低合金钢—锰含量的测定—硝酸铵氧化滴定法.pdf

FCLHSDHJGMn 003 低合金钢锰含量的测定硝酸铵氧化滴定法 F_CL_HS_DHJG_Mn_ 003 低合金钢锰含量的测定硝酸铵氧化滴定法低合金钢锰含量的测定硝酸铵氧化滴定法 1 范围范围 本推荐方法用硝酸铵氧化滴定法测定碳素钢、低合金钢和硅钢中锰的含量。 本方法适用于碳素钢、低合金钢和硅钢中质量分数大于 2.00锰的含量的测定。 2 原理原理 试样经酸溶解后，在磷酸微冒烟的状态下，用硝酸铵将锰定量氧化至三价，以 N-苯代邻 氨基苯甲酸为指示剂，用硫酸亚铁铵标准滴定溶液滴定。钒、铈有干扰必须予以校正。 3 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。 3.1 硝酸铵，固体。 3.2 尿素，固体。 3.3 磷酸，ρ 约 1.69g/mL 3.4 硝酸，ρ 约 1.42g/mL 3.5 盐酸，ρ 约 1.19g/mL 3.6 硫酸，13，595 3.7 尿素溶液，50 g/L 3.8 亚硝酸钠溶液，10 g/L 3.9 亚砷酸钠溶液，20 g/L 3.10 高锰酸钾溶液，1.6 g/L 3.11 N-苯代邻氨基苯甲酸溶液，2 g/L 称取 0.2gN-苯代邻氨基苯甲酸及 0.2g 碳酸钠于水中，加热溶解，用水稀释至 100 mL， 过滤后使用。 3.12 重铬酸钾标准溶液，C1/6k2Cr2O70.015mol/L 称取 0.7355g 预先经 140～150℃烘干 1h， 置于干燥器中冷却至室温的基准重铬酸钾 （质 量分数大于 99.9） ，精确至 0.0001g。溶于水后移入 1000 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度， 混匀。 3.13 硫酸亚铁铵标准滴定溶液，CFe2≈0.015 mol/L 3.13.1 配制 称取 5.88g 硫酸亚铁铵[（NH4）2FeSO426H2O]，用硫酸595溶解并稀释至 1000 mL， 混匀。 3.13.2 标定 移取 20.00 mL 重铬酸钾标准溶液（0.015 mol/L）三份，分别置于 250 mL 锥形瓶中，加 入 20mL 硫酸（13） 、5mL 磷酸,用硫酸亚铁铵标准滴定溶液（0.015 mol/L）滴定，接近终点 时加 2 滴 N-苯代邻氨基苯甲酸溶液（2g/L） ，继续滴定溶液至紫红色消失为终点，三份溶液 所消耗硫酸亚铁铵标准滴定溶液 （0.015mol/L） 毫升数的极差值不超过 0.05 mL， 取其平均值。 3.13.3 N-苯代邻氨基苯甲酸指示剂校正 移取 5 .00mL 重铬酸钾标准溶液 （0.015 mol/L） 三份， 分别置于 250 mL 锥形瓶中， 加 20mL 硫酸（13） 、5mL 磷酸,然后用硫酸亚铁铵标准滴定溶液（0.015 mol/L）滴定，接近终点时， 加 2 滴 N-苯代邻氨基苯甲酸溶液（2g/L）继续滴定至终点，记下毫升数。在此溶液中，再加 1 5 .00mL 重铬酸钾标准溶液（0.015 mol/L） ，再用硫酸亚铁铵标准滴定溶液（0.015 mol/L）滴 定至终点，记下毫升数。两者之差的三份溶液的平均值为 2 滴 N-苯代邻氨基苯甲酸溶液的校 正值。 3.13.4 计算 将滴定重铬酸钾标准溶液所消耗硫酸亚铁铵标准滴定溶液（0.015 mol/L）的体积进行校 正后再进行计算。 按下式计算硫酸亚铁铵标准滴定溶液（0.015mol/L）的浓度 C（Fe2） 1 00.20015. 0 V 式中CFe2硫酸亚铁铵标准滴定溶液的浓度，mol/L； VI滴定所消耗硫酸亚铁铵标准滴定溶液经校正后的平均体积，mL。 4 操作步骤 4.1 称样 称取0.10～0.50g试样，精确至0.0001g。 4.2 测定 4.2.1 不含钒、铈试样 将试料置于300 mL锥形瓶中，加入15mL磷酸，加热至完全溶解后，滴加硝酸破坏碳化 物。 继续加热， 蒸发至液面平静刚出现微烟[温度控制在200～240℃， 以液面平静出现微烟 （约 220℃）时最佳]取下，立即加2 g硝酸铵（固体） ，摇动锥形瓶并排除氮氧化物[氮化物必须除 尽，可以用洗耳球吹去或加0.5～1.0 g 尿素（固体） ，混匀]，放置1～2min。 待温度降至80～100℃时，加60 mL硫酸（595） ，混匀，冷至室温，用硫酸亚铁铵标准 滴定溶液（0.015 mol/L）进行滴定，接近终点时，加2滴N-苯代邻氨基苯甲酸溶液（2g/L） ， 继续滴定至紫红色消失即为终点。滴定试液所消耗硫酸亚铁铵标准滴定溶液（0.015mol/L） 的体积进行指示剂校正后，按公式计算锰的质量分数。 4.2.2 含钒、铈试样 按4.2.1.进行，记下滴定所消耗硫酸亚铁铵标准滴定溶液（0.015 mol/L）的毫升数。此毫 升数为锰、钒、铈合量。 将滴定锰、 钒、 铈合量之溶液加热蒸发冒硫酸烟2min， 取下稍冷， 加60 mL硫酸 （595） ， 流水冷却至室温， 滴加高锰酸钾溶液 （1.6 g/L） 至出现稳定的淡红色并保持2～3min， 加10mL 尿素溶液50 g/L，在不断摇动下，滴加亚硝酸钠溶液（10 g/L）至红色消失并过量1～2滴， 加10mL亚砷酸钠溶液（20 g/L） ，再加1～2滴亚硝酸钠溶液（10 g/L） ，放置5min，加2滴 N-苯代邻氨基苯甲酸溶液（2g/L） ，用硫酸亚铁铵标准滴定溶液（0.015mol/L）滴定至终点。 滴定所消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液（0.015mol/L）的体积从上述锰、钒、铈合量的体积 中减去，然后按公式计算锰的质量分数。钒、铈也可按理论值予以校正，1钒相当于1.08 锰，0.1铈相当于0.04锰。 5 计算计算 按下式计算锰的含量，以质量分数表示 wMn100 05494. 0 0 m VC 式中 wMn 锰的质量分数，； C硫酸亚铁铵标准滴定溶液的浓度，mol/L； V滴定所消耗硫酸亚铁铵标准溶液经校正后的体积，mL； 2 m0试料的质量，g； 0.05494锰的摩尔质量，g/ mol。 3