增加及二氧化錳變當洗氣瓶中硫酸體積顯著增加及二氧化錳變白時，說明已失效，應及時更換。白時，說明已失效，應及時更換。3.10 3.10 觀察試樣是否完全燃燒，如燃燒不完全，需觀察試樣是否完全燃燒，如燃燒不完全，需重新分析。重新分析。分析結果計算分析結果計算 當固定稱樣量如0.2500g、0.5000g或1.000g時的含碳量，其結果可按下式計算： f 溫度、壓力補正系數f讀數(C)(C)4.3 硫的測定硫的測定 硫酸鋇重量法

25、：硫酸鋇重量法：經典經典，用于測定高硫試樣用于測定高硫試樣燃燒燃燒滴定法：滴定法：簡單、快速、準確及適應面廣簡單、快速、準確及適應面廣被廣泛采用，它也是國內外的標準方法被廣泛采用，它也是國內外的標準方法 介紹燃燒介紹燃燒滴定法中的滴定法中的燃燒燃燒碘酸鉀容量法碘酸鉀容量法 ( (一一) ) 原原 理理 將鋼鐵試樣于將鋼鐵試樣于12501350的高溫下通氧燃的高溫下通氧燃燒，使硫全部轉化為二氧化硫，將生成的二氧化燒，使硫全部轉化為二氧化硫，將生成的二氧化硫用淀粉溶液吸收，用碘酸鉀標準溶液滴定至淺硫用淀粉溶液吸收，用碘酸鉀標準溶液滴定至淺藍色為終點藍色為終點: 燃燒：燃燒： 4FeS + O2 =

26、 2Fe2O3 + 4SO2 3MnS +5O2 = Mn3O4 + 3SO2 吸收吸收： SO2 + H2O= H2SO3 滴定：滴定： KIO3 + 5KI +6HCl = 3I2 + 6KCl + 3H2O H2SO3 + I2 + H2O = H2SO4 + 2HI ( (二二) )主要試劑及儀器主要試劑及儀器 1碘酸鉀標準滴定溶液碘酸鉀標準滴定溶液 c(1/6K103)=0.01000mol/L、0.001000mol/L、0.0002500mol/L； 2淀粉吸收液淀粉吸收液(10g/L)； 3.助熔劑助熔劑（三）儀器裝置（三）儀器裝置v定硫儀的滴定部分裝置定硫儀的滴定部分裝置 v

27、1.球形管球形管 2.吸收杯吸收杯 3.滴定管滴定管( (四四) )測定步驟測定步驟 將爐溫升至將爐溫升至12001350 C，檢查裝置是，檢查裝置是否正常，于定硫吸收杯中加入淀粉吸收液（否正常，于定硫吸收杯中加入淀粉吸收液（硫小于硫小于0.01%用低硫吸收杯，加用低硫吸收杯，加20mL吸收液吸收液；硫大于；硫大于0.01%用高硫吸收杯，加用高硫吸收杯，加60mL吸收吸收液），以液），以6001500mL/min的流速通氧，用的流速通氧，用碘酸鉀標準滴定溶液滴定至淺藍色不褪，作碘酸鉀標準滴定溶液滴定至淺藍色不褪，作為終點色澤，關閉氧氣。為終點色澤，關閉氧氣。( (四四) )測定步驟測定步驟 稱

28、取適量試樣，置于稱取適量試樣，置于瓷舟瓷舟中，加入適量中，加入適量助助熔劑熔劑，將瓷舟推至高溫處，將瓷舟推至高溫處，預熱預熱0.51.5min，通氧，控制通氧，控制氧速氧速為為15002000mL/min，燃燒，燃燒后的后的混合氣體混合氣體導入吸收杯中，導入吸收杯中，使淀粉吸收液藍使淀粉吸收液藍色開始消褪，色開始消褪，立即用碘酸鉀標準溶液滴定并使立即用碘酸鉀標準溶液滴定并使液面液面保持藍色保持藍色，當吸收液褪色緩慢時，滴定速，當吸收液褪色緩慢時，滴定速度也相應減饅，直至吸收液的色澤與原來的終度也相應減饅，直至吸收液的色澤與原來的終點色澤點色澤相同相同，間歇通氣后，色澤不變即為終點，間歇通氣后，

29、色澤不變即為終點。 計算計算 mVVT0SvT 碘酸鉀標準溶液對硫的滴定度，碘酸鉀標準溶液對硫的滴定度，g/mL；v V 滴定試樣所消耗碘酸鉀標準溶液的體積，滴定試樣所消耗碘酸鉀標準溶液的體積，mL；v V0滴定空白時所消耗碘酸鉀標準溶液的平均滴定空白時所消耗碘酸鉀標準溶液的平均體積，體積，mL；v m 試料的質量，試料的質量，g。( (五五) )測定條件測定條件 助熔劑用量助熔劑用量SO2的轉化率的轉化率SO2的回收率的回收率連續測定連續測定10個樣品后，就應清除管內的氧個樣品后，就應清除管內的氧化物化物 燃燒燃燒酸堿滴定法酸堿滴定法 本法采用本法采用雙氧水雙氧水溶液作為吸收劑吸收溶液作為吸

30、收劑吸收二氧化硫二氧化硫，生成的生成的H2SO3被氧化為被氧化為H2SO4，然后用，然后用NaOH標準標準滴定溶液滴定生成的滴定溶液滴定生成的H2SO4，即可求出，即可求出SO2的質量的質量分數。分數。 吸收：吸收： SO2 + H2O = H2SO3 H2SO3 + H2O2 = H2SO4+H2O 滴定：滴定： 2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O 本法克服了本法克服了SO2在吸收器中逃逸的現象在吸收器中逃逸的現象，對滴定，對滴定速度沒有要求，尤其適合于碳硫的聯合測定。該速度沒有要求，尤其適合于碳硫的聯合測定。該法終點敏銳，操作方便；燃燒過程中即使有法終點敏銳，操作方

31、便；燃燒過程中即使有SO3產生也能被滴定，不影響測定結果。產生也能被滴定，不影響測定結果。 鋼鐵中磷的測定方法有重量法、滴定鋼鐵中磷的測定方法有重量法、滴定法、光度法。法、光度法。一般是使磷轉化為磷酸，一般是使磷轉化為磷酸，在與鉬酸銨反應生成磷鉬酸在與鉬酸銨反應生成磷鉬酸，在此基礎，在此基礎上可用重量法、酸堿滴定法、磷鉬藍光上可用重量法、酸堿滴定法、磷鉬藍光度法進行測定。度法進行測定。4.4 磷的測定磷的測定 1. 磷的存在形式磷的存在形式 磷為鋼鐵中普通元素之一，通常由冶煉原料帶磷為鋼鐵中普通元素之一，通常由冶煉原料帶人，也有為達到某些特殊性能而由人工加入的。人，也有為達到某些特殊性能而由人

32、工加入的。 磷在鋼鐵中主要以固溶體、磷化鐵磷在鋼鐵中主要以固溶體、磷化鐵Fe2P、Fe3P及其他合金元素的磷化物和少量磷酸鹽夾雜及其他合金元素的磷化物和少量磷酸鹽夾雜物的形式存在，常呈析離狀態。物的形式存在，常呈析離狀態。 磷通常為鋼鐵中的磷通常為鋼鐵中的有害元素有害元素，Fe3P質硬，影響質硬，影響塑性和韌性，易發生塑性和韌性，易發生“冷脆冷脆”。磷在凝結過程中。磷在凝結過程中易產生偏析現象，因此取樣時必須保證試樣對母易產生偏析現象，因此取樣時必須保證試樣對母體材料的代表性。磷的偏析現象，降低力學性能體材料的代表性。磷的偏析現象，降低力學性能，在鑄造工藝上，可加大鑄件縮孔、縮松的不利，在鑄造

33、工藝上，可加大鑄件縮孔、縮松的不利影響。影響。 1. 磷的存在形式磷的存在形式 在某些情況下，磷的加入在某些情況下，磷的加入亦有利的方面亦有利的方面，提，提高鋼鐵的拉伸強度，尤其是與錳、硫聯合作用時高鋼鐵的拉伸強度，尤其是與錳、硫聯合作用時，能改善鋼材的切削性能，磷能提高鋼材的抗腐，能改善鋼材的切削性能，磷能提高鋼材的抗腐蝕性，磷和銅聯合作用時，效果更加顯著。利用蝕性，磷和銅聯合作用時，效果更加顯著。利用磷的脆性，可冶煉炮彈鋼，提高爆炸威力。磷的脆性，可冶煉炮彈鋼，提高爆炸威力。 鋼中絕大部分磷化物是能溶于酸的，但用非鋼中絕大部分磷化物是能溶于酸的，但用非氧化性酸溶解時會以氧化性酸溶解時會以P

34、H3形態逸出。在氧化性酸形態逸出。在氧化性酸中，大部分生成正磷酸，也有一部分生成偏磷酸中，大部分生成正磷酸，也有一部分生成偏磷酸或次磷酸。故分析磷時，除了一定要氧化性酸溶或次磷酸。故分析磷時，除了一定要氧化性酸溶解試樣外，并要用強氧化劑氧化，使之全部轉化解試樣外，并要用強氧化劑氧化，使之全部轉化為正磷酸，才能進行測定。為正磷酸，才能進行測定。 2. 測定方法測定方法 (1) 二安替比林甲烷二安替比林甲烷-磷鉬酸重量法磷鉬酸重量法(GB 223.388) 方法原理方法原理 試樣加溶解酸，加熱溶解及一系列處理后。在試樣加溶解酸，加熱溶解及一系列處理后。在0.240.60mol/L鹽酸溶液中，加二安

35、替比林甲烷鹽酸溶液中，加二安替比林甲烷-鉬酸鈉混合沉鉬酸鈉混合沉淀劑，形成二安替比林甲烷磷鉬酸沉淀淀劑，形成二安替比林甲烷磷鉬酸沉淀 (C23H24N4O2)3H3PO412MOO32H2O。 過濾洗滌后烘至恒重，用丙酮過濾洗滌后烘至恒重，用丙酮-氨水溶解沉淀，再烘至氨水溶解沉淀，再烘至恒重，由失重求得磷量。恒重，由失重求得磷量。 結果計算結果計算 按公式計算磷的含量按公式計算磷的含量 12340.01023100%WWWWPW 2.測定方法測定方法 （1）二安替比林甲烷）二安替比林甲烷-磷鉬酸重量法磷鉬酸重量法(GB 223.388) 方法討論方法討論 鉻及大量的鐵、釩存在時，可在鉻及大量的

36、鐵、釩存在時，可在EDTA存在下用硫存在下用硫酸鈹作載體，氨水沉淀將磷載出，含鎢試樣以草酸配酸鈹作載體，氨水沉淀將磷載出，含鎢試樣以草酸配合物析出，并用上述方法分離兩次。合物析出，并用上述方法分離兩次。 含錳大于含錳大于2的試樣，高氯酸應增加，除硅、砷后的試樣，高氯酸應增加，除硅、砷后蒸發至冒高氯酸煙，并維持燒杯內部透明蒸發至冒高氯酸煙，并維持燒杯內部透明2030min。 試液含鈦在試液含鈦在5mg以上時，加氨水沉淀之前，需滴以上時，加氨水沉淀之前，需滴加過氧化氫加過氧化氫(1+1)，加氨水煮沸后，稍冷，再補加過，加氨水煮沸后，稍冷，再補加過氧化氫溶液氧化氫溶液(1+1)，放置，放置10min

37、后再冷卻后再冷卻30min以上以上過濾。過濾。 2. 測定方法測定方法 （1）二安替比林甲烷）二安替比林甲烷-磷鉬酸重量法磷鉬酸重量法(GB 223.388) 方法討論方法討論 含鈮及鈦量大于含鈮及鈦量大于5mg時，用硫酸鈹作載體，氨水時，用硫酸鈹作載體，氨水分離后所得沉淀轉入原燒杯中，加硫酸分離后所得沉淀轉入原燒杯中，加硫酸(1+1)，高氯，高氯酸、硫酸銨、硝酸，蒸發至冒硫酸煙，冷卻，以少酸、硫酸銨、硝酸，蒸發至冒硫酸煙，冷卻，以少量水洗滌杯壁，加氫氟酸量水洗滌杯壁，加氫氟酸(1+2)，用水稀釋至約，用水稀釋至約100mL，滴加銅鐵試劑至沉淀不再增多并過量，放，滴加銅鐵試劑至沉淀不再增多并過

38、量，放置置5060min，過濾。以稀鹽酸，過濾。以稀鹽酸(4+96)洗滌，于濾洗滌，于濾液中加硝酸、蒸發至冒硫酸煙。以水洗滌杯壁，重液中加硝酸、蒸發至冒硫酸煙。以水洗滌杯壁，重復冒煙，加草酸，以水溶解鹽類，用水稀釋至約復冒煙，加草酸，以水溶解鹽類，用水稀釋至約80mL，以氨水中和至，以氨水中和至pH34，煮沸，加氨水，煮沸，加氨水，煮沸，冷卻，過濾。煮沸，冷卻，過濾。 2. 測定方法測定方法 (2) 磷鉬藍光度法磷鉬藍光度法 方法原理方法原理 磷在鋼鐵中主要以金屬磷化物的形式存在，經硝酸分解磷在鋼鐵中主要以金屬磷化物的形式存在，經硝酸分解后生成正磷酸和亞磷酸，用高錳酸鉀或過硫酸銨氧化處理后后生

39、成正磷酸和亞磷酸，用高錳酸鉀或過硫酸銨氧化處理后，全部轉化為正磷酸。，全部轉化為正磷酸。 在酸性溶液中，磷酸與鉬酸生成黃色的磷鉬雜多酸，可在酸性溶液中，磷酸與鉬酸生成黃色的磷鉬雜多酸，可被硫酸亞鐵、氯化亞錫、抗壞血酸等還原為藍色的磷鉬雜多被硫酸亞鐵、氯化亞錫、抗壞血酸等還原為藍色的磷鉬雜多酸酸(磷鉬藍磷鉬藍)。 磷鉬藍雜多酸的吸收峰在磷鉬藍雜多酸的吸收峰在905nm處，處，905=5.34104；通常在通常在690nm波長處測量吸光度，這時波長處測量吸光度，這時6901.30104。吸。吸光度為縱坐標對濃度作標準工作曲線，可查出不同吸光度下光度為縱坐標對濃度作標準工作曲線，可查出不同吸光度下的

40、磷含量。的磷含量。 結果計算結果計算 按公式計算磷的含量按公式計算磷的含量 6110100%mPm 2.測定方法測定方法 (2) 磷鉬藍光度法磷鉬藍光度法 方法討論方法討論 酸度是反應的重要條件。因此在室溫下反酸度是反應的重要條件。因此在室溫下反應，硝酸酸度一般在應，硝酸酸度一般在0.71.6mol/L范圍。范圍。 溶解鋼鐵樣品時，不可單獨使用鹽酸或硫溶解鋼鐵樣品時，不可單獨使用鹽酸或硫酸，否則磷會生成氣態磷化氫而揮發損失。而酸，否則磷會生成氣態磷化氫而揮發損失。而且加熱溫度不宜過高，時間不宜過長，以免溶且加熱溫度不宜過高，時間不宜過長，以免溶液蒸發過多而影響酸度。液蒸發過多而影響酸度。 加入

41、高錳酸鉀溶液后，試樣的煮沸時間和加入高錳酸鉀溶液后，試樣的煮沸時間和其他操作應與標樣的測定保持一致性，以免影其他操作應與標樣的測定保持一致性，以免影響測定結果。響測定結果。 2. 測定方法測定方法 (2) 磷鉬藍光度法磷鉬藍光度法 方法討論方法討論 方法雖然控制較高的酸度，可避免硅鉬酸的方法雖然控制較高的酸度，可避免硅鉬酸的形成。但當硅含量高時，仍有可能形成少量的硅形成。但當硅含量高時，仍有可能形成少量的硅鉬酸，并被還原為硅鉬藍?？杉尤刖剖徕涒c，鉬酸，并被還原為硅鉬藍?？杉尤刖剖徕涒c，使其生成較穩定的配合物而不致生成硅鉬雜多酸使其生成較穩定的配合物而不致生成硅鉬雜多酸，從而消除干擾。，從而

42、消除干擾。 鐵對測定有干擾，一是含鐵與不含鐵所形成鐵對測定有干擾，一是含鐵與不含鐵所形成的吸收曲線不同。一是鐵的存在要消耗氯化亞錫的吸收曲線不同。一是鐵的存在要消耗氯化亞錫。加入氟化鈉可使鐵形成穩定的配合物，即抑制。加入氟化鈉可使鐵形成穩定的配合物，即抑制鐵與氯化亞錫反應，氟離子又可與反應生成的四鐵與氯化亞錫反應，氟離子又可與反應生成的四價錫配合，增加氯化亞錫的還原能力。價錫配合，增加氯化亞錫的還原能力。 2.測定方法測定方法 (3) 鉍磷鉬藍光度法鉍磷鉬藍光度法 方法原理方法原理 試樣用氧化性酸溶解，磷在酸性介質中與鉍、鉬酸試樣用氧化性酸溶解，磷在酸性介質中與鉍、鉬酸銨作用生成磷鉍鉬三元配合

43、物，可被較弱的還原劑如抗銨作用生成磷鉍鉬三元配合物，可被較弱的還原劑如抗壞血酸，在室溫下迅速還應成磷鉍鉬藍，測量其吸光度壞血酸，在室溫下迅速還應成磷鉍鉬藍，測量其吸光度。max=720 nm，720=1.47104 。吸光度為縱坐標。吸光度為縱坐標對磷含量作標準工作曲線，可查出不同吸光度下的磷含對磷含量作標準工作曲線，可查出不同吸光度下的磷含量。量。 本方法磷量的測定范圍為本方法磷量的測定范圍為0.00500.050。 結果計算結果計算 從工作曲線上直接查出磷的質量分數?；虬垂接嫃墓ぷ髑€上直接查出磷的質量分數?；虬垂接嬎懔椎暮克懔椎暮?12010%PPAAAA 2.測定方法測定方法

44、(3) 鉍磷鉬藍光度法鉍磷鉬藍光度法 方法討論方法討論 形成磷鉍鉬三元配合物的最佳酸度，是在形成磷鉍鉬三元配合物的最佳酸度，是在0.51mol/L硝酸硝酸介質中。砷、硅均能生成鉬藍，方法中用硫代硫酸鈉掩蔽介質中。砷、硅均能生成鉬藍，方法中用硫代硫酸鈉掩蔽砷，由于硅的室溫顯色酸度在砷，由于硅的室溫顯色酸度在0.080.4 mol/L硝酸介質中硝酸介質中，方法是在，方法是在0.51molL-1硝酸介質中顯色，使硅鉬藍的形成硝酸介質中顯色，使硅鉬藍的形成非常緩慢。非常緩慢。 各種試劑用量較嚴格，因此要用定量加液器加入。抬抗各種試劑用量較嚴格，因此要用定量加液器加入。抬抗壞血酸可直接用水配制，但使用時

45、間較短，乙醇的存在不壞血酸可直接用水配制，但使用時間較短，乙醇的存在不但可延緩抬抗壞血酸袖氧化，而且可防止硫代硫酸鈉的岐但可延緩抬抗壞血酸袖氧化，而且可防止硫代硫酸鈉的岐化反應?；磻?硫代硫酸鈉中加少量碳酸鈉堿化，可防止硫代硫酸鈉受硫代硫酸鈉中加少量碳酸鈉堿化，可防止硫代硫酸鈉受空氣中影響而析出硫。為防止磷酸污染，磷的測定器皿?？諝庵杏绊懚龀隽颉榉乐沽姿嵛廴?，磷的測定器皿專用。用。 2.測定方法測定方法 （4） 磷釩鉬黃光度法（碳素鋼，低合金鋼中磷釩鉬黃光度法（碳素鋼，低合金鋼中P快速分析，測高磷時常用）快速分析，測高磷時常用） 方法原理方法原理 在硝酸介質中鉬酸銨和釩酸銨形成可溶性鱗

46、釩在硝酸介質中鉬酸銨和釩酸銨形成可溶性鱗釩鉬黃色配合物，在加波長為鉬黃色配合物，在加波長為315nm處有最大處有最大吸收，一般選可見光吸收，一般選可見光420nm。 方法討論方法討論 顯色酸度：顯色酸度：58為宜，超過為宜，超過10顯色緩顯色緩慢；慢； 顯色溫度：顯色溫度：2040為宜。為宜。20以上以上5分鐘后分鐘后顏色可達最深。在室溫較低時約顏色可達最深。在室溫較低時約20分鐘才能顯色分鐘才能顯色完全。完全。 2.測定方法測定方法 （4） 磷釩鉬黃光度法（碳素鋼，低合金鋼中磷釩鉬黃光度法（碳素鋼，低合金鋼中P快速分析，測高磷時常用）快速分析，測高磷時常用） 方法討論方法討論 干擾元素：干擾

47、元素：W（VI）存在時在）存在時在8%的酸度下的酸度下WO3量小于量小于15mg不干擾，大于不干擾，大于20mg以鎢酸形式以鎢酸形式沉淀，干擾測定。當沉淀，干擾測定。當As（V）、）、Si（IV）、）、W(VI)同時存在時，同時存在時，As0.5mg，Si1mg，WO310%?？稍试S存在?？稍试S存在20mg。若采用。若采用15%HNO3溶液顯色，可消除大量溶液顯色，可消除大量Si干擾。含干擾。含Si高的樣高的樣。可預先以?？深A先以HF除除Si； 大量大量As（V）存在使發色緩慢，結果偏低，干擾）存在使發色緩慢，結果偏低，干擾隨酸度增加減弱。若溶液中只有隨酸度增加減弱。若溶液中只有As存在時存在

48、時5%HNO3 條條件下可允許件下可允許0.5mg As存在。酸度存在。酸度8%10%時允許砷時允許砷量量5mg。當。當As含量高時，可在含量高時，可在HCl溶液中加溶液中加HBr加熱加熱使使As揮發除去；揮發除去； 2.測定方法測定方法 （4） 磷釩鉬黃光度法（碳素鋼，低合金鋼中磷釩鉬黃光度法（碳素鋼，低合金鋼中P快速分析，測高磷時常用）快速分析，測高磷時常用） 方法討論方法討論 Cu2 +、Co2+、Ni2+ 、Cr3+ 本身有色，本身有色，干擾測定，可用干擾測定，可用Fe3+ 或或Be2+ 作載體，用作載體，用NH3.H2O沉淀沉淀P（V）分離。）分離。 Cr3+可在可在H2SO4溶液中

49、用過量硫酸銨溶液中用過量硫酸銨-Ag鹽氧化成鹽氧化成Cr（VI）,再在氨性介質中用再在氨性介質中用Fe3+或或Be2+作載體使作載體使P（V）分離。）分離。 2.測定方法測定方法 （4） 磷釩鉬黃光度法（碳素鋼，低合金鋼中磷釩鉬黃光度法（碳素鋼，低合金鋼中P快速快速分析，測高磷時常用）分析，測高磷時常用） 方法討論方法討論 F-延緩發色。大于延緩發色。大于10mg結果偏低。應在結果偏低。應在H2SO4酸酸性溶液中加熱蒸發除去。性溶液中加熱蒸發除去。Cl-能使吸光度降低，必須用能使吸光度降低，必須用HNO3反復蒸干。反復蒸干。H2O2能將顯色劑中能將顯色劑中V（IV）氧化，使）氧化，使比色液呈紅

50、色，干擾測定，應用高錳酸鉀破壞雙氧水，比色液呈紅色，干擾測定，應用高錳酸鉀破壞雙氧水，過量的高錳酸鉀以亞硝酸鈉除去。過量的亞硝酸鈉加熱過量的高錳酸鉀以亞硝酸鈉除去。過量的亞硝酸鈉加熱煮沸分解；煮沸分解； 磷釩鉬黃光度法適用于各種含量的測定，特別是高磷釩鉬黃光度法適用于各種含量的測定，特別是高P；微量用正丁醇，異戊醇或乙酸乙酯等萃取磷釩鉬黃光；微量用正丁醇，異戊醇或乙酸乙酯等萃取磷釩鉬黃光度法測定，萃取法適用于測定含有大量度法測定，萃取法適用于測定含有大量Fe和有色離子溶和有色離子溶液中的磷。液中的磷。4.5 錳的測定錳的測定 鋼鐵中錳含量的分析通常采用滴定法鋼鐵中錳含量的分析通常采用滴定法和光

51、度法。前者可用硝酸銀和光度法。前者可用硝酸銀( (酸性條件酸性條件) )定量將錳氧化成三價，用硫酸亞鐵錢標定量將錳氧化成三價，用硫酸亞鐵錢標準滴定溶液滴定。還可以用過硫酸銨將準滴定溶液滴定。還可以用過硫酸銨將錳氧化成七價，以亞砷酸鈉錳氧化成七價，以亞砷酸鈉- -亞硝酸鈉標亞硝酸鈉標準滴定溶液滴定。后者常用高碘酸鉀將準滴定溶液滴定。后者常用高碘酸鉀將錳氧化成七價后，進行光度測定。錳氧化成七價后，進行光度測定。 1. 錳的存在形式錳的存在形式 錳為銀白色金屬，性堅而脆，錳幾乎存在于錳為銀白色金屬，性堅而脆，錳幾乎存在于一切鋼鐵中，是常見的一切鋼鐵中，是常見的“五大元素五大元素”之一，亦是之一，亦是

52、重要的合金元素。錳在鋼鐵中主要以固溶體及重要的合金元素。錳在鋼鐵中主要以固溶體及MnS形態存在，也可形成形態存在，也可形成Mn3C、MnSi、FeMnSi、MnO、MnOSiO2等。錳對鋼的性能具等。錳對鋼的性能具有多方面的影響。有多方面的影響。 錳和氧、硫有較強化合能力，故為良好的脫錳和氧、硫有較強化合能力，故為良好的脫氧劑和脫硫劑。錳與硫形成熔點較高的氧劑和脫硫劑。錳與硫形成熔點較高的MnS，能，能降低鋼的熱脆性，同時還能使鋼鐵的硬度和強度降低鋼的熱脆性，同時還能使鋼鐵的硬度和強度增加，提高熱加工性能。錳能提高鋼的淬透性，增加，提高熱加工性能。錳能提高鋼的淬透性，因而加錳生產的彈簧鋼、軸承

53、鋼、工具鋼等，具因而加錳生產的彈簧鋼、軸承鋼、工具鋼等，具有良好的熱處理性能。有良好的熱處理性能。 1. 錳的存在形式錳的存在形式 作為一種合金元素，錳的加入也有不利的一作為一種合金元素，錳的加入也有不利的一面，錳含量過高時，增加鋼的回火脆敏感性，冶面，錳含量過高時，增加鋼的回火脆敏感性，冶煉澆鑄和鍛軋后冷卻不當時，易產生白點。在鑄煉澆鑄和鍛軋后冷卻不當時，易產生白點。在鑄鐵生產中，錳過高時，縮孔傾向加大，在強度、鐵生產中，錳過高時，縮孔傾向加大，在強度、硬度、耐磨性提高的同時，塑性、韌性有所降低硬度、耐磨性提高的同時，塑性、韌性有所降低。 錳溶于稀酸中，生成錳錳溶于稀酸中，生成錳()。錳化物

54、也很活潑。錳化物也很活潑，容易溶解和氧化。在化學反應中，由于條件的，容易溶解和氧化。在化學反應中，由于條件的不同，金屬錳可部分或全部失去外層價電子，而不同，金屬錳可部分或全部失去外層價電子，而表現出不同的價態，分析上主要有錳表現出不同的價態，分析上主要有錳()、錳、錳()、錳、錳()、錳、錳()，少數情況下亦有錳，少數情況下亦有錳()，這就，這就為測定錳提供了有利條件。為測定錳提供了有利條件。 2. 測定方法測定方法 (1) 過硫酸銨氧化滴定法過硫酸銨氧化滴定法 方法原理方法原理 過硫酸銨氧化滴定法過硫酸銨氧化滴定法(亞砷酸鈉亞砷酸鈉-亞硝酸鈉法亞硝酸鈉法) 試樣經過混酸試樣經過混酸(硝酸、硫

55、酸、磷酸硝酸、硫酸、磷酸)溶解，錳呈現溶解，錳呈現錳錳()狀態，在氧化性酸溶液中，以硝酸銀作催狀態，在氧化性酸溶液中，以硝酸銀作催化劑，用過硫酸銨氧化為錳化劑，用過硫酸銨氧化為錳()，然后用亞砷酸，然后用亞砷酸鈉鈉-亞硝酸鈉標準滴定溶液滴定。亞硝酸鈉標準滴定溶液滴定。3 MnS + 14 HNO3 = 3 Mn(NO3)2 + 3 H2SO4 + 8 NO+ 4 H2OMnS + H2SO4 = MnSO4 + H2S3 Mn3C + 28 HNO3 = 9 Mn(NO3)2 + 10 NO+ 3CO2+ 14 H2O 2. 測定方法測定方法 (1) 過硫酸銨氧化滴定法過硫酸銨氧化滴定法 方法

56、原理方法原理 在催化劑在催化劑AgNO3作用下，作用下，(NH4)2S2O8對對Mn2+的催化氧的催化氧化過程為：化過程為： 2 Ag+ + S2O82- + 2 H2O = Ag2O2 + 2 H2SO45 Ag2O2 + 2 Mn2+ + 4 H+ = 10 Ag+ + 2 MnO4- + 2 H2O 所產生的所產生的MnO4-用還原劑亞砷酸鈉用還原劑亞砷酸鈉-亞硝酸鈉標準滴定溶亞硝酸鈉標準滴定溶液滴定高錳酸至紅色消失為終點，發生定量反應：液滴定高錳酸至紅色消失為終點，發生定量反應：5 AsO3- + 2 MnO4- + 6 H+ = 5 AsO43- + 2 Mn2+ + 3 H2O5

57、NO2- + 2 MnO4- + 6 H+ = 5 NO3- + 2 Mn2+ + 3 H2O 此法的缺點是不能用理論值計算結果，必須以標樣換算此法的缺點是不能用理論值計算結果，必須以標樣換算，不適用于高錳，不適用于高錳(2%以上以上)的分析。的分析。 本方法錳量的測定范圍為本方法錳量的測定范圍為0.102.00。 2. 測定方法測定方法 (1) 過硫酸銨氧化滴定法過硫酸銨氧化滴定法 結果計算結果計算 以與試樣含錳量相近的標準鋼樣按試樣的測以與試樣含錳量相近的標準鋼樣按試樣的測定方法進行標定，按下式計算其滴定度定方法進行標定，按下式計算其滴定度 錳的含量按下式計算錳的含量按下式計算MnmTV

58、100%T VMnm 2. 測定方法測定方法 (1) 過硫酸銨氧化滴定法過硫酸銨氧化滴定法 方法討論方法討論 混酸中的磷酸可以增加高錳酸的穩定性，防止混酸中的磷酸可以增加高錳酸的穩定性，防止二氧化錳的生成，并且磷酸與三價鐵生成無色配二氧化錳的生成，并且磷酸與三價鐵生成無色配合物，終點易于控制。當試樣中含鎢量高時，磷合物，終點易于控制。當試樣中含鎢量高時，磷酸還可與鎢配合生成易溶性磷鎢酸，避免生成黃酸還可與鎢配合生成易溶性磷鎢酸，避免生成黃色的鎢酸沉淀影響觀察終點，硝酸可使碳化物氧色的鎢酸沉淀影響觀察終點，硝酸可使碳化物氧化生成二氧化碳而逸出。化生成二氧化碳而逸出。 2. 測定方法測定方法 (1

59、) 過硫酸銨氧化滴定法過硫酸銨氧化滴定法 方法討論方法討論 方法關鍵在于使錳方法關鍵在于使錳()完全氧化為錳完全氧化為錳()，并，并且生成的高錳酸切勿分解。酸度過高氧化不完全且生成的高錳酸切勿分解。酸度過高氧化不完全，過低則硝酸銀失去催化活性，易形成錳，過低則硝酸銀失去催化活性，易形成錳()沉沉淀。煮沸及放置可以保證氧化完全，還可使過剩淀。煮沸及放置可以保證氧化完全，還可使過剩的過硫酸銨分解。的過硫酸銨分解。 反應完畢后，加入氯化鈉以除去硝酸銀時，加反應完畢后，加入氯化鈉以除去硝酸銀時，加入氯化鈉稍過量即可。若加入過多，會使高錳酸入氯化鈉稍過量即可。若加入過多，會使高錳酸還原，如加入的量過少，

60、銀會在滴定殘余的過硫還原，如加入的量過少，銀會在滴定殘余的過硫酸銨時影響觀察終點。滴定前還應加入硫酸以增酸銨時影響觀察終點。滴定前還應加入硫酸以增強酸度，可加快高錳酸與亞砷酸鈉的反應。強酸度，可加快高錳酸與亞砷酸鈉的反應。 2. 測定方法測定方法 (1) 過硫酸銨氧化滴定法過硫酸銨氧化滴定法 方法討論方法討論 使用亞砷酸鈉使用亞砷酸鈉-亞硝酸鈉標準滴定溶液，是因為單獨使亞硝酸鈉標準滴定溶液，是因為單獨使用任何一種，都不能達到滴定目的。使用亞砷酸鈉，反應用任何一種，都不能達到滴定目的。使用亞砷酸鈉，反應速率較緩慢接近終點時，溶液呈黃綠色，終點不便觀察，速率較緩慢接近終點時，溶液呈黃綠色，終點不便