金属质量分析-3.ppt

金属质量分析 第二章 钢的化学成分检验 五. 锰的测定 锰的来源：合金元素、生铁、废钢、脱氧剂。 锰在钢中的存在形式：MnS、Mn3C或固溶。 锰的测定 (1)、过硫酸铵容量法 原理： 试样经硝酸溶解，锰转化为Mn2+；在Ag+的催化 下，用过硫酸铵将Mn2+氧化为Mn(VII)；MnO4-用 还原剂亚砷酸钠-亚硝酸钠标准溶液滴定。 此法适用于w(Mn)3.0%的试样。 锰的测定 化学反应： 溶解： Mn2+氧化为Mn(VII) ： 滴定反应： 锰的测定 操作步骤： Na3AsO3-NaNO2标准溶液的标定： 吸取锰标液25mL； 按分析步骤将Mn2+氧化为MnO4- ； Na3AsO3-NaNO2标准溶液滴定至红色消失； 记下消耗标液体积V； 按下式计算标准溶液滴定度： 0.500为锰标液的浓度(g/mL)。 锰的测定 操作步骤： 测试： 称取试样(一般Mn绝对含量为5~12 μg)； 用硫-磷混酸加热溶解； 加硝酸破坏碳化物，煮沸去除氮氧化物； 按分析步骤将Mn2+氧化为MnO4- ； Na3AsO3-NaNO2标准溶液滴定； 按下式计算锰含量： 锰的测定 (2)、过硫酸铵氧化光度法 原理： 试样经硫-磷混合酸溶解，在硝酸银催化下加过硫 酸铵将Mn2+氧化为MnO4- ，在分光光度计上于波 长539nm处测量吸光度，根据事先侧的的标准曲 线计算出锰的质量分数。 锰的测定 标准曲线的绘制： 按下表取不同量的锰标准溶液： 锰的测定 测量步骤： 按分析步骤将Mn2+氧化为MnO4- ； 测量吸光度； 以锰的质量-吸光度绘制标准曲线(m-A曲线)； 按下式计算锰含量： m——从标准曲线上查得的Mn质量，μg； G——钢试样的质量，g。 六. 铬和镍的测定 (1)、铬 铬的测定 铬的测定 铬的滴定法原理： 基于铬的氧化还原特性，先用氧化剂(硫酸 铵、高锰酸钾或高氯酸等)将Cr(III)氧化成 Cr(VI)，然后再用还原剂(Fe2+)来滴定。 当采用(NH4)2S2O8氧化时，常采用硝酸银作 为催化剂。 铬的测定 (a). 银盐-过硫酸铵氧化滴定法 试样用硫-磷混酸分解，用硝酸破坏碳化物，用银 盐-过硫酸铵将Cr(III)氧化成Cr(VI)，用亚铁滴定直 接求Cr量或用过量亚铁还原后再用KMnO4回滴亚 铁，间接求出Cr量。主要反应式如下： 铬的测定 (b). 二苯偕肼光度法 原理： 试样用硝酸溶解，用硫酸冒烟破坏碳化物，用过 硫酸铵-硝酸银将Cr(III)氧化成Cr(VI)，用亚硝酸钠 还原MnO4-，加入EDTA(乙二胺四乙酸)掩蔽铁。 在酸度条件下，二苯偕肼被氧化生成可溶性紫红 色络合物，与Cr量符合比耳定律，可求出Cr量。 铬的测定 主要反应： 溶解反应： 过硫酸铵-硝酸银氧化Cr(III)反应： Cr(VI)被二苯偕肼还原： 铬的测定 主要反应： Cr(III)与二苯基偶氮碳酰肼的反应： (2)、镍的测定 (2)、镍的测定 (2)、镍的测定 (a). 重量法 原理： 在pH=6~10.2的醋酸盐或氨性介质中Ni2+与丁二酮 肟反应生成酒红色丁二肟镍沉淀，沉淀经过滤、洗 涤、烘干称重或灼烧成NiO后称重。 其中丁二酮肟与镍的沉淀反应为： (2)、镍的测定 存在问题： 丁二酮肟与水溶液随pH值不同存在平衡： 而沉淀是Ni2+与[C4H7N2O2]-的反应，所以必须精确 控制体系pH值，使沉淀完全。 另外，由于钴与丁二酮肟存在类似反应，故需先将 Co2+氧化为Co3+以排除干扰，或将pH值控制在6~7 钴不沉淀。 (2)、镍的测定 (b). 滴定法 按上述重量法得到丁二酮肟镍沉淀后，用HNO3 + HClO4将沉淀分解，在pH=10的氨性溶液中以紫脲 酸铵为指示剂，用EDTA(乙二胺四乙酸)标准溶液滴 定。 (c). 光度法 试样用酸分解，在碱性介质中将Ni2+氧化成Ni3+，与 丁二酮肟生成红色络合物，在pH=12的强碱性下 进行吸光度测定。 第二节 仪器分析 仪器分析是以物质的物理或物理化学性质为基础 的分析方法。 其手段是将待测物质的光、电、热、声、磁等物 理量转换成电信号，再与已知量的标准物质在相 同条件下得到的电信号比较，从而测得它们的化 学成分、含量以及结构。 仪器分析 特点： 需借助专门的仪器设备； 可做定性和定量分析； 可用于物质结构、价态、状态以及微区和表面分析； 灵敏度高、准确度高； 所需样品量少； 分析速度快、易实现自动化。 仪器分析 一、光谱分析 根据物质的特定光谱测定物质组分的仪器分析法。 包括发射光谱、原子吸收光谱和X射线荧光光谱 等分析方法。 (一)、发射光谱分析 通过测量物质发射光谱的波长(定性)和强度(定性)对物 质进行