CN104819977A - 硅钙合金中钙含量的测定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种硅钙合金中钙含量的测定方法，在聚四氟乙烯烧杯一个加入质量为m的硅钙合金试样，另一个不加作为空白对照，之后分别加入硝酸-氢氟酸混合液溶解试样，待试样溶解后，分别加入高氯酸，继续加热至硫酸冒烟，烟冒净，试液干枯，冷却后，分别加入盐酸加热溶解盐类，分别将试液转移到大容量瓶中，稀释至刻度定容，从定容后溶液中，分取定量溶液于烧杯中，分别依次加三乙醇胺、水、盐酸羟胺，加氢氧化钾溶液保持pH不低于12，加几滴硫酸镁，钙黄绿素指示剂适量，用浓度为C的EDTA标准溶液滴定至荧光绿消失为终点，计下体积为分别为V和V₀，得到钙含量为：W_Ca％＝C(V-V₀)M_Ca100/mK×100。

Description

硅钙合金中钙含量的测定方法

技术领域

本发明涉及铁合金分析领域，具体涉及一种容量法测定硅钙合金中钙含量的测定方法。

背景技术

由于钙与钢液中的氧、氮、氢、硫和碳等有较强的亲和力，所以硅钙合金主要用于钢液的脱氧、除气和固定碳。硅钙加入钢液后产生强烈的放热效应。钙在钢液中变成钙蒸汽，对钢液产生搅拌作用，对非金属夹杂上浮有利，硅钙合金脱氧后，产生颗粒较大且易于上浮的非金属夹杂，同时还改变非金属夹杂的形状和性质。硅钙合金用于生产洁净钢，氧、硫含量低的优质钢。以及氧、硫特低的特殊性能钢。添加硅钙合金可以消除用铝作终脱氧剂的钢在钢包水口的结瘤，和连续铸钢的中间罐水口堵塞等问题。在钢的炉外精炼技术中，用硅钙粉剂或芯线进行脱氧、脱硫，使钢中氧和硫的含量降低到很低，还可控制钢中硫化物形态，同时提高钙的利用率。在铸铁生产中，硅钙合金除脱氧和净化作用外，还起孕育作用，有助于形成细粒或球状石墨，使灰口铸铁中石墨分布均匀，降低白口倾向，且能增硅、脱硫、改善铸铁质量。因此进行硅钙合金中钙的准确测定具有重要意义。

测定硅钙合金中钙的方法大型企业大多采用大型仪器分析，但成本高，对于小型企业，化学分析方法更加体现其优势，即方便、快捷。化学分析法大部分用氨水分离干扰元素，操作较繁琐，费时。

发明内容

为了解决现有方法中测定硅钙合金中钙含量时，耗时长的问题。本发明提供一种更加快速、准确、高效的测定硅钙合金中钙含量的方法。

为达上述目的，本发明一种硅钙合金中钙含量的测定方法，其以下步骤：

在聚四氟乙烯烧杯一个加入质量为m的硅钙合金试样，另一个不加作为空白对照，之后分别加入硝酸-氢氟酸混合液溶解试样，待试样溶解后，分别加入高氯酸，继续加热至高氯酸冒烟，烟冒净，试液干枯，冷却后，分别加入盐酸加热溶解盐类，分别将试液转移到大容量瓶中，稀释至刻度定容，从定容后溶液中，分取定量溶液于烧杯中，分别依次加三乙醇胺、水、盐酸羟胺，加氢氧化钾溶液保持pH不低于12，加几滴硫酸镁，钙黄绿素指示剂适量，用浓度为C的EDTA标准溶液滴定至荧光绿消失为终点，计下体积为分别为V和V₀，得到钙含量为：W_Ca％＝C(V-V₀)M_Ca100/m K×100；

式中：M_Ca：钙的摩尔质量，g/mol；

m：试样质量，g；

K:试样分液比，K＝后取的定量溶液/转移到的大容量瓶的容量瓶容积；

C：EDTA标准溶液浓度，mol/L；

V：试样消耗EDTA标准溶液的体积，mL；

V₀：空白消耗EDTA标准溶液的体积，mL。

其中所述硝酸和所述氢氟酸体积用量为1:1，浓度分别为67％和40％。

其中所述高氯酸浓度为70％。

其中所述盐酸浓度为65％。

其中所述三乙醇胺浓度为12％。

其中所述氢氧化钾浓度为20％。

本发明与现有技术不同之处在于本发明取得了如下技术效果：

1)快速、高效，低成本：该方法大大缩短了操作流程，节约了药品，降低了检测成本，提高了生产效率；

2)准确、稳定：本方法采用三乙醇胺掩蔽干扰元素与氨水两次分离干扰元素，两者测定结果一样。保证了测定结果稳定，数据准确。

具体实施方式

以下结合实施例，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

1.方法提要：在聚乙烯塑料烧杯中采用硝酸(67％)－氢氟酸(40％)溶解硅钙合金试样，加5mL高氯酸(70％)冒烟，烟冒净，试液干枯，冷却后，沿杯壁小心加入10mL盐酸(65％)，加热溶解盐类。将试液转移到250mL容量瓶中，稀释至刻度定容，分取50mL溶液于250mL烧杯中，加50mL三乙醇胺(12％)，加50mL水，加盐酸羟胺少许(加入盐酸羟胺的目的，同样起到进一步掩蔽作用，加入量一般0.5克左右既可以。)，加30mL氢氧化钾溶液(20％)(作为缓冲溶液，钙与EDTA络合要求pH值大于12，加入氢氧化钾(20％)保证体系的PH值。)，加几滴硫酸镁(0.5％)(为了滴定终点敏锐，终点好看。)，钙黄绿素适量，用EDTA标准溶液滴定至荧光绿消失为终点。

2.试剂：

2.1硝酸(67％)

2.2氢氟酸(40％)

2.3高氯酸(70％)

2.4盐酸(65％)

2.5盐酸羟胺(固体)

2.6三乙醇胺(12％)

2.7氢氧化钾水溶液(20％)

2.8钙黄绿素指示剂：1g钙黄绿素与100g烘干后的氯化钠研细混匀，放在磨口瓶中备用。

2.9 EDTA标准溶液C(EDTA)＝0.01783mol/L

2.10硫酸镁(0.5％)

3.取样与制样：按照铁合金取制样标准进行样品制取。

4.称样量：称取试样0.2500g

5.分析步骤：

称取硅钙合金试样0.2500g于聚四氟乙烯烧杯中，加入10mL硝酸(67％)，加入10mL氢氟酸(40％)，加入5mL高氯酸(70％)，继续加热至高氯酸冒烟，高氯酸烟冒净，看不见一点烟，冷却后，沿杯壁小心加入10mL盐酸(65％)，加热溶解盐类，将试液转移到250mL容量瓶中，稀释至刻度定容。从定容后的250mL溶液中，分取50mL溶液于250mL烧杯中，加50mL三乙醇胺(12％)，加50mL水，加盐酸羟胺少许，加30mL氢氧化钾溶液(20％)，加几滴硫酸镁(0.5％)，钙黄绿素指示剂适量，用浓度C(EDTA)＝0.01783mol/L标准溶液滴定至荧光绿消失为终点，计下体积为V。

空白：

在聚四氟乙烯烧杯中，加入10mL硝酸(67％)，加入10mL氢氟酸(40％)，加入5mL高氯酸(70％)，继续加热至高氯酸冒烟，高氯酸烟冒净，看不见一点烟，冷却后，沿杯壁小心加入5mL盐酸(65％)，加热溶解盐类，将试液转移到250mL容量瓶中，稀释至刻度定容。从定容后的250mL溶液中，分取50mL溶液，于250mL烧杯中，加50mL三乙醇胺(12％)，加50mL水，加盐酸羟胺少许，加30mL氢氧化钾溶液(20％)，加几滴硫酸镁(0.5％)，钙黄绿素指示剂适量，用EDTA标准溶液滴定至荧光绿消失为终点，计下体积为V₀。

6.分析结果计算：

W(Ca)％＝C(V-V₀)M(Ca)100/m K×100

式中：M(Ca)：钙的摩尔质量(g/mol)

m：试样质量(g)

K:试样分液比

C：EDTA标准溶液浓度(mol/L)

V：试样消耗EDTA标准溶液的体积(mL)

V₀：空白消耗EDTA标准溶液的体积(mL)

7.标样分析对照：

由上表可以看出：使用三乙醇胺直接掩蔽测定硅钙合金中钙含量所得的数据与氨水两次分离测定硅钙合金中钙含量所得的数据一样，准确，且操作流程更短，快速、高效。

8.结论：

通过本方法，可以准确的测定出硅钙合金中钙含量。相比于原方法节约药品消耗及人工成本，大大缩短了操作时间，降低能耗。使得测定数据准确可靠，在生产中应用取得较好的效果。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种硅钙合金中钙含量的测定方法，其特征在于包括以下步骤：

在聚四氟乙烯烧杯一个加入质量为m的硅钙合金试样，另一个不加作为空白对照，之后分别加入硝酸-氢氟酸混合液溶解试样，待试样溶解后，分别加入高氯酸，继续加热至硫酸冒烟，烟冒净，试液干枯，冷却后，分别加入盐酸加热溶解盐类，分别将试液转移到大容量瓶中，稀释至刻度定容，从定容后溶液中，分取定量溶液于烧杯中，分别依次加三乙醇胺、水、盐酸羟胺，加氢氧化钾溶液保持pH不低于12，加几滴硫酸镁，钙黄绿素指示剂适量，用浓度为C的EDTA标准溶液滴定至荧光绿消失为终点，计下体积为分别为V和V₀，得到钙含量为：W_Ca％＝C(V-V₀)M_Ca100/m K×100；

式中：M_Ca：钙的摩尔质量，g/mol；

m：试样质量，g；

K:试样分液比，K＝后取的定量溶液/转移到的大容量瓶的容量瓶容积；

C：EDTA标准溶液浓度，mol/L；

V：试样消耗EDTA标准溶液的体积，mL；

V₀：空白消耗EDTA标准溶液的体积，mL。

2.根据权利要求1所述的硅钙合金中钙含量的测定方法，其特征在于：所述硝酸和所述氢氟酸体积用量为1:1，浓度分别为67％和40％。

3.根据权利要求1所述的硅钙合金中钙含量的测定方法，其特征在于：所述高氯酸浓度为70％。

4.根据权利要求1所述的硅钙合金中钙含量的测定方法，其特征在于：所述盐酸浓度为65％。

5.根据权利要求1所述的硅钙合金中钙含量的测定方法，其特征在于：所述三乙醇胺浓度为12％。

6.根据权利要求1所述的硅钙合金中钙含量的测定方法，其特征在于：所述氢氧化钾浓度为20％。