锰铝合金中锰含量的测定

锰铝合金中锰含量的测定

莫会莉

陕西龙门钢铁有限责任公司陕西韩城715405

摘要：本文论述了锰铝合金中锰含量的测定，该方法用磷酸、硝酸、盐酸溶解试样，硝酸铵定量氧化，硫酸亚铁铵标准溶液还原滴定，计算出锰铝合金中锰的百分含量，方法简单，易于操作。准确度和精密度符合分析要求。

关键词：锰铝合金；锰含量；硫酸亚铁铵

前言

随着公司生产规模的壮大，原料品种增多，成分含量多样化，现有的分析方法满足不了日益壮大的企业需求，原材料分析面临新项目的检测。锰铝合金中锰含量的测定就是其中之一。目前,公司购进锰铝合金，但无化学成份检测方法，锰铝合金的进厂质量把关，结算，生产指导无本公司的质量数据依据。为解决这一问题，需试验锰铝合金化学成份的测定方法，以满足公司需要。

1实验部分

1.1试剂

a磷酸，b硝酸，c盐酸，d硝酸铵，e硫酸亚铁铵标准溶液：（0.05000mol/L）

，f苯代邻位氨基苯甲酸：（0.2%）

1.2实验方法

称取锰铝合金试样0.1000g于500mL三角瓶中，加磷酸15mL，硝酸10mL，盐酸10mL，加热溶解完全后，取下，立即加硝酸铵1—2g摇匀，边摇边赶尽氮化物，放置，待氮的氧化物消失后，加水约80mL，摇匀，冷却至室温，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至淡红色，加苯代邻位氨基苯甲酸指示剂3d，继续用硫酸亚铁铵标准溶液滴至黄色，根据消耗标准溶液的体积，用接近标样换算试样分析结果。

2讨论

2.1试样的称量

称样前首先检查水平泡是否在中心位置，开机预热15分钟，用标准砝码或天平自校对天平进行校准，回零，样品置于称量器具的中心位置，试样转移必须完全，依次按顺序转移到相应器具中。这样才能保证测试的准确性。

2.2试样溶解

试剂的加入量为15毫升磷酸，10毫升硝酸，10毫升盐酸，加入时量杯要顺着三角瓶的瓶口旋转倒入，这样可以把附着在瓶体的试样冲到瓶底，以保证试样全部溶解。试剂加完，立即放在电热板上溶解，试样溶解时电热板温度应适宜，过高试样粘底结果偏低。过低试样溶解不完全。待试样变紫时，轻轻摇动试样瓶，初始阶段切忌摇动，否则试样沾甁壁，测定结果偏低。试样溶解近完全时，充分摇动瓶体，不挂水珠则试样接近溶完，这时继续观察溶液，液体无强烈对流现象，表面平静，用夹子夹取三角瓶，观察液体内部是否反应继续，若液体内部无反应且液面平静，表明样品已溶解完全，这时应注意控制磷酸冒烟，否则将会在三角瓶底部产生一种白色的难溶磷酸盐，使分析结果偏低。

2.3硝酸铵氧化

试样溶解完全后应立即加入1-2克硝酸铵，否则溶液温度降低，致使锰氧化不完全，导致结果偏低。

2.4用吹风机驱除氧化产生的氮氧化物

硝酸铵加入后，必须立即用吹风机驱除氮氧化物，边吹边摇，即要确保黄烟吹干净，又要保证氮氧化物完全驱赶干净，否则测试结果偏低且不稳定。

2.5蒸馏水的加入

如果在吹风机刚驱除完氮氧化物就加入80毫升蒸馏水，试样会飞溅，测试结果不准确。如果放凉加入，则试样粘瓶底，不能充分与水溶解，使结果偏低。所以蒸馏水的加入必须是在试样驱除氮氧化物完1-2分钟内加入。这样既能保证试样完全溶于水中，也不会飞溅。

2.6指示剂加入时机

指示剂应在溶液变淡红色时加入，若提前加入，将使分析结果偏低；若推后加入影响终点观察，所以滴定过程中要注意控制指示剂的加入时机，滴定要到终点时快摇慢滴，严格控制终点，保持30S黄色不褪色为宜。

2.7指示剂的用量

苯代邻位氨基苯甲酸是一种常见的氧化还原指示剂其氧化态为紫色，还原态为无色，通过在滴定过程中由还原态变为氧化态来指示反应的终点，常用来测定锰、铬等元素。实验表明加入1滴或2滴指示剂时，反应不完全结果偏低，终点不明显.加人4滴，5滴时结果偏高，只有加入3滴时结果刚好符合标准值。

2.8滴定过程

滴定前，要确认试样的温度处于室温状态，如果试样没有凉，那么滴定结果将不准确。实验表明，滴定前必须检查滴定管是否漏液，活塞是否灵活，检查滴定管是否挂水珠，用挂水珠的滴定管测试的结果偏高，滴定时首先要注意调零点，眼睛与凹液面成平行，不能高，也不能低，同理，滴完样后，读取读数时视线也要与凹液面平行，读取数值。注意管尖处不能有气泡，不能挂液体，否则结果偏低。由于该反应为氧化还原反应，所以滴定速度要快，但到变成浅粉色时，一定要慢，否则滴过，试样作废，待加入苯代邻位氨基苯甲酸指示剂后，滴定速度要比之前稍慢，快到终点时要慢滴多摇，保证测试的准确性。

2.9终点的控制

实验表明，试样的终点很难把握，终点的控制需要长期的锻炼，需要对酸式滴定管有熟练的运用，最后的滴加量可能只有二分之一滴，4分之一滴，8分之一滴，如果不到，试样泛红，结果偏低。如果过了，试样变白，结果偏高。一定要控制30秒不反色，不褪色。

2.10标准样品的选择

由于本实验的结果处理，采用的标准样品的换算，所以对于锰含量的分析，选择接近于它含量的标准样品，这样换算出来的数值更准确，对于含量离它较远的标准样品计算出来的结果也在允差范围内，只是没有接近它的标准样品算出来的数值准确。所以为了测试的准确性，我们一般选择含量接近的标准样品。

2.11结果的计算与处理

本实验通过标样换算法，得出试样的结果。数据处理遵守“四舍六入五单双”原则，每次试验可同时带一个验证标样，以验证测试的准确性。准确性高，可靠性好。很好的回避了硫酸亚铁铵由于不稳定而产生的误差。

3结果分析

3.1精度试验

从试样中随机抽取2个试样进行平行度的分析（见下表）

对上表数据进行分析可知，标准偏差小于LG/zj-SYSZY18-2012《理化检验操作规程汇编》允差要求；相对标准偏差小于0.25%，符合北京钢铁研究总院对化学分析精密度的要求。

3.2准确度测试实验

因锰铝合金无国家标准物质，不能用标准物质对测定方法进行验证，因此我们与权威检验机构北京钢铁材料测试中心进行了比对分析，准确度达到要求，对比结果如下表：

由上表可以看出：用这种分析方法分析的4个锰铝合金试样其偏差均符合国家标准及我们内部《理化检验操作规程汇编》LG/zj-SYSZY18-2012允差要求，可以投入生产运行。

4结论

本文从生产实际出发，对锰铝合金中锰的分析方法进行了推广应用，并阐述了分析人员在实际操作中应掌握的一些关键性步骤，通过以上数据可见，该方法的重复性和再现性均符合要求，说明用此方法分析结果准确可靠，能够满足实验室分析要求，及时、准确检测出锰铝合金质量指标，满足炼钢科学操作、进购质量把关和结算的要求。