CN104819982A

CN104819982A - 含钙硅铝合金中钙含量的测定方法

Info

Publication number: CN104819982A
Application number: CN201510260627.5A
Authority: CN
Inventors: 李虹; 刘建华; 周春玲
Original assignee: Baotou Iron and Steel Group Co Ltd
Current assignee: Baotou Iron and Steel Group Co Ltd; Inner Mongolia Baotou Steel Union Co Ltd
Priority date: 2015-05-20
Filing date: 2015-05-20
Publication date: 2015-08-05

Abstract

本发明公开了一种含钙硅铝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的含钙硅铝合金试样，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，在低温电热板上溶解试样，待试样溶解后，分别加入硫酸，继续加热至硫酸冒烟，待试样呈湿盐状，取下，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。

Description

含钙硅铝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含钙硅铝合金中钙含量的测定方法。

背景技术

含钙硅铝合金脱氧剂为钢厂钢水深脱氧，钢水不增硅，不增氮研制生产的铝系科技脱氧剂。能吸附钢中夹杂物，明显改善钢水的流动性，解决连铸中絮水和钢坯皮下气孔。用于优质钢、低碳钢、拉丝钢、不锈钢所有钢种。

使用含钙硅铝合金脱氧排气效果好，铸坯无气泡，水口不结瘤，钢液流动性好。使用含钙硅铝合金脱氧剂同时可以吸收钢中的杂质、改善钢中夹杂物中的形态、净化钢液有效地提高了钢材的质量和机械加工性能，具有良好的经济效益和社会效益。因此进行含钙硅铝合金中钙的准确测定具有重要意义。

目前测定钙的方法大多采用ICP电感耦合等离子体仪器分析，但成本高，技术含量高，同时要带一系列标液，很繁琐。相比于仪器法，化学法具有成本低，稳定性好，精密度高，快速等特点。适合含钙硅铝合金中钙的准确测定。

发明内容

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

为达上述目的，本发明一种含钙硅铝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的含钙硅铝合金试样，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，在低温电热板上溶解试样，待试样溶解后，分别加入硫酸，继续加热至硫酸冒烟，待试样呈湿盐状，取下，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％。

其中在低温电热板上于100℃下溶解试样。

其中所述硫酸浓度为5％。

其中所述盐酸浓度为65％。

其中所述三乙醇胺浓度为12％。

其中所述氢氧化钾溶液浓度为20％。

其中所述硫酸镁溶液浓度为0.5％。

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：在聚四氟乙烯塑料烧杯中采用硝酸(67％)－氢氟酸(40％)溶解含钙硅铝合金试样，加硫酸冒烟(硫酸冒烟起大烟后1-2分钟即可，既试样呈湿盐状，如果硫酸冒烟时间过长，硫酸钡和硫酸钙会生成过硫酸钡和过硫酸钙后期加盐酸溶解不了，会影响测定结果。)取下，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％)(一定要第一个加入，是为了首先将铁和铝等干扰元素掩蔽)，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硫酸(5％)

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。

2.9EDTA标准溶液C(EDTA)＝0.01783mol/L

2.10硫酸镁水溶液(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：

称取含钙硅铝合金试样0.2500g于聚四氟乙烯烧杯中，加入10mL硝酸(67％)，加入10mL氢氟酸(40％)，在低温(100℃)电热板上溶解试样，待试样溶解后，加入20mL硫酸(5％)，继续加热至硫酸冒烟，冒大烟1-2分钟后，试样呈湿盐状，取下，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％)，在低温(100℃)电热板上溶解试样，待试样溶解后，加入20mL硫酸(5％)，继续加热至硫酸冒烟，冒大烟1-2分钟后，试样呈湿盐状，取下，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(1/5)

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：

本方法测定值与ICP等离子测定值钙的比对如表1：

表1 本方法测定值与ICP等离子测定值钙含量

由表1可以看出：本方法测定值与ICP等离子测定值所得的数据一样，准确，且操作流程短，快速、高效。

标样分析对照如表2：

表2 采用本方法测定硅钙合金准确性数值

品名	测定值(％)	标准值(％)
			硅钙合金QD10-123	31.59	31.67

硅钙合金ZBT360	28.11	28.02
			硅钙合金QD10-122	28.11	28.25
硅钙合金GBW01431a	30.58	30.45

由表2可以看出：准确度良好。

精密度如表3所示：

表3 含钙硅铝合金样品多次测量数据

品名	测定值(％)
		含钙硅铝合金3	5.42 5.43 5.42 5.41 5.42 5.45 5.42 5.42

由表3可以看出：精密度良好。

8.结论：

本发明建立了含钙硅铝合金中钙含量进行定量分析的测定方法，能够较好地应用于生产中。操作流程短，成本低，快速、准确、高效，易于掌握。

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

1.一种含钙硅铝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的含钙硅铝合金试样，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，分别加入硫酸冒烟，待试样呈湿盐状，取下，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；

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所述的含钙硅铝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所述的含钙硅铝合金中钙含量的测定方法，其特征在于：在低温电热板上于100℃下溶解试样。

4.根据权利要求1所述的含钙硅铝合金中钙含量的测定方法，其特征在于：所述硫酸浓度为5％。

5.根据权利要求1所述的含钙硅铝合金中钙含量的测定方法，其特征在于：所述盐酸浓度为65％。

6.根据权利要求1所述的含钙硅铝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％。

7.根据权利要求1所述的含钙硅铝合金中钙含量的测定方法，其特征在于：所述氢氧化钾溶液浓度为20％。

8.根据权利要求1所述的含钙硅铝合金中钙含量的测定方法，其特征在于：所述硫酸镁溶液浓度为0.5％。