專利名稱：能消除冶金耐材中Al₂O₃分析過(guò)程中干擾的檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金材料化學(xué)分析技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種能消除冶金耐火材料中Al2O3分析過(guò)程中干擾的檢測(cè)方法。背景技術(shù)：
煉鋼及鍛造過(guò)程中廣泛用到各種耐火材料，例如在煉鋼廠使用的爐蓋澆注料、搗打料、各種剛玉磚和引流砂等，鍛造澆注過(guò)程經(jīng)常使用到漏斗磚、鑄管磚、流鋼磚、中心磚以及鋼錠模模底磚等。上述耐材中均含有一定比例的氧化鋁(一般以Al2O3表示)，用以增加抗氧化性、提高燒結(jié)性能或者提高強(qiáng)度等。目前各類耐火材料中Al2O3的化學(xué)分析方法經(jīng)常使用傳統(tǒng)的EDTA滴定法，該分析方法原理是通過(guò)加過(guò)量EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液，在弱酸性溶液中Al3+與EDTA絡(luò)合，以二甲酚橙為指示劑，先用乙酸鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過(guò)量EDTA，再用氟鹽取代與Al3+絡(luò)合的EDTA，最后用乙酸鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定取代出的EDTA，從而計(jì)算出Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。本方法比較簡(jiǎn)便，容易掌握， 分析含量范圍涵蓋較廣，是許多化學(xué)分析員在工作中首先選用的分析方法之一。本方法使用的二甲酚橙指示劑，是一種三苯甲烷類顯色劑，容易同鉍、鉛、鈷、銅、 釩、鋯等元素的離子絡(luò)合，形成有色絡(luò)合物，嚴(yán)重干擾本法最終滴定終點(diǎn)的觀察，導(dǎo)致分析結(jié)果不準(zhǔn)確。另外，若試樣中含鐵、鎳、鈦有色離子等，也對(duì)分析過(guò)程產(chǎn)生嚴(yán)重影響。對(duì)于上述干擾，傳統(tǒng)的方法一般是采用強(qiáng)堿分離方法。但有些金屬離子分離不全，仍然對(duì)分析結(jié)果有影響。很多文獻(xiàn)對(duì)于本法，提出過(guò)一些消除元素干擾的方法，但多屬于針對(duì)某些特定元素金屬離子而言，不具有廣泛適用性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的主要是針對(duì)目前使用的檢測(cè)方法所存在的問(wèn)題，提供一種能能消除冶金耐火材料中Al2O3分析過(guò)程中干擾的檢測(cè)方法；通過(guò)本法，較好解決了許多殘余元素干擾，特別是對(duì)釩的高價(jià)離子等(無(wú)法通過(guò)沉淀分離或沉淀不完全)常見(jiàn)金屬離子具有分離完全等優(yōu)點(diǎn)，使得指示劑在滴定終點(diǎn)變色敏銳，容易觀察，大大提高了分析結(jié)果準(zhǔn)確性；該方法操作簡(jiǎn)便，容易掌握，且分析結(jié)果再現(xiàn)性(標(biāo)準(zhǔn)偏差)良好。要達(dá)到上述發(fā)明目的，首先對(duì)于檢測(cè)溶液，先要采用強(qiáng)堿分離方法，沉淀去除大量容易生成氫氧化物的各種金屬離子。在通過(guò)加入一種具有除Al離子外，同常見(jiàn)金屬離子均容易發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，且絡(luò)合產(chǎn)物為沉淀，易于過(guò)濾消除的常見(jiàn)試劑，才能達(dá)到徹底消除常見(jiàn)干擾金屬離子的效果。經(jīng)過(guò)篩選，本發(fā)明方法選用銅試劑為本方法使用試劑，其主要特點(diǎn)有1、銅試劑水溶液無(wú)色無(wú)味，且市面常售；2、銅試劑可以基本滿足本測(cè)定方法所有技術(shù)難點(diǎn)的解決；3、銅試劑同大多數(shù)金屬陽(yáng)離子最佳絡(luò)合酸度為PH = 2 5，而Al3+開(kāi)始水解產(chǎn)生沉淀酸度為PH = 5. 5。銅試劑溶液在PH = 3左右加入后，PH值會(huì)升高至5 6，導(dǎo)致Al3+ 水解產(chǎn)生沉淀。但本法不能加入緩沖溶液，否則影響后續(xù)操作步驟。經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)觀察，本法提出僅需注意在使用一定濃度鹽酸溶液降低PH值同時(shí)，可以通過(guò)溶液渾濁度的變化判斷最終酸度，因此不需要加入緩沖溶液，也可以不用酸度計(jì)。本發(fā)明的檢測(cè)方法具體步驟如下
1、準(zhǔn)確稱取0. 5000g的樣品置于鐵坩堝內(nèi)，再加入2. 5g混合熔劑，攪拌均勻；所述的混合熔劑是由3重量份的過(guò)氧化鈉+1重量份的碳酸鈉混合而成，將鐵坩堝在酒精噴燈上熔融至樣品呈透明狀，取下稍冷，加入熱水浸取熔塊，冷卻后，定容至250ml，干過(guò)濾，得濾液 A；2、分取濾液A 100ml，加入質(zhì)量百分濃度為0. 2%的對(duì)硝基酚溶液1_2滴；然后用 1 1鹽酸調(diào)節(jié)顏色恰好由黃色變?yōu)闊o(wú)色，加入IOml質(zhì)量百分濃度為10%的銅試劑水溶液，重新調(diào)節(jié)顏色恰好由黃變?yōu)闊o(wú)色，此時(shí)溶液由乳濁液變?yōu)榍辶?；定?00ml，干過(guò)濾，得濾液B ；3、分取濾液B 100ml，視樣品含Al量高低過(guò)量加入摩爾濃度為0. 02mol/L的EDTA 二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，再加入20mlpH5-6的乙酸-乙酸鈉緩沖溶液，加熱煮沸3分鐘，冷卻至室溫， 補(bǔ)加IOml pH5-6的乙酸-乙酸鈉緩沖溶液，加2_3滴質(zhì)量百分濃度為0. 5%的二甲酚橙指示劑，用摩爾濃度為0. 02mol/L的乙酸鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液顏色由黃色變?yōu)榧t色即為終點(diǎn)。4、根據(jù)實(shí)際消耗的EDTA 二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，即可計(jì)算得出樣品中鋁元素含量；其計(jì)算公式如下
權(quán)利要求
1.能消除冶金耐材中Al2O3分析過(guò)程中干擾的檢測(cè)方法，其特征在于包括下述步驟a、準(zhǔn)確稱取0.5000g的樣品置于鐵坩堝內(nèi)，再加入2. 5g混合熔劑，攪拌均勻；所述的混合溶劑是由3重量份的過(guò)氧化鈉+1重量份的碳酸鈉混合而成，將鐵坩堝在酒精噴燈上熔融至樣品呈透明狀，取下稍冷，加入熱水浸取熔塊，冷卻后，定容至250ml，干過(guò)濾，得濾液A ；b、分取濾液A100ml，加入質(zhì)量百分濃度為0.2%的對(duì)硝基酚溶液1-2滴；然后用1 1 鹽酸調(diào)節(jié)顏色恰好由黃變?yōu)闊o(wú)色，加入IOml質(zhì)量百分濃度為10%的銅試劑水溶液，重新調(diào)節(jié)顏色恰好由黃變?yōu)闊o(wú)色，此時(shí)溶液由乳濁液變?yōu)榍辶?；定?00ml，干過(guò)濾，得濾液B;c、分取濾液B100ml，視樣品含Al量高低過(guò)量加入摩爾濃度為0. 02mol/L的EDTA 二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，再加入20mlpH5-6的乙酸-乙酸鈉緩沖溶液，加熱煮沸3分鐘，冷卻至室溫，補(bǔ)加 IOml pH5-6的乙酸-乙酸鈉緩沖溶液，加2_3滴質(zhì)量百分濃度為0. 5%的二甲酚橙指示劑， 用摩爾濃度為0. 02mol/L的乙酸鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液顏色由黃色變?yōu)榧t色即為終點(diǎn)；d、根據(jù)實(shí)際消耗的EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，即可計(jì)算得出樣品中鋁元素含量；計(jì)算樣品中鋁元素含量的公式如下
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了能消除冶金耐材中Al2O3分析過(guò)程中干擾的檢測(cè)方法，首先準(zhǔn)確稱取待測(cè)樣品，再加入混合熔劑，樣品熔融后加入熱水浸取熔塊，定容，干過(guò)濾，得濾液A；分取濾液A，加入對(duì)硝基酚溶液；用1∶1鹽酸調(diào)節(jié)顏色恰好由黃變?yōu)闊o(wú)色，加入銅試劑，重新調(diào)節(jié)顏色恰好由黃變?yōu)闊o(wú)色，定容，干過(guò)濾，得濾液B；分取濾液B 100ml，過(guò)量加入EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，再加入乙酸-乙酸鈉緩沖溶液，煮沸，冷卻，加二甲酚橙指示劑，用乙酸鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液顏色由黃色變?yōu)榧t色即為終點(diǎn)；本方法較好解決了許多殘余元素干擾，使得指示劑在滴定終點(diǎn)變色敏銳，容易觀察，提高了分析結(jié)果準(zhǔn)確性；且操作簡(jiǎn)便，且分析結(jié)果再現(xiàn)性良好。
文檔編號(hào)G01N31/16GK102226799SQ20111015668
公開(kāi)日2011年10月26日 申請(qǐng)日期2011年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月13日
發(fā)明者張海, 熊躍剛 申請(qǐng)人:大冶特殊鋼股份有限公司