一種矽鋁鋇鈣合金中鋁含量的測定方法
2023-07-05 06:45:36
專利名稱：一種矽鋁鋇鈣合金中鋁含量的測定方法
技術領域：
本發明涉及金屬成分測定的技術領域，尤其涉及一種矽鋁鋇鈣合金中鋁含量的測定方法。
背景技術：
矽鋁鋇鈣合金是鋇系合金中較強的脫氧劑和脫硫劑，可以使鋼中的氧降到最低， 同時形成的含鈣、鋇、矽、鋁的複雜氧化物容易從鋼液中上浮，純淨鋼液，能夠提高鋼的耐衝擊韌性和加工性能。因此，矽鋁鋇鈣合金在鋼鐵生產中的應用對改變鋼中夾雜物形態分布， 細化晶粒，改善鋼的加工性能，提高鋼材質量有重要作用。矽鋁鋇鈣合金中的各個組分含量及其純淨度對合金的脫氧和脫硫能力有較大的影響，會影響鋼材的性能，因此需要在工業生產中實時監測矽鋁鋇鈣合金中各組分的情況，從而能夠及時地指導生產。目前工業生產中普遍採用絡合滴定法測定矽鋁鋇鈣合金中的含鋁量，其中一直沿用的是中華人民共和國國家標準GB/T 4700 ·3-84中的方法，具體過程為用鉬金坩堝將矽鋁鋇鈣合金經硝酸和氫氟酸高溫熔融，然後用鹽酸酸化生成的矽酸鹽，得到矽的沉澱，再用高氯酸使得到的沉澱脫水，過濾後得到矽的濾下液；得到的矽的濾下液中含有大量的鐵、錳等離子，這些離子會與EDTA形成顏色較深的絡合物，影響滴定鋁的終點的判斷，因此需要多次向得到的矽的濾下液中加入六次甲基四胺和氫氧化鈉並加熱煮沸，使其中的鐵、錳離子形成氫氧化鐵和六次甲基四胺合錳沉澱，以消除鐵、錳等離子對測定鋁的幹擾；然而其中形成的氫氧化鐵沉澱為紅褐色，同樣會影響滴定過程中顏色的變化，幹擾滴定終點的判斷， 因此需要將得到的沉澱過濾，以消除幹擾元素對鋁含量測定的影響；過濾除去鐵、錳等的沉澱後向濾液中加入過量的EDTA絡合其中的金屬離子，然後用鋅標準溶液滴定過量的EDTA ； 滴定EDTA完成後向其中加入氟化鈉，釋放與鋁絡合的EDTA，再用鋅標準溶液回滴，得到矽鋁鋇鈣合金中鋁的含量。該方法能夠實時監測矽鋁鋇鈣合金中的鋁含量，但是需要多次向矽的濾下液中加入六次甲基四胺和氫氧化鈉並加熱煮沸，過濾後除去鐵、錳等的沉澱，以降低鐵、錳等元素的對測定鋁的幹擾，這種方法不僅步驟繁瑣，而且操作條件嚴格、測定時間長，會影響生產工藝的正常進行。
發明內容
本發明的目的在於提供一種矽鋁鋇鈣合金中鋁含量的測定方法，本發明提供的方法對矽鋁鋇鈣中鋁含量的測定步驟少，操作簡單。本發明提供一種矽鋁鋇鈣合金中鋁含量的測定方法，包括以下步驟a)提供矽鋁鋇鈣合金分離矽後的濾液，所述濾液包含鋁離子和鐵離子；b)向所述步驟a)得到的濾液中加入掩蔽劑，得到混合溶液；c)滴定所述步驟b)得到的混合溶液，得到矽鋁鋇鈣合金中的鋁含量。優選的，所述掩蔽劑為三乙醇胺、乙醯丙酮、酒石酸、二巰基丙醇、草酸或鹽酸羥胺。優選的，所述掩蔽劑為酒石酸。優選的，所述掩蔽劑與所述鐵離子的摩爾比為(1 20) 1。優選的，所述步驟a)具體為al)將矽鋁鋇鈣合金熔融，得到熔融物；a2)酸化所述步驟al)得到的熔融物，得到固液混合物；a3)分離所述步驟a2)得到的固液混合物，得到濾液，所述濾液包含鋁離子和鐵離子。優選的，所述步驟al)具體為用鎳坩堝將矽鋁鋇鈣合金熔融，得到熔融物。優選的，所述步驟C)具體為cl)向所述混合溶液中加入螯合劑和指示劑；c2)調節所述步驟Cl)得到的混合溶液的PH值；c3)用第一標準溶液滴定所述步驟(^)得到的混合溶液；c4)向所述步驟c3)得到的混合溶液中加入氟化鈉；c5)用第二標準溶液滴定所述步驟c4)得到的混合溶液，得到矽鋁鋇鈣合金中的
鋁含量。優選的，所述螯合劑為乙二胺四乙酸。優選的，所述指示劑為二甲酚橙。優選的，所述第一標準溶液和第二標準溶液均為硝酸鉛溶液。本發明提供一種矽鋁鋇鈣合金中鋁含量的測定方法，包括以下步驟提供矽鋁鋇鈣合金分離矽後的濾液，所述濾液包含鋁離子和鐵離子；向所述濾液中加入掩蔽劑，得到混合溶液；滴定所述混合溶液，得到矽鋁鋇鈣合金中鋁含量。在本發明提供的方法中，向所述含有鐵離子等幹擾離子的濾液中加入掩蔽劑，所述掩蔽劑會與幹擾離子形成絡合物，形成的絡合物為無色或淺色，不會干擾滴定過程中溶液顏色的變化，從而不會影響滴定終點的判斷。本發明提供的方法無需對鐵、錳等幹擾元素進行多次沉澱和過濾，減少了測定步驟， 加快了測定速度，而且操作簡單，從而能夠及時指導生產，有利於在中小企業中的應用。實驗結果表明，本發明提供的方法對鋁含量的測定不僅速度較快，而且具有較高的準確度和良好的穩定性。進一步的，本發明提供的方法可以採用鎳坩堝對得到的矽鋁鋇鈣合金進行熔融，降低了測定成本。
具體實施例方式本發明提供了一種矽鋁鋇鈣合金中鋁含量的測定方法，包括以下步驟a)提供矽鋁鋇鈣合金分離矽後的濾液，所述濾液包含鋁離子和鐵離子；b)向所述濾液中加入掩蔽劑，得到混合溶液；c)滴定所述混合溶液，得到矽鋁鋇鈣合金中的鋁含量。本發明以矽鋁鋇鈣合金分離矽後的濾液為測定對象，所述濾液優選按照以下方法獲得al)將矽鋁鋇鈣合金熔融，得到熔融物；
a2)酸化步驟al)得到的熔融物，得到固液混合物；a3)分離步驟a2)得到的固液混合物，得到濾液。矽鋁鋇鈣合金是鋇系合金中最好的脫氧劑、脫硫劑，使鋼中的氧降到最低，同時形成的含鈣、鋇、矽、鋁的複雜氧化物易從鋼液中上浮，純淨鋼鐵，提高鋼的耐衝擊韌性和加工性能。本發明對所述合金中各元素的含量沒有特殊限制，本領域技術人員熟知的矽鋁鋇鈣合金即可，如其可以含有重量百分數為20% 23%的矽、8% 10%的鈣、8% 10%的鋇、 8% 10%的鋁和30% 40%的鐵，以及微量元素如錳和不可避免的雜質元素如硫、磷等。在本發明中，首先將矽鋁鋇鈣合金熔融，優選用鎳坩堝將矽鋁鋇鈣合金熔融，得到熔融物。本發明對所述熔融沒有特殊限制，本領域技術人員熟知的熔融方法即可，如向矽鋁鋇鈣合金中加入硝酸和氫氟酸，將得到的混合物熔融；或向矽鋁鋇鈣合金中加入鹽酸、硝酸和氫氟酸，將得到的混合物熔融；或向矽鋁鋇鈣合金中加入氫氧化鈉，將得到的混合物熔融。本發明優選向矽鋁鋇鈣合金中加入氫氧化鈉，加熱得到的混合物，得到熔融物，所述氫氧化鈉與矽鋁鋇鈣合金的質量比優選為(1 20) 1，更優選為(5 15) 1;所述氫氧化鈉優選為氫氧化鈉溶液，所述氫氧化鈉溶液的質量濃度優選為10% 80%，更優選為 20 % 70 %，最優選為30 % 50 % ；所述加熱溫度優選為500 V 700 V，更優選為550 V 6500C ；本發明對所述加熱的時間沒有特殊限制，將矽鋁鋇鈣合金熔融即可。得到熔融物後，對所述熔融物進行酸化，優選向所述熔融物中加入鹽酸，酸化所述熔融物，使其中的矽生成沉澱，得到固液混合物。所述鹽酸與矽鋁鋇鈣合金的質量比優選為 (1 35) 1，更優選為(5 30) 1，最優選為(15 25) 1 ；所述鹽酸優選為鹽酸溶液，所述鹽酸溶液的體積分數優選為20% 80%，更優選為30% 70%，最優選為40% 60%。為了減小對鋁含量測定的誤差，本發明優選在得到固液混合物後，將所述固液混合物中的固體進行脫水。本發明優選向所述固液混合物中加入高氯酸，使所述固液混合物中的固體脫水。所述高氯酸與矽鋁鋇鈣合金的質量比優選為(1 20) 1，更優選為(5 15) 1 ；所述高氯酸優選為高氯酸溶液，所述高氯酸的體積分數優選為5% 30%，更優選為10% 25%，最優選為15% 20%。將所述固液混合物中的固體脫水後，分離所述固體，得到分離矽後的濾液。本發明優選將得到的濾液合併後定容，得到分離矽後的濾液。分離矽後的濾液的主要成分為全鐵，含量為20wt% 45wt%，鋁的含量為 8wt% IOwt%，鋇的含量為IOwt% 12wt%，鈣的含量為15wt% 17wt% ；另外還含有微量元素，其中錳的含量為0. 5wt% ；還含有不可避免的雜質，其中磷的含量彡0. 07wt%，硫的含量彡0. 05wt%o在濾液中含有的成分中，對鋁的測定造成幹擾的主要成分是鐵，其次是微量元素錳，本發明採用掩蔽劑掩蔽幹擾離子的方法消除其對鋁含量測定的幹擾，具體為向所述濾液中加入掩蔽劑，得到混合溶液。所述掩蔽劑與濾液中的幹擾離子，如鐵、錳等進行絡合反應，得到無色或淺色的絡合物，不會影響滴定鋁的過程中顏色的變化，從而不會干擾滴定終點的判斷；所述掩蔽劑與幹擾離子形成的絡合物的穩定性比所述幹擾離子與後續滴定步驟中所用的螯合劑形成的螯合物的穩定性大，因此，在滴定過程中，螯合劑不會搶奪到絡合物中的幹擾離子重新形成深顏色的螯合物，也就不會影響滴定過程中溶液顏色的變化，從而也不會干擾滴定終點的判斷；而且所述掩蔽劑不會與所述濾液中的鋁發生反應，或與鋁形成的絡合物的穩定性比鋁與螯合劑形成的螯合物的穩定性小，不會給測定鋁帶來誤差，因此向所述濾液中加入掩蔽劑，能夠更加徹底的掩蔽掉幹擾離子對滴定鋁的幹擾，而且能夠得到更加準確的結果。在本發明中，所述掩蔽劑優選為三乙醇胺、乙醯丙酮、酒石酸、二巰基丙醇、草酸或鹽酸羥胺，更優選為酒石酸；所述掩蔽劑與濾液中所述鐵離子的摩爾比優選為(1 20) 1，更優選為(5 15) 1，最優選為(8 12) 1 ；優選向所述濾液中加入掩蔽劑溶液，所述掩蔽劑溶液的質量濃度優選為 30%，更優選為5% 35%，最優選為10% 20%。在本發明中，所述掩蔽劑與所述濾液中的幹擾離子發生絡合反應，而且得到的絡合物不會影響滴定鋁過程中顏色的變化，不會影響終點的判定，因此無需將得到的絡合物分離，減少了現有技術中多次向矽的濾下液中多次加入氫氧化鈉和六次甲基四胺、加熱和過濾的操作步驟，而且能夠更完全地將濾液中的幹擾離子掩蔽掉，提高了測定鋁含量結果的準確性。向濾液中加入掩蔽劑後，本發明滴定得到的混合溶液，得到矽鋁鋇鈣合金中的鋁含量。本發明對所述滴定沒有特殊限制，本領域技術人員熟知的滴定的技術方案即可。在本發明中，所述滴定優選為絡合滴定，更優選為反絡合滴定，具體步驟如下cl)向所述混合溶液中加入螯合劑和指示劑；c2)調節所述步驟Cl)得到的混合溶液的PH值；c3)用第一標準溶液滴定所述步驟(^)得到的混合溶液；c4)向所述步驟c3)得到的混合溶液中加入氟化鈉；c5)用第二標準溶液滴定所述步驟c4)得到的混合溶液，得到矽鋁鋇鈣合金中的
鋁含量。本發明首先向上述技術方案得到的加入掩蔽劑的混合溶液中加入過量的螯合劑和指示劑，所述螯合劑將濾液中的所有金屬螯合完畢後，調節得到的混合溶液的PH值以使指示劑顯色；然後向得到的混合溶液中滴加標準溶液，將過量的螯合劑滴定完全；再向得到的混合溶液中加入氟化鈉，使與鋁螯合的螯合劑釋放出來，滴定釋放出來的螯合劑，根據溶液顏色的變化判斷滴定終點，從而可以得到矽鋁鋇鈣合金中的鋁含量。本發明對所述絡合滴定中的螯合劑和指示劑沒有特殊的限制，本領域技術人員熟知的螯合劑和指示劑即可，本發明所述螯合劑優選為乙二胺四乙酸，所述指示劑優選為二甲酚橙。在本發明中，所述螯合劑為乙二胺四乙酸，所述指示劑為二甲酚橙時，所述滴定所述混合溶液的具體步驟如下本發明向所述濾液中加入掩蔽劑得到混合溶液後，向所述混合溶液中加入乙二胺四乙酸和二甲酚橙。所述乙二胺四乙酸與矽鋁鋇鈣合金的質量比優選為(1 30) 1，更優選為(5 25) 1，最優選為(10 20) 1 ；所述乙二胺四乙酸優選為乙二胺四乙酸溶液，所述乙二胺四乙酸溶液的質量濃度優選為0. 5% 5%，更優選為1. 0% 4%，最優選為1. 5% 3% ；所述加入的二甲酚橙的體積優選為0. 05mL 0. 25mL，更優選為0. ImL 0. 15mL ；
本發明向所述混合溶液中加入乙二胺四乙酸和二甲酚橙以後，調節得到的混合溶液的PH值，以使二甲酚橙顯色，具體為首先向得到的混合溶液中優選加入鹼，得到紫紅色溶液；再向所述紫紅色溶液中優選加入酸，得到黃色溶液；然後繼續加入上述酸，並加熱。 在本發明中，所述加入鹼優選為滴加鹼，溶液顏色變為紫紅色時，停止滴加，所述鹼優選為氨水，所述氨水體積分數優選為30 % 70 %，更優選為35 % 65 %，最優選為40 % 60 % ； 本發明所述加入酸優選為滴加酸，溶液顏色變為黃色時，停止滴加，所述酸優選為鹽酸溶液，所述鹽酸溶液的體積分數優選為30% 70%，更優選為35% 65%，最優選為40% 60% ；得到黃色溶液後，繼續向所述黃色溶液中加入酸的體積優選為0. 25mL 0. 5mL，更優選為0. 35mL 0. 4mL ；所述加熱優選加熱至沸騰，所述加熱時間優選為1分鐘 5分鐘，更優選為2分鐘 3分鐘。為了更加徹底地消除所述濾液中的幹擾離子對測定鋁含量的幹擾，本發明所述步驟d)前還包括向步驟d)得到的混合溶液中加入六次甲基四胺。所述六次甲基四胺可以更進一步地絡合所述濾液中的幹擾離子，如錳，而且得到的絡合物為無色或淺色，同樣不會干擾滴定過程中溶液顏色的變化，從而不會影響對鋁含量的測定。本發明在上述技術方案中的加熱過程完成後，將加熱後的溶液優選冷卻至室溫，然後向其中加入六次甲基四胺。所述六次甲基四胺與矽鋁鋇鈣合金中錳的摩爾比優選為(1 10) 1，更優選為(3 8) 1 ；所述六次甲基四胺優選為六次甲基四胺溶液，所述六次甲基四胺溶液的質量濃度優選為10% 30%，更優選為15% 25%。本發明在調節完混合溶液的pH值後，用第一標準溶液滴定得到的混合溶液，本次滴定的目的是為了絡合混合溶液中過量的乙二胺四乙酸，具體為本發明再次向調節PH後得到的混合溶液中加入二甲酚橙，然後用第一標準溶液滴定得到的溶液，直至溶液變為紫紅色時，結束滴定。在本發明中，優選先用摩爾濃度為0.05mol/L 0. lmol/L的第一標準溶液滴定，更優選為0. 06mol/L 0. 08mol/L,當溶液的顏色接近亮黃色時優選改用摩爾濃度為0. 01mol/L 0. 04mol/L的第一標準溶液繼續滴定，更優選為0. 02mol/L 0. 03mol/ L，直至溶液變為紫紅色，此時混合溶液中過量的乙二胺四乙酸被絡合完全，結束滴定。所述加入二甲酚橙的體積優選為0. 05mL 0. 25mL,更優選為0. ImL 0. 15mL ；所述第一標準溶液優選為硝酸鉛溶液、硝酸鋅溶液或硝酸鉍溶液，更優選為硝酸鉛溶液。將混合溶液中過量的乙二胺四乙酸滴定完成後，本發明向得到的混合溶液中加入氟化鈉。具體為首先向滴定完成得到的混合溶液中加入氟化鈉，然後加熱得到的混合溶液。在本發明中，所述氟化鈉能夠使與鋁螯合的乙二胺四乙酸釋放出來，得到游離的乙二胺四乙酸根離子。所述氟化鈉與矽鋁鋇鈣合金中鋁的摩爾比優選為(0.5 15) 1，更優選為O. 5 12) 1，最優選為(5 8) 1 ；所述加熱優選加熱至沸騰，所述加熱時間優選為1分鐘 5分鐘，更優選為2分鐘 3分鐘。加入氟化鈉後，本發明用第二標準溶液滴定得到的混合溶液，得到矽鋁鋇鈣合金中的鋁含量。在本發明中，加入氟化鈉後，再向其中加入二甲酚橙，然後用第二標準溶液滴定得到的混合溶液，並開始記錄消耗的第二標準溶液的體積，直至溶液的顏色變為紫紅色滴定結束，得到消耗的第二標準溶液的體積。在本發明中，上述所述氟化鈉會使與鋁螯合的乙二胺四乙酸釋放出來，得到游離的乙二胺四乙酸根離子，在滴定過程中，第二標準溶液會與
7釋放出來的乙二胺四乙酸根離子螯合，所述釋放出來的乙二胺四乙酸根離子被滴定完全後，溶液的顏色變為紫紅色，此時結束滴定。所述加入二甲酚橙的體積優選為0.05mL 0. 25mL,更優選為0. ImL 0. 15mL ；所述第二標準溶液優選為硝酸鉛溶液、硝酸鋅溶液或硝酸鉍溶液，更優選為硝酸鉛溶液，所述第二標準溶液的摩爾濃度優選為0. 01mol/L 0. lmol/L，更優選為 0. 02mol/L 0. 08mol/L，最優選為 0. 03mol/L 0. 05mol/L。得到消耗的第二標準溶液的體積後，根據所述消耗的第二標準溶液的體積和第二標準溶液對鋁的滴定度，得到矽鋁鋇鈣合金中的鋁含量。在本發明中，所述第二標準溶液對鋁的滴定度優選按照以下方法獲得配製鋁的標準溶液；向所述鋁的標準溶液中加入乙二胺四乙酸和二甲酚橙，得到含有乙二胺四乙酸螯合物的混合溶液；調節所述含有乙二胺四乙酸螯合物的混合溶液的pH值；用第一標準溶液滴定調節pH值後的溶液；滴定完成後，向得到的混合溶液中加入氟化鈉，得到含有游離乙二胺四乙酸根離子的混合溶液；用第二標準溶液滴定所述含有游離乙二胺四乙酸根離子的混合溶液，得到第二標準溶液對鋁的滴定度。本發明首先配製鋁的標準溶液，本發明對所述鋁標準溶液的配製方法沒有特殊要求，本領域技術人員熟知的配製方法即可。在本發明中，所述鋁的標準溶液的濃度優選為 0. 01g/mL 0. 001g/mL,更優選為 0. 002g/mL 0. 008g/mL。得到鋁的標準溶液後，向所述鋁的標準溶液中加入乙二胺四乙酸和二甲酚橙，所述向鋁的標準溶液中加入乙二胺四乙酸和二甲酚橙的過程與上述技術方案相同。按照上述技術方案得到含有乙二胺四乙酸螯合物的混合溶液後，調節所述混合溶液的PH值，所述調節過程與上述技術方案相同。根據上述技術方案對所述混合溶液的pH值調節完成後，用第一標準溶液滴定調節PH值後的溶液，本次滴定的目的是為了除去過量的乙二胺四乙酸，所述滴定過程與上述技術方案相同。根據上述技術方案滴定除去溶液中過量的乙二胺四乙酸後，向得到的混合溶液中加入氟化鈉，得到含有游離乙二胺四乙酸根離子的混合溶液。所述向混合溶液中加入氟化鈉的過程與上述技術方案相同。根據上述技術方案得到含有游離乙二胺四乙酸根離子的混合溶液後，用第二標準溶液滴定所述含有游離乙二胺四乙酸根離子的混合溶液，得到第二標準溶液對鋁的滴定度。所述用第二標準溶液滴定所述含有游離乙二胺四乙酸根離子的混合溶液的過程與上述技術方案相同。本發明得到的第二標準溶液對鋁的滴定度優選為0. lmg/mL 0. 5mg/mL，更優選為 0. 2mg/L 0. 45mg/mL，最優選為 0. 3mg/mL 0. 4mg/mL。根據上述技術方案得到的消耗的第二標準溶液的體積和第二標準溶液對鋁的滴
定度，優選採用式(I)所述的公式，得到矽鋁鋇鈣合金中的鋁含量； TxVAl% =-X100% ( I )；
式(I)中T為第二標準溶液對鋁的滴定度(mg/mL)；V為消耗的第二標準溶液的體積(mL)；G矽鋁鋇鈣合金待測樣品的質量(mg)。本發明優選採用乙二胺四乙酸為螯合劑，二甲酚橙為指示劑，滴定過程為上述技術方案所示的過程，採用其他螯合劑和指示劑時，本領域技術人員可以根據螯合劑和指示劑的種類、滴定條件等判斷滴定終點，從而得到矽鋁鋇鈣合金中的鋁含量。本發明以矽鋁鋇鈣合金分離矽後的濾液為測定對象，向其中加入掩蔽劑，所述掩蔽劑與濾液中的幹擾離子如鐵等絡合，形成的絡合物無色或淺色，得到的絡合物的穩定性比幹擾離子與螯合劑形成的螯合物的穩定性大，而且所述掩蔽劑不與鋁反應，或與鋁形成的絡合物的穩定性比螯合劑與鋁形成的螯合物的穩定性小，因此幹擾離子不會影響滴定終點顏色的判斷。本發明提供的方法無需將分離矽後的濾液中的幹擾離子的多次沉澱分離， 本發明的方法步驟少，操作簡單，更有利於矽鋁鋇鈣合金中鋁含量的監測。實驗結果表明， 本發明提供的方法不僅測定速度較快，而且得到的結果更加準確和穩定。為了進一步說明本發明，以下結合實施例對本發明提供的矽鋁鋇鈣合金中鋁含量的測定方法進行詳細描述，但不能將他們理解為對本發明保護範圍的限定。實施例1移取每毫升含0. OOlOg鋁離子的標準溶液25mL於燒杯中，加入過量質量濃度為 1. 6%的EDTA溶液，2滴二甲酚橙指示劑，用體積分數為50%的氨水溶液將上述得到的混合溶液調至紫紅色，再加入體積分數為50 %的鹽酸溶液將混合溶液的顏色調至黃色，然後再加入上述體積分數為50%的鹽酸7滴，加熱煮沸1分鐘冷卻至室溫，然後向其中加入2滴二甲酚橙指示劑，用摩爾濃度為0. 05mol/L的硝酸鉛溶液滴定其中過剩的EDTA，當溶液顏色接近亮黃色時改用摩爾濃度為0. 02mol/L的硝酸鉛溶液滴定至溶液呈紫紅色，此時立即向其中加入1. 5g氟化鈉並加熱煮沸3分鐘，冷卻後加入2滴二甲酚橙指示劑，用摩爾濃度為0. 02mol/L的硝酸鉛標準溶液滴定，此時開始計數，溶液呈紫紅色為終點，記錄消耗的摩爾濃度為0. 02mol/L的硝酸鉛標準溶液的體積為2. 78mL。0. OOlOg鋁消耗的0. 02mol/L的硝酸鉛標準溶液的體積為2. 78mL,計算得到摩爾濃度為0. 02mol/L的硝酸鉛標準溶液對鋁的滴定度為0. 36mg/mL。實施例2將矽含量為22. (Mwt %，鋁含量為5. 76 丨％，鋇含量為19. 03wt %，鈣含量為 19. 91wt%、餘量為!^e的矽鋁鋇鈣合金IOOmg置於鎳坩堝中，並向其中加入Ig氫氧化鈉，將得到的混合物熔融，向得到的熔融物中加入15mL體積分數為50%的鹽酸溶液，再向其中加入20mL體積分數為40%的高氯酸，過濾後得到分離矽後的濾液，所述濾液中含有相當於合金重量的質量分數為5. 76%的鋁離子、15%的鈣離子、35%的鐵離子微量元素以及不可避免的雜質離子。取所述濾液25mL稀釋10倍，取稀釋後的溶液25mL並向其中加入IOmL質量分數為10%的酒石酸、過量質量分數為1. 6%的EDTA和2滴二甲酚橙指示劑，向得到的混合溶液中加入體積分數為50%的氨水，將混合溶液的顏色調至紫紅色，然後用體積分數為50% 的鹽酸溶液將紫紅色的混合溶液調至黃色，再向其中加入8滴上述鹽酸溶液，向其中加水稀釋至150mL，加熱煮沸1分鐘後冷卻至室溫。然後向其中加入IOmL質量分數為20%的六次甲基四胺溶液和2滴二甲酚橙指示劑，用摩爾濃度為0. 05mol/L的硝酸鉛溶液滴定過量的EDTA，當溶液的顏色接近亮黃色時改用摩爾濃度為0. 02mol/L的硝酸鉛標準溶液滴定至溶液呈紫紅色結束。立即向得到的紫紅色溶液中加入1. 5g氟化鈉並加熱煮沸3分鐘，冷卻後加入2滴二甲酚橙指示劑，用摩爾濃度為0. 02mol/L硝酸鉛標準溶液滴定並記錄消耗的摩爾濃度為0. 02mol/L硝酸鉛標準溶液的體積，滴定終點為溶液呈紫紅色，平行測定三次，得到消耗的摩爾濃度為0. 02mol/L硝酸鉛標準溶液的體積分別為16. 14mL、16. 06mL和 15. 89mL。根據公式⑴和實施例1得到的0. 02mol/L的硝酸鉛標準溶液對鋁的滴定度，計算得到矽鋁鋇鈣合金中鋁含量分別為5.81%、5. 78%和5. 72%，本實施例所用時間為85分鐘。結果如表1所示，表1為本發明實施例2得到的測定結果。表1本發明實施例2得到的測定結果
權利要求
1.一種矽鋁鋇鈣合金中鋁含量的測定方法，包括以下步驟a)提供矽鋁鋇鈣合金分離矽後的濾液，所述濾液包含鋁離子和鐵離子；b)向所述步驟a)得到的濾液中加入掩蔽劑，得到混合溶液；c)滴定所述步驟b)得到的混合溶液，得到矽鋁鋇鈣合金中的鋁含量。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述掩蔽劑為三乙醇胺、乙醯丙酮、酒石酸、二巰基丙醇、草酸或鹽酸羥胺。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述掩蔽劑為酒石酸。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述掩蔽劑與所述鐵離子的摩爾比為 (1 20) 1。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟a)具體為 al)將矽鋁鋇鈣合金熔融，得到熔融物；a2)酸化所述步驟al)得到的熔融物，得到固液混合物；a3)分離所述步驟a2)得到的固液混合物，得到濾液，所述濾液包含鋁離子和鐵離子。
6.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述步驟al)具體為 用鎳坩堝將矽鋁鋇鈣合金熔融，得到熔融物。
7.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟c)具體為 cl)向所述混合溶液中加入螯合劑和指示劑；c2)調節所述步驟cl)得到的混合溶液的pH值；c3)用第一標準溶液滴定所述步驟d)得到的混合溶液；c4)向所述步驟c:3)得到的混合溶液中加入氟化鈉；c5)用第二標準溶液滴定所述步驟c4)得到的混合溶液，得到矽鋁鋇鈣合金中的鋁含量。
8.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述螯合劑為乙二胺四乙酸。
9.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述指示劑為二甲酚橙。
10.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述第一標準溶液和第二標準溶液均為硝酸鉛溶液。
全文摘要
本發明提供一種矽鋁鋇鈣合金中鋁含量的測定方法，包括以下步驟提供矽鋁鋇鈣合金分離矽後的濾液，所述濾液包含鋁離子和鐵離子；向所述濾液中加入掩蔽劑，得到混合溶液；滴定所述混合溶液，得到矽鋁鋇鈣合金的鋁含量。在本發明提供的方法中，向濾液中加入掩蔽劑，所述掩蔽劑與幹擾離子形成的絡合物為無色或淺色，不會影響滴定鋁的過程中溶液顏色的變化，從而不會影響滴定終點的判斷，而且掩蔽劑與幹擾離子形成的絡合物的穩定性比滴定過程中螯合劑與幹擾離子形成的螯合物的穩定性大，保證了掩蔽的徹底性。本發明提供的方法無需將濾液中的幹擾離子多次沉澱並分離，測定步驟少，操作簡單，而且得到的結果準確。
文檔編號G01N1/44GK102565053SQ20111044252
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月26日 優先權日2011年12月26日
發明者趙繼臣 申請人:吉林恆聯精密鑄造科技有限公司