專利名稱：直接還原鐵中硅含量的測(cè)定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)定方法，尤其是涉及一種直接還原鐵中硅含量的測(cè)定方法，屬于分析測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
直接還原鐵中硅含量的測(cè)定，目前還沒(méi)有定量的分析、測(cè)定方法。其他材料如鋼中硅含量大多采用重量法、滴定法等進(jìn)行測(cè)定，但操作煩瑣，分析、測(cè)定流程長(zhǎng)。采用硅鉬藍(lán)分光光度法測(cè)定直接還原鐵中硅含量，試樣用混合熔劑熔融，在c (H+)為0.1 0. 6mol/L的酸度下，硅酸與鉬酸銨生成硅鉬黃，在草酸存在下，用硫酸亞鐵銨將硅鉬黃還原成硅鉬藍(lán)， 測(cè)量其吸光度就能計(jì)算出直接還原鐵中硅含量，但由于測(cè)定硅時(shí)干擾元素較多，如鐵、砷、 磷等的干擾，使形成的硅鉬藍(lán)雜多酸靈敏度下降，測(cè)定難度較大，因此，目前還沒(méi)有行之有效的方法能對(duì)直接還原鐵中硅含量進(jìn)行測(cè)定。

發(fā)明內(nèi)容
為解決測(cè)定直接還原鐵中硅含量的難度較大等問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種能夠準(zhǔn)確測(cè)定直接還原鐵中硅含量的方法，通過(guò)下列技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明提供的是這樣一種直接還原鐵中硅含量的測(cè)定方法，包括用常規(guī)的分光光度儀測(cè)定待測(cè)試樣液的吸光度值，根據(jù)該吸光度值在硅的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線上得到對(duì)應(yīng)硅含量值，其特征在于所述待測(cè)試樣液經(jīng)過(guò)下列步驟制備
A、在試樣中，按30 40g/ g試樣的量，加入無(wú)水碳酸鈉和硼酸的混合物，在900 950°C下，加熱熔融20 25min，得到熔樣，其中，無(wú)水碳酸鈉與硼酸的質(zhì)量比為2 1 ；
B、在步驟A的熔樣中，按50 55mL/ g熔樣的量，加入鹽酸溶液，加熱至熔樣完全溶解，冷卻，用水稀釋至0. 0004g / mL，搖勻，得溶液，其中，鹽酸溶液為下列體積比鹽酸水 =1:3;
C、按溶液鉬酸銨溶液=1 4的體積比，將步驟B的溶液與鉬酸銨溶液混合均勻， 得混合液，室溫放置20min ；再按混合液草酸、硫酸混合酸=1 2的體積比，在混合液中加入草酸、硫酸混合酸，混勻，得混合草酸液；再按混合草酸液抗壞血酸、硫酸亞鐵銨混合溶液=15 1的體積比，在混合草酸液中加入抗壞血酸、硫酸亞鐵銨混合溶液，混勻；用水稀釋至質(zhì)量濃度為0. 001g/mL，并混勻，得待測(cè)試樣液。所述步驟C的鉬酸銨溶液是這樣配制的在每IOOOmL水中，加入鉬酸銨12. 5g，溶
解后混勻。所述步驟C的草酸、硫酸混合酸是這樣配制的按草酸溶液硫酸溶液=3 1的體積比，使草酸與硫酸混合均勻，其中，草酸溶液是在每IOOOmL水中，加入草酸20g，溶解后混勻；硫酸溶液為下列體積比硫酸水=1 8。
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所述步驟C的抗壞血酸、硫酸亞鐵銨混合溶液是這樣配制的分別取抗壞血酸和硫酸亞鐵銨各5 g，加入到250 mL水中溶解后混勻。所述無(wú)水碳酸鈉、硼酸、鹽酸、鉬酸銨、草酸、硫酸、抗壞血酸和硫酸亞鐵銨均為市購(gòu)的分析純產(chǎn)品。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果采用上述方案制成待測(cè)試樣液后， 即可用現(xiàn)有技術(shù)中的分光光度法，直接測(cè)定直接還原鐵中硅含量，不僅操作方便，而且測(cè)定的硅含量準(zhǔn)確率高，其測(cè)定結(jié)果具有良好的穩(wěn)定性、重現(xiàn)性和準(zhǔn)確性，試驗(yàn)證明本發(fā)明方法可靠、實(shí)用，能滿足日常測(cè)定直接還原鐵中硅含量的需要。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。實(shí)施例1
1、硅標(biāo)準(zhǔn)液的制備
IA、將市購(gòu)的基準(zhǔn)純二氧化硅(99.9%以上)于1000°C下灼燒lh，冷卻、干燥；
IB、按10g混合熔劑/ g試樣的量，將上述干燥的二氧化硅加入無(wú)水碳酸鈉和硼酸的混合熔劑4 g，在950°C溫度下，加熱熔融試樣15min，冷卻成熔塊，其中混合熔劑為下列質(zhì)量比2份質(zhì)量的無(wú)水碳酸鈉1份質(zhì)量的硼酸，研細(xì)并混勻；
IC、將步驟IB的熔塊放入100mL水中至完全溶解，冷卻至室溫，用水稀釋成200 μ g/mL 的硅溶液，得硅標(biāo)準(zhǔn)液；
ID、移取步驟IC的硅標(biāo)準(zhǔn)溶液50.00 mL于500 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻， 移入塑料瓶中保存。此溶液1 mL含20 μ g硅。2、鐵溶液的制備
2 A、在高純鐵試樣中按3.2mL / g試樣，加入市購(gòu)的分析純鹽酸，在150°C下，加熱至試樣溶解，得溶解液；
2 B、在步驟2A所得的溶解液中按0.5mL / ImL溶解液，滴加市購(gòu)的分析純硝酸，在 100°C下，緩慢加熱溶解，煮沸IOmin除去氮氧化物，得溶解液；
2 C、在步驟2B所得的溶解液中按2.5mL / IOmL溶解液，加入高氯酸，并在350°C下， 加熱冒煙至瓶口并繼續(xù)加熱5min，冷卻溶解液；
2D、在步驟2C所得的溶解液中按lOmL/mL溶解液，加入鹽酸溶液，加熱至100°C待鹽類溶解，冷卻溶解液至室溫，進(jìn)行過(guò)濾，合并洗滌液與濾液并用水稀釋濃度為細(xì)g / mL，得 4mg / mL的鐵溶液，其中鹽酸溶液為分析純鹽酸與水的體積比為1:1; 3、硅工作曲線的繪制
3A、分別移取步驟 ID 制得的 0. 00 mL、0. 50 mLU. 00 mL、2. 00 mL、4. 00 mL、6. 00 mL、 8. 00 mL 硅標(biāo)準(zhǔn)溶液(質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為 0. 00%,0. 50%U. 00%,2. 00%,4. 00%,6. 00%, 8. 00%),分別置于7個(gè)IOOmL容量瓶中，各加入2D步驟制得的5mL鐵溶液，分別依次加入 20 mL鉬酸銨溶液，搖勻，放置20 min,加入50 mL草酸-硫酸混合酸，搖勻，加入5 mL抗壞血酸-硫酸亞鐵銨混合溶液，搖勻，用水稀釋至刻度，搖勻，得顯色液。3B、用現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)分光光度法，將步驟3A中0. 00 mL溶液制成的顯色液移入2 cm比色皿作為參比液，分別將步驟3A中另外六份溶液制成的顯色液移入2 cm比色皿中，于分光光度計(jì)波長(zhǎng)680 nm處，測(cè)量硅的吸光度。3C、分別以步驟3A中硅標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.00^^0.50%, 1.00%,2. 00%,4. 00%,6. 00%,8. 00%)為橫坐標(biāo)，步驟所得硅標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度值為縱坐標(biāo)，繪制出硅的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。4、直接還原鐵待測(cè)試樣液的的制備
4 A、在0. IOOOg直接還原鐵試樣中，按30g / g試樣的量，加入分析純無(wú)水碳酸鈉和分析純硼酸的混合物3g，在900°C下，加熱熔融20min，得熔樣2g，其中，無(wú)水碳酸鈉與硼酸的質(zhì)量比為2:1;
4 B、在步驟4A的2g熔樣中，按50mL / g熔樣的量，加入鹽酸溶液100 mL，加熱至熔樣完全溶解，冷卻，用水稀釋至250mL，搖勻，得溶液，其中，鹽酸溶液為下列體積比分析純鹽酸水=13；
4 C、移取步驟4B的溶液5.00mL，按溶液鉬酸銨溶液=1 4的體積比，在5. OOmL溶液中加入20 mL鉬酸銨溶液(該鉬酸銨溶液是每IOOOmL水中，加入分析純鉬酸銨12. 5g，溶解后搖勻)混合均勻，得混合液，室溫放置20 min;再按混合液草酸、硫酸混合酸=1 2 的體積比，在混合液中加入50 mL草酸、硫酸混合酸(該草酸、硫酸混合酸是按草酸溶液 硫酸溶液=3 1的體積比混合得到的，其中，草酸溶液是每IOOOmL水中，加入分析純草酸 20g，溶解后搖勻；硫酸溶液為下列體積比分析純硫酸水=1 8)，混勻，得混合草酸液； 再按混合草酸液抗壞血酸、硫酸亞鐵銨混合溶液=15 1的體積比，在混合草酸液中加入5 mL抗壞血酸、硫酸亞鐵銨混合溶液(該抗壞血酸、硫酸亞鐵銨是分別取分析純抗壞血酸和分析純硫酸亞鐵銨各5 g,加入到250 mL水中，溶解后搖勻)，混勻；用水稀釋至IOOmL, 并混勻，得待測(cè)試樣液。在與步驟;3B完全相同的條件下測(cè)量步驟4C中待測(cè)試樣液的吸光度值，在步驟3C 的工作曲線上，獲得該例試樣中硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3. 54%0實(shí)施例2
1-3步驟同實(shí)施例1。4、直接還原鐵待測(cè)試樣液的的制備
4 A、在0. IOOOg直接還原鐵試樣中按40g / g試樣的量，加入分析純無(wú)水碳酸鈉和分析純硼酸的混合物4g，再在950°C下，加熱熔融25min，得到熔樣3g，其中，無(wú)水碳酸鈉與硼酸的質(zhì)量比為2:1;
4 B、在步驟4A的3g熔樣中按55mL / g熔樣的量，加入鹽酸溶液165 mL，加熱至熔樣完全溶解，冷卻，用水稀釋溶解液至250mL，搖勻，得溶液，其中，鹽酸溶液為下列體積比分析純鹽酸水=1 3 ；
4 C、移取步驟4B的溶液5. OOmL,按溶液鉬酸銨溶液=1 4的體積比，在溶液中加入20 mL鉬酸銨溶液(該鉬酸銨溶液是在每IOOOmL水中，加入分析純鉬酸銨12. 5g，溶解后搖勻)混合均勻，得混合液，室溫放置20 min ；再按混合液草酸、硫酸混合酸=1 2 的體積比，在混合液中加入50 mL草酸、硫酸混合酸(該草酸、硫酸混合酸是按草酸溶液 硫酸溶液=3 1的體積比例混合而得到，其中，草酸溶液是每IOOOmL水中，加入分析純草酸20g進(jìn)行溶解后搖勻；硫酸溶液為下列體積比分析純硫酸水=1 8)，混勻，得混合草酸液；再按混合草酸液抗壞血酸、硫酸亞鐵銨混合溶液=15 1的體積比，在混合草酸液中加入5 mL抗壞血酸-硫酸亞鐵銨混合溶液(該抗壞血酸、硫酸亞鐵銨是分別取分析純抗壞血酸和分析純硫酸亞鐵銨各5 g,加入250 mL水中進(jìn)行溶解后搖勻)，混勻；用水稀釋至IOOmL,并混勻，得待測(cè)試樣液。在與實(shí)施例1步驟;3B完全相同的條件下測(cè)量步驟4C中待測(cè)試樣液的吸光度值， 在步驟3C的工作曲線上，獲得該例試樣中硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3. 54%0實(shí)施例3
1-3步驟同實(shí)施例1。4、直接還原鐵待測(cè)試樣液的的制備
4 A、在0. IOOOg直接還原鐵試樣中按35g / g試樣的量，加入分析純無(wú)水碳酸鈉和分析純硼酸的混合物3. 5g，再在920°C下，加熱熔融22min，得到熔樣2. 5g，其中，無(wú)水碳酸鈉與硼酸的質(zhì)量比為2 1 ；
4 B、在步驟4A的2.5g熔樣中按52mL / g熔樣的量，加入鹽酸溶液130 mL，加熱至熔樣完全溶解，冷卻，用水稀釋溶解液至250mL，搖勻，得溶液，其中，鹽酸溶液為下列體積比 分析純鹽酸水=1 3 ；
4 C、移取步驟4B的溶液5. OOmL,按溶液鉬酸銨溶液=1 4的體積比，在溶液中加入20 mL鉬酸銨溶液(該鉬酸銨溶液是在每IOOOmL水中，加入分析純鉬酸銨12. 5g，溶解后搖勻)混合均勻，得混合液，室溫放置20 min ；再按混合液草酸、硫酸混合酸=1 2 的體積比，在混合液中加入50 mL草酸、硫酸混合酸(該草酸、硫酸混合酸是按草酸溶液 硫酸溶液=3 1的體積比例混合而得到，其中，草酸溶液是每IOOOmL水中，加入分析純草酸20g進(jìn)行溶解后搖勻；硫酸溶液為下列體積比分析純硫酸水=1 8)，混勻，得混合草酸液；再按混合草酸液抗壞血酸、硫酸亞鐵銨混合溶液=15 1的體積比，在混合草酸液中加入5 mL抗壞血酸、硫酸亞鐵銨混合溶液(該抗壞血酸、硫酸亞鐵銨是分別取分析純抗壞血酸和分析純硫酸亞鐵銨各5 g,加入250 mL水中進(jìn)行溶解后搖勻)，混勻；用水稀釋至IOOmL,并混勻，得待測(cè)試樣液。在與實(shí)施例1步驟;3B完全相同的條件下測(cè)量步驟4C中待測(cè)試樣液的吸光度值， 在步驟3C的工作曲線上，獲得該例試樣中硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3. 54%0
權(quán)利要求
1.一種直接還原鐵中硅含量的測(cè)定方法，包括用常規(guī)的分光光度儀測(cè)定待測(cè)試樣液的吸光度值，根據(jù)該吸光度值在硅的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線上得到對(duì)應(yīng)硅含量值，其特征在于所述待測(cè)試樣液經(jīng)過(guò)下列步驟制備A、在試樣中，按30 40g/ g試樣的量，加入無(wú)水碳酸鈉和硼酸的混合物，在900 950°C下，加熱熔融20 25min，得到熔樣，其中，無(wú)水碳酸鈉與硼酸的質(zhì)量比為2 1 ；B、在步驟A的熔樣中，按50 55mL/ g熔樣的量，加入鹽酸溶液，加熱至熔樣完全溶解，冷卻，用水稀釋至0. 0004g / mL，搖勻，得溶液，其中，鹽酸溶液為下列體積比鹽酸水 =1:3;C、按溶液鉬酸銨溶液=1 4的體積比，將步驟B的溶液與鉬酸銨溶液混合均勻， 得混合液，室溫放置20min;再按混合液草酸、硫酸混合酸=1 2的體積比，在混合液中加入草酸、硫酸混合酸，混勻，得混合草酸液；再按混合草酸液抗壞血酸、硫酸亞鐵銨混合溶液=15 1的體積比，在混合草酸液中加入抗壞血酸、硫酸亞鐵銨混合溶液，混勻；用水稀釋至質(zhì)量濃度為0. 001g/mL，并混勻，得待測(cè)試樣液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)定方法，其特征在于所述步驟C的鉬酸銨溶液是這樣配制的在每IOOOmL水中，加入鉬酸銨12. 5g，溶解后混勻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)定方法，其特征在于所述步驟C的草酸、硫酸混合酸是這樣配制的按草酸溶液硫酸溶液=3 1的體積比，使草酸與硫酸混合均勻，其中，草酸溶液是在每IOOOmL水中，加入草酸20g，溶解后混勻；硫酸溶液為下列體積比硫酸水= 1 8。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)定方法，其特征在于所述步驟C的抗壞血酸、硫酸亞鐵銨混合溶液是這樣配制的分別取抗壞血酸和硫酸亞鐵銨各5 g，加入到250 mL水中溶解后混勻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)定方法，其特征在于所述無(wú)水碳酸鈉、硼酸、鹽酸、鉬酸銨、草酸、硫酸、抗壞血酸和硫酸亞鐵銨均為市購(gòu)的分析純產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明提供一種直接還原鐵中硅含量的測(cè)定方法，通過(guò)在直接還原鐵試樣中加入無(wú)水碳酸鈉、硼酸混合物，并在900～950℃下熔樣，再用鹽酸溶樣得溶液后，依次與鉬酸銨溶液、草酸/硫酸混合酸、抗壞血酸/硫酸亞鐵銨混合溶液混合后，用水稀釋并混勻，得待測(cè)試樣液。即可用現(xiàn)有技術(shù)中的分光光度法，直接測(cè)定直接還原鐵中硅含量，不僅操作方便，而且測(cè)定的硅含量準(zhǔn)確率高，其測(cè)定結(jié)果有良好的穩(wěn)定性、重現(xiàn)性和準(zhǔn)確性，試驗(yàn)證明本發(fā)明方法可靠、實(shí)用，能滿足日常測(cè)定直接還原鐵中硅含量的需要。
文檔編號(hào)G01N1/28GK102323131SQ20111027356
公開(kāi)日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月15日
發(fā)明者李宏萍, 陳濤, 陶俊, 高麗萍, 高玲 申請(qǐng)人:武鋼集團(tuán)昆明鋼鐵股份有限公司