周 力,張筱敏
江西洪都航空工業(yè)股份有限公司制造工程部,江西南昌 330024
高硅鋁合金中硅含量的測定通常采用重量法[1-2],在已有的文獻[3-4]中還沒有應用容量法測定高硅。本方法是為解決高硅鋁合金中硅重量法測定操作難度大、時間長、耗電量大而制定的,比重量法容易操作、速度快、省電,同時分析結(jié)果準確,能用于日常分析。
試樣用氫氧化鉀溶解,用硝酸酸化,生成的硅酸與氟化鉀、氯化鉀生成氟硅酸鉀沉淀,氟硅酸鉀經(jīng)過濾分離,洗滌后移入熱水中水解,用氫氧化鈉標準滴定溶液滴定,根據(jù)氫氧化鈉標準溶液的用量計算硅含量。
1)12%氯化鉀-0.1%氟化鉀洗液:稱取60g氯化鉀于500mL塑料杯中加入0.5g氟化鉀再加水400mL溶解,加溴麝香草酚蘭-酚紅指示劑1mL,滴加0.1mol/L氫氧化鈉至鮮紫色,再用0.1mol/L鹽酸滴至鮮紫色剛褪,黃綠色出現(xiàn)即可;
2)0.05%溴麝香草酚蘭-0.05%酚紅指示劑:稱取兩種試劑各0.1g,用40mL無水乙醇溶解,加約150mL水,以氫氧化鈉標準溶液調(diào)至鮮明紫色,用水稀至200mL;
3)氫氧化鉀:固體;過氧化氫:30%;硝酸:ρ=1.42;氯化鉀: 固體;氟化鉀:20%,存于塑料瓶中;氫氧化鈉標準滴定溶液:0.1mol/L。
1)準確稱取0.1000g~0.1500g試樣于50mL銀坩堝中,加3g氫氧化鉀,10mL水,置熱處溶解,待激烈反應停止后,滴加5滴過氧化氫,加熱煮沸5min~10min,取下冷卻,吹洗坩堝蓋及壁,將溶液小心傾入已盛有20mL熱硝酸的250mL塑料杯中并洗凈坩堝,進行酸化,使沉淀溶解,加入3g氯化鉀冷至室溫(15℃~25℃),邊攪拌邊滴加10mL氟化鉀(體積約60mL),靜置15min,用中速濾紙于塑料漏斗中過濾,用氯化鉀-氟化鉀洗液將沉淀全部轉(zhuǎn)入濾紙中并洗至中性(廣泛pH試紙試至5-6后,再洗1次~2次),于原塑料杯加入150mL沸水和1mL麝香草酚蘭-酚紅指示劑,滴0.1mol/L氫氧化鈉標準溶液至鮮紫色,不計毫升數(shù),然后將沉淀連同濾紙移入杯中水解,用0.1mol/L氫氧化鈉標準溶液滴至由黃色轉(zhuǎn)淺紫色為終點,記下0.1mol/L氫氧化鈉標準溶液耗用毫升數(shù)V1;
2)帶近似試樣硅含量的標準樣品按1)記下0.1mol/L氫氧化鈉標準溶液耗用毫升數(shù)V2;求出滴定度T,可提高分析準確度。
T = 標樣含量(%)×稱樣量(g)/標準溶液耗用毫升數(shù)V2;
Si% = T×標準溶液耗用毫升數(shù)V1/試樣重量(g)。
2.1.1 濾紙選擇實驗
根據(jù)表1,選擇中速濾紙用于試驗。
表1 濾紙實驗
經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn)中速濾紙能夠比較好滿足速度和準確度要求。
2.1.2 氯化鉀加入量實驗
經(jīng)過實驗氯化鉀加入量超過1g結(jié)果就比較穩(wěn)定,考慮到實驗溫度有可能較低(5℃),同離子效應,所以選擇加3g氯化鉀。
選擇ZAlSi-0-1標樣及ZL9標樣各分析8次,計算其平均值、標準偏差、相對標準偏差,均在允許的偏差范圍內(nèi),如表2所示。
表2 精密度試驗 %
選擇5種牌號的標樣分別采用容量法進行試驗,并將結(jié)果與標準值比較,分析結(jié)果與已知的標準值相一致。數(shù)據(jù)見表3。
表3 準確度試驗 %
容量法測定標準試樣結(jié)果與標準值無顯著差異,結(jié)果準確,重復性好,操作簡便,快速,便于日常檢測工作使用。
[1]中華人民共和國國家標準.鋁及鋁合金化學分析方法重量法測定硅量[S]. GB/T6987.5-2001.北京:中國標準出版社.
[2]中華人民共和國國家標準.鋁及鋁合金化學分析方法鉬藍光度法測量硅量[S]. GB/T6987.6-2001.北京:中國標準出版社.
[3]盧國壬,吳風英.高硅鋁合金中硅含量的分光光度法快速測定[J].輕金屬,1999,7.
[4]范素珍,陳瑞香.快速法測定高硅鋁合金中的硅含量[J].現(xiàn)代商檢科技,1998,3.