鉻鐵和硅鉻合金 鉻含量的測定 過硫酸銨氧化滴定法和電位滴定法

GB/T 4699.2-2008 鉻鐵和硅鉻合金 鉻含量的測定 過硫酸銨氧化滴定法和電位滴定法

范圍
本部分規定了過硫酸銨氧化滴定法和電位滴定法測定鉻鐵與硅鉻合金中的鉻含量。
本部分適用于鉻鐵與硅鉻鋁合金中鉻含量的測定。測定范圍(質量分數): 25.00%~80.00%。

方法一: 過硫酸銨氧化滴定法
原理
試料用酸分解或堿熔(酸難溶試料)后，用過硫酸銨氧化鉻，以鹽酸和硫酸錳分解高錳酸后，用硫酸亞鐵銨標準滴定溶液還原鉻，用高錳酸鉀標準滴定溶液進行逆滴定。

方法二: 電位滴定法
原理
試料用酸分解或堿熔(酸難溶試料)后，以銀離子為催化劑，用過硫酸銨氧化鉻，加入鹽酸分解高錳酸后，用硫酸亞鐵銨標準滴定溶液電位滴定測得鉻和釩的合量；用高錳酸鉀再氧化釩，以亞硝酸鹽破壞過量的高錳酸鹽，再以尿素破壞過量的亞硝酸鹽，然后用硫酸亞鐵銨標準滴定溶液電位滴定測得釩量，根據差數計算鉻量。

儀器
分析中使用通常的實驗室儀器。
坩堝: 鐵、鎳或剛玉坩堝，容量30mL。
電位滴定儀: 配有鉑和甘汞電極。
電動攪拌器或磁攪拌器。

分析步驟
試料量
稱取0.500g試料，準確至0.0001g。
空白試驗
隨同試料做空白試驗。
測定
試料溶液的制備
將試料置于以盛有7g過氧化鈉和3g碳酸鈉的坩堝中，仔細混勻，并用1g過氧化鈉覆蓋在表面上，徐徐加熱便試料熔化后，于約700°C保持約5min，并不斷搖動使其熔化，冷卻。
將坩堝放入600mL燒杯中，加入約150mL水中，蓋上表皿，小心加熱至熔融物浸出，取出坩堝洗凈，冷卻，加入50mL硫酸，加熱至溶液澄清，取下，將溶液稀將至約300mL。
用酸溶解低碳鉻鐵(含碳量不大于0.50%)。將試料置于600mL燒杯中，加入25mL硫酸，緩慢地加熱20min直至試料*溶解，加入5mL磷酸并蒸發至冒煙，冷卻。加入40mL水，加熱至沸，用硝酸氧化并煮沸2min，然后用熱水稀釋至400mL。
用酸溶解硅鉻合金(含碳量不大于1.00%)。將試料置于鉑皿中，加入10mL~15mL HF，逐滴加入15mL硝酸，加熱至試料*分解。加入20mL硫酸和5mL磷酸加熱至硫酸煙出現，冷卻。用水洗滌皿壁再加熱至硫酸煙出現，冷卻。用40mL~60mL水溶解鹽類后移入600mL燒杯中，用水洗滌鉑皿并將洗滌物收集于燒杯中，稀釋至約300mL， 加熱至鹽類*溶解。
氧化還原
加入20mL硝酸銀溶液、3滴高錳酸鉀溶液和8g過硫酸銨，煮沸10min(若煮沸5min后高猛酸的顏色沒有出現，則逐次加入0.5g過硫酸銨于熱溶液中直至顏色出現)。再加入0.5mL鹽酸以還原過量的高錳酸鹽，待高錳酸鹽顏色消失后繼續煮沸5min(若高錳酸的顏色沒有消退，則逐次加入0.5mL鹽酸煮沸直至顏色消失)，將溶液冷卻至室溫。
電位滴定
熔融試料時加入10mL磷酸，溶解試料時加入5mL磷酸。將燒杯放在攪拌器上，將己連接在電位滴定儀上的電極放入溶液中。
在連續攪拌的同時，用硫酸亞鐵銨標準滴定溶液滴定至電位偏轉約200mV(若試料中含鉻量大于31%時，則先移入50.00mL硫酸亞鐵銨標準滴定溶液，試料中含鉻量大于68%時，則先移入100.00mL硫酸亞鐵銨標準滴定溶液，所消耗的硫酸亞鐵銨標準滴定溶液的量相當于鉻釩含量。
逐滴加入高錳酸鉀溶液至明顯的粉紅色保傳1min以上(粉紅色的顏色出現指示了釩的再氧化，還可以通過相應的電位增加來識別) ，再逐滴加入亞硝酸鉀溶解至高錳酸鹽顏色消失并觀察到電位的變化，然后過量2滴，加入約0.5g尿素以破壞過量的亞硝酸根，用硫酸亞鐵銨標準滴定溶液滴定至電位偏轉，所消耗的硫酸亞鐵銨標準滴定溶液的量相當于釩量。

結果計算
按式(6)計算鉻的含量(質量分數):

式中:
T 一一1mL硫酸亞鐵銨標準滴定溶液相當于鉻量，g/mol；
V₂一一滴定鉻釩合量時所消耗硫酸亞鐵銨標準滴定溶液的體積，mL；
V₃一一滴定釩時所消耗硫酸亞鐵銨標準滴定溶液的體積，mL；
m 一一試料量，g。


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