低合金钢―锆含量的测定―氨水沉淀分离偶氮胂!光度法(精)

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低合金钢—锆含量的测定—氨水沉淀
分离偶氮胂 ! 光度法
*范围
本推荐方法用氨水沉淀分离偶氮胂 ! 光度法测定碳素钢、低合金钢、硅钢和纯铁中锆的含量。

本方法适用于碳素钢、低合金钢、硅钢和纯铁中质量分数大于 ! " ! ! #$的锆含量的测定。

&原理
试样以盐酸硝酸和氢氟酸分解, 高氯酸冒烟处理, 以甲基异丁基酮萃取铁和部分铬、钼、钒, 再以少量铁为载体, 在过氧化氢存在下, 用氨水沉淀锆, 与镍、钴、铜、铬 (" 、钼、铌、钛等元素分离。

在硝酸介质中, 锆与偶氮胂 ! 生成蓝绿色络合物, 进行光度法测定, 计算出锆的质量分数。

试剂
分析中, 除另有说明外, 仅使用分析纯的试剂和蒸馏水或与其纯度相当的水。

+*甲基异丁基酮
+&硝酸, ! 约 #
" %&’ /( 、 #*# + 盐酸, ! 约 #
" #+’ /( 、, *& +’ 氢氟酸, ! 约 #
" #-’ /( +(高氯酸, ! 约 #
" . /’ /( +, 过氧化氢, ! 约 #
" ##’ /( 、 #*+用时配制。

・ . . %・ S
M
! " #氨水, ! 约 !
" #! $/%&、’ ( ! ! " $王水, 盐酸 (硝酸*+(’
! " %铁溶液, , " ! %$
/%&称取’ " ! ! $纯铁,
加 , ! %&硝酸(’ (’ , 加热溶解, 冷却后, 用水稀释至 ! ! %&。

! " &’ 柠檬酸铵溶液, ’ ! ! $
/&! " &&尿素溶液, , ! ! $
/&! " &(偶氮胂 ! 溶液, ’ $
/&! " &! 锆标准溶液
! " &! " &锆储备液, ’ ! ! "
$/%&称取 ! " + +, $高纯氯氧化锆 (-. /01, ・ 23,
/, 质量分数大于 ##" #4 , 精确至! " ! ! ! ’ $。

置于 , ! %&烧杯中, 加 ! %&硝酸(’ (5 , 加热溶解。

冷却至室温后, 移入’ ! ! ! %&容量瓶中, 用硝酸(’ (5 稀释至刻度, 混匀。

此溶液’ %&含’ ! ! "
$锆。

! " &! " (锆标准溶液, , " ! "
$/%&分取’ ! " ! ! %&锆储备液(’ ! ! "
$/%& 于 ! ! %&容量瓶中, 以硝酸(’ (5 稀释至刻度, 混匀。

此溶液’ %&含 , " ! "
$锆。

操作步骤 " &称样
称取约 ! " , ! $试样, 精确至! " ! ! ! ’ $。

" (试料分解将试料置于’ ! ! %&石英烧杯中, 加’ ! %&王水 (或适当比例的盐酸硝酸混合酸 , 加热溶解, 加 , #+%&氢氟酸、 %&高氯酸, 加热至冒高氯酸烟, 用水冲洗烧杯壁, 继续加热冒高氯酸烟至体积
为’ #, %&, 并使铬氧化至六价。

" ! 萃取分离
稍冷, 加 %&水加热溶解盐类, 用 , ! %&盐酸 (+(,
分次将试液移入分液漏斗中, 加 +! %&甲基异丁基酮, 振荡’ 6。

静置分层后, 将水相放回原烧杯中, 将有机相由分液漏斗上方口倾出, 用
・
758・ C S
M
少许盐酸 (! " #
洗涤分液漏斗内壁, 将水相并入烧杯中。

〔注〕萃取铁之后应立即进行
$%$的氨水沉淀分离,
以保持高价铬留在溶液中。

! " ! 氨水沉淀分离
加#%&’ (铁溶液(#% ’ *
/’ ( , 滴加氨水至有大量沉淀出现并过量&’ (, 加#’ (过氧化氢,
搅拌, 放置数分钟。

用快速滤纸过滤, 用氨水 (+" &
洗涤烧杯和滤纸 ! 次。

将沉淀和滤纸放回原烧杯中, 加&’ (柠檬酸铵溶液 (+ *
/( 、#’ (氨水、+&’ (水, 加热溶解沉淀, 趁热加入#, ’ (硝酸, 放置#’ -.
, 以流水冷却。

将溶液连同滤纸移入& ’ (容量瓶中,
用水稀释至刻度, 再将试液倾入原烧杯中, 搅匀。

! " #显色
干过滤, 弃去初始的滤液。

分取+ % ’ (试液于#&’ (容量瓶中, 加+ ’ (硝酸 (+" + 、%$’ (过氧化氢 (+" / 、#’ (尿素溶液 (# */( , 混匀, 放置&’ -. 。

加#% ’ (偶氮胂 ! 溶液 (+*
/( , 用水稀释至刻度, 混匀, 放置+ ’ -.。

! " $测量将显色液置于+0’ 或#0’ 吸收皿中, 以水为参比, 在分光光度计上
于波长, , &. ’ 处测量吸光度, 在工作曲线上查取锆的质量。

! " %工作曲线绘制分取、 %& 、 +% 、 #% 、 ! % 、 $% 、&% ’ (锆标准溶液(#% " */’ ( 于一组#&’ (容量瓶中, 加+ ’ (硝酸、%&’ (铁溶液(#% ’ */’ ( 、+’ (柠檬酸铵溶液 (+ */( , 加水至约# ’ (, 放置&’ -. , 加#% ’ (偶氮胂 ! 溶液 (+*/( , 用水稀释至刻度, 混匀, 放置+ ’ -. 。

以下按 $%, 操作进行。

以试剂空白为参比、测量
吸光度。

以锆的质量为横坐标、吸光度为纵坐标, 绘制工作曲线。

#计算
按下式计算锆的含量, 以质量分数表示:
・ 1, $・ C S M
! ! " " ##$%
#$%#$#$%$#$$式中:! ! "
———锆的质量分数, &; ##———分取试液中锆的质量, ! ’ ; %#———分取试液的体积, ( ; %———试液的总体积, ( ; #———试料的质量, ’ 。

・ *%+・ C S
M。