工业分析化学(第二版)第七章 金属材料分析

目 录第 一 节 钢 铁 分 析第 二 节 铝 及 铝 合 金 分 析 铁 矿 石 和 焦 炭 、 石 灰 石 按 一 定 比 例 配 合 ， 经 过高 温 煅 烧 、 冶 炼 ， 则 铁 矿 石 被 焦 炭 还 原 ， 生 成 粗 制的 铁 ， 含 碳 量 2.5%-4%， 称 生 铁 。第 一 节 钢 铁 分 析1.1 概 述 金 属 材 料 分 为 黑 色 金 属 材 料 (铁 、 铬 、 锰 及 其合 金 ， 即 钢 铁 )和 有 色 金 属 材 料 。 钢 铁 是 铁 和 碳 的合 金 ， 其 化 学 成 分 中 主 要 元 素 是 铁 ， 还 含 有 碳 、 硅 、锰 、 磷 、 硫 等 五 大 元 素 及 其 它 合 金 元 素 和 杂 质 元 素 。1.1.1 钢 铁 的 分 类（ 1） 生 铁 生 铁 C 2.5 4%Mn 0.5 6%Si 0.5 3%S 、 P（ 少 量 ） 通 常 按 用 途 (碳 的 存 在 形 式 )分 为 炼 钢 生 铁 (白 口铁 )和 铸 造 生 铁 (灰 口 铁 )。 炼 钢 生 铁 (白 口 铁 ) ： 含 硅 低 而 含 硫 高 ， 多 用 于炼 钢 ； 碳 以 化 合 态 存 在 。 铸 造 生 铁 (灰 口 铁 )： 含 硅 高 而 含 硫 低 ， 多 用 于铸 造 ； 碳 以 游 离 态 存 在 。 铸 铁 也 是 含 碳 量 2%的 铁 碳 合 金 。 按 化 学 成 分 ， 分 为 普 通 铸 铁 和 合 金 铸 铁 ； 按 断口 颜 色 ， 分 为 灰 口 铸 铁 、 白 口 铸 铁 和 麻 口 铸 铁 ； 按组 织 、 性 能 不 同 ， 分 为 普 通 灰 口 铁 、 孕 育 铸 铁 、 可锻 铸 铁 、 球 墨 铸 铁 、 蠕 墨 铸 铁 和 特 殊 性 能 铸 铁 。（ 2） 铁 合 金 指 含 有 炼 钢 时 所 需 的 各 种 合 金 元 素 的 特 种 生 铁 ，用 作 炼 钢 时 的 脱 氧 剂 或 合 金 元 素 的 添 加 剂 。 按 所 含 元 素 分 为 ： 硅 铁 、 锰 铁 、 铬 铁 、 钼 铁 、 钨铁 、 铌 铁 、 钛 铁 、 硅 锰 合 金 、 稀 土 合 金 等 。 用 量 最 大的 是 硅 铁 、 锰 铁 和 铬 铁 。（ 3） 铸 铁 钢 是 含 碳 量 低 于 2%的 铁 碳 合 金 ， 其 成 分 除 铁 碳 外 ，还 有 硅 、 锰 、 硫 、 磷 等 杂 质 元 素 ， 合 金 钢 中 还 有 其 他的 合 金 元 素 。 一 般 工 业 钢 中 含 碳 量 不 超 过 1.4%。 按 化 学 成 分 ， 钢 铁 材 料 分 为 碳 素 钢 和 合 金 钢 两 种 。（ 4） 钢 碳 素 钢 ： 工 业 纯 铁 （ 含 碳 量 0.04%） 低 碳 钢 （ 含 碳 量 0.25%） 中 碳 钢 （ 含 碳 量 =0.25 0.60%） 高 碳 钢 （ 含 碳 量 0.60%） 合 金 钢 ： 低 合 金 钢 （ 合 金 元 素 5%） 中 合 金 钢 （ 合 金 元 素 =5% 10%） 高 合 金 钢 （ 合 金 元 素 10%） 碳 是 钢 铁 的 主 要 成 分 之 一 ， 它 直 接 影 响 着 钢 铁 的性 能 。 碳 是 区 别 铁 与 钢 ， 决 定 钢 号 、 品 级 的 主 要 标 志 。 碳 是 对 钢 性 能 起 决 定 作 用 的 元 素 。 碳 在 钢 中 可 作为 硬 化 剂 和 加 强 剂 ， 正 是 由 于 碳 的 存 在 ， 才 能 用 热 处理 的 方 法 来 调 节 和 改 善 其 机 械 性 能 。 对 存 在 状 态 的 影 响 ： 灰 口 生 铁 石 墨 C多 ， 软 而 韧 白 口 生 铁 化 合 物 C多 ， 硬 而 脆1.1.2 各 元 素 在 钢 中 的 形 态 和 作 用（ 1） 碳 主 要 由 焦 炭 或 原 料 矿 石 引 入 ， 以 MnS或 FeS状 态存 在 。 硫 的 存 在 ， 使 钢 产 生 “ 热 脆 性 ” ， 属 有 害 成 分 ，产 生 热 脆 性 的 原 因 是 FeS的 熔 点 较 低 ， 最 后 凝 固 ， 夹杂 于 钢 铁 的 晶 格 之 间 。 当 加 热 压 制 钢 铁 时 ， FeS熔 融 ，钢 铁 的 晶 粒 失 去 连 接 作 用 而 脆 裂 。（ 2） 硫 磷 由 原 料 中 引 入 ， 有 时 也 为 特 殊 需 要 而 有 意加 入 ， 以 Fe2P或 Fe3P状 态 存 在 。 磷 化 铁 硬 度 较 强 ， 以 至 钢 铁 难 于 加 工 ， 并 使 钢铁 产 生 “ 冷 脆 性 ” ， 但 P 流 动 性 易 铸 造 ，并 可 避 免 在 轧 钢 时 轧 辊 与 压 件 粘 合 ， 在 特 殊 情 况 下常 有 意 加 入 一 定 量 P达 此 目 的 。 生 铁 P0.3%， 一 般 碳 素 钢 0.06%， 优 质 钢0.03% 特 殊 用 途 ： 轧 辊 钢 高 达 0.4% 0.5%。 炼 钢 或 铸 钢 用 的 磷 铁 15%-20%之 间 。（ 3） 磷 硅 由 原 料 矿 石 引 入 或 在 脱 氧 及 有 特 殊 需 要 时 加 入 。主 要 以 硅 化 物 形 式 存 在 ： FeSi、 MnSi、 FeMnSi。 在 高 硅 钢 中 ， 一 部 分 以 SiC存 在 ， 也 有 时 形 成 固 熔体 或 硅 酸 盐 。作 用 ： 增 强 钢 的 硬 度 、 弹 性 及 强 度 ， 提 高 抗 氧 化 能 力 及耐 酸 性 。 促 使 C以 游 离 态 石 墨 状 态 存 在 ， 使 钢 有 较 高 的 流 动性 ， 易 于 铸 造 。（ 4） 硅 一 般 生 铁 或 碳 素 钢 Si含 量 0.8% 碳 素 钢 Mn 0.3%-0.8% 高 锰 钢 13% - 14% （ 5） 锰 含 锰 0.8%-14%为 各 种 型 号 的 高 锰 钢 ， 具 有 良 好的 弹 性 及 耐 腐 蚀 性 。 用 于 制 造 弹 簧 、 齿 轮 、 转 轴 、铁 路 道 岔 等 。 含 Mn12%-20%的 铁 合 金 为 镜 铁 ， 含 Mn60%-80%的铁 合 金 为 锰 铁 ， 均 主 要 用 于 炼 钢 做 脱 硫 剂 。 C Si Mn S P形态 固 溶 体碳 化 物 Fe3C、 Mn3C、 Cr3C、WC、 MoC游 离 石 墨 碳 主 要 硅 化 物 ：FeSi、 MnSi高 碳 钢 部 分SiC有 时 固 熔 体 或硅 酸 盐 MnC、 MnS、FeMnSi、 固 熔 体 MnS、FeS Fe2P、 Fe3P来源 焦 炭 原 料 矿 石 ；脱 氧 或 特 殊 需要 加 入 原 料 矿石 ； 作脱 硫 脱氧 剂 焦 炭 或原 料 矿石 引 入 原 料 引入 ； 特殊 需 要加 入各 元 素 在 钢 中 的 形 态 和 作 用 表 ： 硬 度 高 低 产 生 热脆 性 产 生 冷 脆 性 延 展 性 韧性 熔 点 钢 中S0 .0 5%生 铁0 .3 5 % 生 铁 P0 .3 % 一 般 碳 素 钢0 .0 6 % 优 质钢 0 .0 3 %轧 辊钢 高 达 0 .4 0 .5 %磷 铁 1 5 2 0 %之 间 弹 性 强 度抗 氧 化 性 流 动 性 易 于 铸造 （ 促 使 C以 游 离 态 ） 易 于 铸 造防 止 轧 辊 轧件 间 粘 合 抗 酸 碱 性 检 测 意 义 决 定 钢 铁 型 号及 用 途 主 要 指标 直 接 影 响 钢 铁性 能 控 制 一 定量 有 害 成 分 严 格 降 至 一定 量 综 上 所 述 ， C量 确 定 钢 铁 型 号 及 用 途 主 要 指 标 ； Si、 Mn直 接 影 响 钢 铁 性 能 (有 益 的 ) 控 制 一 定 量 ； S、 P是 有 害 成 分 必 须 严 格 降 至 一 定 量 。 因 此 ， 对 于 生 铁 和 碳 素 钢 ， C、 Si、 Mn、 S、 P等 五种 元 素 的 含 量 是 影 响 钢 铁 质 量 的 主 要 成 分 ， 是 钢 铁 生 产的 控 制 项 目 ， 也 是 钢 铁 分 析 的 必 测 项 目 。1.1.3 钢 铁 分 析 的 特 点 及 分 析 内 容（ 1） 分 析 内 容 全 分 析 ： 即 系 统 分 析 分 析 项 目 按 该 钢 材 种 类 牌 号 的 国 家 标 准 或 行业 标 准 进 行 。 重 点 成 分 分 析 ： C、 Si、 Mn、 S、 P五 种 元 素 及 相 应 钢 材 的 特 定功 能 元 素 。 情 况 不 明 材 料 分 析 ： 先 定 性 或 半 定 量 分 析 ， 再 确 定 所 需 分 析 项 目 。 样 品 制 备 较 简 单 ： 分 布 相 对 均 匀 分 解 较 容 易 ： 酸 溶 定 量 分 析 方 法 较 简 单 ： 多 用 分 光 光 度 法 ， 只 有少 数 用 滴 定 法 。 许 多 项 目 用 自 动 分 析 仪 。 如 金 属 材料 元 素 一 体 化 分 析 仪 是 综 合 性 元 素 分 析 仪 ， 该 仪 器可 满 足 钢 、 铁 、 合 金 钢 、 不 锈 钢 、 耐 热 钢 、 玛 钢 、耐 磨 钢 等 材 料 中 元 素 的 测 定 。 仪 器 通 过 电 弧 燃 烧 炉燃 烧 样 品 ， 红 外 分 析 法 测 定 C、 S元 素 的 含 量 ， 通 过光 电 比 色 法 测 定 Mn、 P、 Si、 Cr、 Ni、 Mo、 Cu、 Ti、V、 Al、 W、 Mg、 稀 土 总 量 等 元 素 的 含 量 。（ 2） 分 析 特 点 铁 在 地 壳 中 的 丰 度 大 约 为 5%， 在 丰 度 表 中 居 氧 、硅 、 铝 之 后 ， 排 位 第 四 位 。 铁 在 各 类 岩 浆 岩 中 的 平 均 含 量 为 ： 超 基 性 岩9.64%； 基 性 岩 8.61%； 中 性 岩 3.67%(正 长 岩 )，5.85%(闪 长 岩 )； 酸 性 岩 2.80%(富 钙 岩 )，1.42%(贫 钙 岩 )。 铁 是 广 泛 存 在 的 最 普 通 元 素 之 一 ， 它 和 所 有 元素 都 可 以 共 生 ， 含 铁 矿 物 也 可 伴 生 众 多 元 素 ， 其 中较 为 密 切 的 是 与 铁 同 周 期 的 过 渡 元 素 和 铂 族 元 素 ，此 外 还 有 镁 、 铝 及 一 些 常 见 非 金 属 元 素 。1.2 钢 铁 冶 炼 原 料 铁 矿 石 分 析1.2.1 铁 在 自 然 界 的 存 在 主 要 矿 石 类 型 ： 赤 铁 矿 、 褐 铁 矿 、 菱 铁 矿 等 。 磁 铁 矿 ： FeOFe2O3， 具 强 磁 性 。 赤 铁 矿 ： Fe2O3， 无 磁 性 。 褐 铁 矿 ： mFe2O3nH2O。 菱 铁 矿 ： FeCO3。 黄 铁 矿 ： FeS2。 此 外 还 有 钒 钛 铁 矿 、 铬 铁 矿 等 。1.2.2 铁 矿 石 类 型 铁 的 氧 化 物 均 可 溶 于 酸 ； 铁 盐 、 亚 铁 盐 与 碱 作用 生 成 相 应 的 氢 氧 化 物 沉 淀 ： Fe(OH)3沉 淀 完 全 的pH4.1， Fe(OH)2沉 淀 完 全 的 pH9.7(有 铵 盐 存 在 时 可能 沉 淀 不 完 全 )。 新 沉 淀 的 Fe(OH)3 与 强 碱 作 用 形 成 可 溶 性 铁 酸盐 ： Fe(OH)3 + OH- FeO2- + 2H2O pH 14而 Fe(OH)2 + 2OH- Fe(OH)42- pH 131.2.3 铁 的 分 析 化 学 性 质（ 1） 铁 化 合 物 酸 碱 性 质 铁 盐 在 水 溶 解 中 容 易 发 生 水 解 ， 强 酸 铁 盐 在 水溶 液 中 水 解 能 释 放 出 质 子 ： Fe3+ + H2O Fe(OH)2+ + H+ Fe(OH)+ + H2O Fe(OH)2+ + H+ 2Fe3+ + 2H2O Fe2(OH)24+ + 2H+ 另 ， Fe3+与 碱 金 属 碳 酸 盐 作 用 不 形 成 碳 酸 盐 而生 成 氢 氧 化 物 ， 就 是 因 为 碳 酸 铁 在 水 溶 液 中 水 解 。 铁 的 价 态 有 0、 +2、 +3和 +6， Fe3+比 Fe2+稳 定 。 在 研 磨 试 样 时 试 样 中 的 Fe( )和 溶 液 中 的 Fe2+可能 被 氧 化 。 提 高 酸 度 或 使 Fe2+形 成 稳 定 络 合 物 有 利 于其 稳 定 性 增 加 。 Fe3+是 弱 氧 化 剂 ， 只 有 较 强 的 还 原 剂 如 SnCl2、TiCl3、 盐 酸 羟 胺 等 才 能 将 它 还 原 。 铁 的 氧 化 还 原 性 质 是 建 立 铁 的 测 定 方 法 的 依 据 。（ 2） 铁 的 氧 化 还 原 性 质 重 铬 酸 钾 法 是 主 要 测 定 方 法 。 预 处 理 ： 有 汞 法 ： 试 样 用 酸 分 解 后 ， 加 稍 过 量 的 SnCl2将Fe3+全 部 还 原 为 Fe2+， 过 量 的 SnCl2用 HgCl2除 去 ： SnCl42- + HgCl2 SnCl62- + Hg2Cl2 无 汞 法 ： 试 样 分 解 后 用 SnCl2将 大 部 分 Fe3+还 原 为Fe2+， 再 用 TiCl3将 剩 余 的 Fe3+还 原 ， 用 Na2WO4为 指 示剂 W( )无 色 W( )蓝 色 ， 再 用 K2Cr2O7将 过 量 的TiCl 3还 原 至 钨 蓝 消 失 。 1.2.4 铁 的 测 定 方 法（ 1） 滴 定 法 氧 化 过 量 的 TiCl3， 也 可 在Cu2+的 催 化 下 ， 利 用 空 气 中 的 O2进 行 ， 使 钨 蓝 褪 色 。 滴 定 ： 向 预 处 理 完 的 试 液 加 硫 磷混 酸 ， 以 二 苯 胺 磺 酸 钠 为 指 示剂 ， 用 K2Cr2O7标 准 溶 液 滴 定 。 高 锰 酸 钾 法 、 间 接 碘 量 法和 EDTA络 合 滴 定 法 也 能 用 于 铁的 测 定 。 低 品 位 原 矿 石 及 选 矿 尾 矿 中 的 铁 含 量 较 低 ，可 选 用 光 度 法 和 AAS法 等 仪 器 分 析 方 法 ， 以 AAS法为 佳 。 光 度 法 主 要 有 磺 基 水 杨 酸 法 和 邻 菲 啰 啉 法 。原 子 吸 收 分 光 光 度 法 的 灵 敏 度 不 高 ， 不 如 邻 菲 啰啉 光 度 法 。 0.575光 源 单 色 器 吸 收 池 检 测 器 显 示 器（ 2） 光 度 法 和 AAS法 如 组 成 复 杂 ， 含 有 机 物等 杂 质 ， 通 常 采 用 CO2气 体 保护 滴 定 法 ： 矿 样 研 磨 至 过 100目 筛 ，不 烘 ， 风 干 ； 预 先 在 试 样 中加 入 NaHCO3或 大 理 石 ， 加 HCl使 产 生 CO2 ， 并 在 锥 瓶 上 加NaHCO3保 护 装 置 ， 加 热 使 试样 分 解 ， 冷 却 后 再 用 K 2Cr2O7法 测 定 。 NaH CO3饱和 溶 液 1.2.5 Fe( )的 测 定 主 要 来 源 于 试 样 的 制 备 过 程 。 如 试 样 中 不 含 强磁 性 矿 物 时 ， 可 用 磁 铁 分 离 出 金 属 铁 。 在 试 样 中 加 入 CuSO4溶 液 ， 发 生 置 换 反 应 ： CuSO4 + Fe Cu + FeSO4金 属 铁 变 成 Fe2+而 进 入 溶 液 ， 过 滤 ， 用 K2Cr2O7法 或 磺基 水 杨 酸 光 度 法 测 定 。 为 消 除 CuSO4颜 色 对 终 点 的 干 扰 ， 在 滴 定 前 加 入Al片 使 Cu2+沉 淀 。 如 不 加 Al片 ， 可 加 HNO3使 Fe2+氧 化为 Fe 3+， 再 加 氨 水 使 形 成 Fe(OH)3 ， 过 滤 后 用 HCl重新 溶 液 后 测 定 。 试 样 中 如 含 FeO， 通 常 会 使 测 定 结 果 偏 高 。 1.2.6 金 属 铁 的 测 定 在 计 算 含 有 金 属 铁 的 试 样 中 各 组 分 含 量 时 ， 均应 考 虑 金 属 铁 的 影 响 ， 予 以 校 正 。 对 铁 以 外 项 目 的 校 正 ： A%： 某 组 分 实 际 含 量 ； a%： 该 组 分 的 测 定 值 ； Fe%： 金 属 铁 的 含 量 。 100100 100% FeaA 选 择 依 据 ： 矿 石 特 点 ； 分 析 项 目 ； 测 定 要 求 ； 干扰 元 素 ； 单 独 测 定 全 铁 ： 多 采 用 酸 溶 ， 以 HCl为 佳 。 如 不 能全 分 解 ， 可 用 硫 磷 混 酸 分 解 ， 但 须 注 意 加 热 时 间 不 能过 长 ， 冒 白 烟 1-3min即 可 ， 否 则 会 生 成 焦 磷 酸 盐 ， 使结 果 偏 低 。 测 定 铁 矿 石 中 的 Al2O3： 用 NaOH熔 融 分 解 。 测 定 S和 P： Na2CO3-ZnO半 熔 法 。 铁 矿 石 全 分 析 ： Na 2O2或 NaOH熔 融 分 解 。 1.2.7 铁 矿 石 分 析（ 1） 试 样 分 解 TFe、 SiO2、 Al2O3、 CaO、 MgO、 MnO、 P2O5、 SO3、As； 有 时 加 FeO和 金 属 Fe。 SiO2、 Al2O3、 CaO、 MgO、 Mn、 P、 S的 测 定 方 法 可 参照 硅 酸 盐 分 析 中 的 方 法 ， As一 般 用 原 子 吸 收 分 光 光 度 法测 定 。（ 2） 全 分 析 项 目 1.3.1 采 样 、 制 样 原 则1.3.2 试 样 的 采 集 和 制 备（ 1） 采 样 工 具 钢 制 长 柄 勺 ； 铸 模 ； 取 样 枪（ 2） 采 集 方 法（ 3） 制 样 方 法 1.3 钢 铁 试 样 的 采 集 、 制 备 及 分 解 钢 铁 试 样 主 要 采 用 酸 分 解 法 ， 常 用 的 有 盐 酸 、硫 酸 和 硝 酸 。 三 种 酸 可 单 独 或 混 合 使 用 ， 分 解 钢 铁样 品 时 ， 若 单 独 使 用 时 一 种 酸 ， 往 往 分 解 不 够 彻 底 ，故 更 多 是 混 合 使 用 。 此 外 可 用 来 分 解 钢 铁 样 品 的 还 有 磷 酸 和 高 氯 酸 ，主 要 起 助 溶 作 用 。 某 些 难 分 解 试 样 ， 也 可 使 用 碱 熔 法 分 解 。1.3.3 试 样 的 分 解 测 定 各 种 形 态 的 碳 属 于 相 分 析 ； 碳 在 钢 铁 中主 要 以 两 种 形 式 存 在 ： 游 离 碳 和 化 合 碳 。 游 离 碳一 般 不 与 酸 作 用 ， 而 化 合 碳 能 溶 解 于 酸 。 在 成 分 分 析 中 ， 一 般 钢 样 只 测 定 总 碳 量 ； 而生 铁 试 样 除 测 定 总 碳 量 外 ， 常 分 别 测 定 游 离 碳 和化 合 碳 的 含 量 。 总 碳 量 的 测 定 方 法 方 法 有 很 多 ， 但 通 常 都 是将 试 样 置 于 高 温 氧 气 流 中 燃 烧 ， 使 之 转 化 为 二 氧化 碳 再 用 适 当 方 法 测 定 。 具 体 的 测 定 该 当 有 气 体容 量 法 、 吸 收 重 量 法 、 非 水 滴 定 法 、 光 度 法 、 色谱 法 和 多 种 电 分 析 化 学 法 。1.4 主 要 元 素 分 析1.4.1 碳 的 测 定 燃 烧 -气 体 容 积 法 是 目 前 国 内 外 广 泛 采 用 的 标准 方 法 。 本 法 成 本 低 ， 有 较 高 的 准 确 度 。 其 缺 点是 要 求 有 较 熟 练 的 操 作 技 巧 ， 分 析 时 间 较 长 ， 对低 碳 试 样 测 定 误 差 较 大 。 试 样 在 1150 1250 的 高 温 O2气 流 中 燃 烧 ， 钢铁 中 的 碳 被 氧 化 生 成 CO2； 生 成 的 CO2与 过 剩 的 O2经导 管 引 入 量 气 管 ， 测 定 体 积 ； 然 后 通 过 装 有 KOH溶液 的 吸 收 器 ， 吸 收 其 中 的 CO2； 剩 余 的 O2再 返 回 量气 管 中 ， 根 据 吸 收 前 后 体 积 之 差 ， 得 到 CO 2的 体 积 ，据 此 计 算 出 试 样 中 碳 的 质 量 分 数 。 （ 1） 燃 烧 -气 体 容 积 法 将 试 样 通 氧 燃 烧 ， 产 生 的 气 体 导 入 已 调 好 pH值 的高 氯 酸 钡 吸 收 液 时 ， 会 使 溶 液 pH值 降 低 ， 利 用 电 解 生成 的 H+使 溶 液 的 pH值 回 复 到 原 值 。 根 据 法 拉 第 定 律 ，可 求 出 所 生 成 的 H+的 量 ， 从 而 计 算 出 碳 的 量 。（ 2） 燃 烧 -非 水 滴 定 法 试 样 在 11501300 的 高 温 氧 气 流 中 燃 烧 ， 生 成的 气 体 经 除 硫 管 后 ， 进 行 乙 醇 乙 醇 胺 介 质 中 被 吸 收 ，以 百 里 酚 酞 -甲 基 红 为 指 示 剂 ， 用 乙 醇 钾 标 准 溶 液 滴定 至 溶 液 呈 稳 定 的 深 蓝 色 。（ 3） 燃 烧 -库 仑 法 在 特 定 的 电 导 池 中 装 入 一 定 量 的 能 够 吸 收 CO2的 电 解 质 溶 液 ， 当 溶 液 吸 收 CO2后 ， 电 导 率 即 发 生改 变 ， 其 改 变 量 与 CO2的 量 成 正 比 ， 据 此 可 求 出 CO2的 量 。 该 法 测 定 误 差 大 ， 很 少 使 用 。 （ 4） 碳 硫 分 析 仪 又 分 为 容 量 法 碳 硫 分 析 仪 、 库 仑 碳 硫 分 析 仪 、和 红 外 碳 硫 分 析 仪 。 燃 烧 系 统 ： 管 式 炉 、 电 弧 炉 、 高 频 炉 。 测 量 范 围 ： 0.01-6.00%（ 可 扩 展 ） 测 定 时 间 ： 0.5-1.5min（ 5） 电 导 法 将 钢 铁 试 样 于 1250 1300 的 高 温 下 通 氧 燃 烧 ，使 硫 全 部 转 化 为 二 氧 化 硫 ， 将 生 成 的 混 合 气 体 经 除 尘管 后 进 入 淀 粉 溶 液 ， 二 氧 化 硫 被 吸 收 后 生 成 亚 硫 酸 ，可 用 碘 酸 钾 标 准 溶 液 滴 定 。 1.4.2 硫 的 测 定 硫 的 测 定 方 法 很 多 。 经 典 的 硫 酸 钡 重 量 法 用 于 测定 高 硫 试 样 。 燃 烧 滴 定 法 具 有 简 单 、 快 速 、 准 确 及适 应 面 广 的 特 点 ， 被 广 泛 采 用 ， 它 也 是 国 内 外 的 标 准方 法 ； 而 红 外 碳 硫 分 析 仪 是 测 量 微 量 硫 的 良 好 方 法 。（ 1） 燃 烧 碘 酸 钾 滴 定 法 本 法 采 用 双 氧 水 溶 液 作 为 吸 收 剂 吸 收 二 氧 化 硫 ，生 成 的 H2SO3被 氧 化 为 H2SO4， 然 后 用 NaOH标 准 滴 定 溶液 滴 定 ， 即 可 求 出 SO2的 质 量 分 数 。 吸 收 ： SO2 + H2O = H2SO3 H2SO3 + H2O2 = H2SO4+H2O 滴 定 ： 2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O 本 法 克 服 了 SO2在 吸 收 器 中 逃 逸 的 现 象 ， 对 滴 定速 度 没 有 要 求 ， 尤 其 适 合 于 碳 硫 的 联 合 测 定 。 该 法终 点 敏 锐 ， 操 作 方 便 ； 燃 烧 过 程 中 即 使 有 SO 3产 生 也能 被 滴 定 ， 不 影 响 测 定 结 果 。 （ 2） 燃 烧 酸 碱 滴 定 法 主 要 分 为 燃 烧 -容 量 法 碳 硫 分 析 仪 和 红 外 碳 硫 分 析 仪 。 燃 烧 系 统 ： 管 式 炉 、 电 弧 炉 、 高 频 炉 。 测 量 范 围 ： 0.0005-2.00%（ 可 扩 展 ） 测 定 时 间 ： 0.5-1.5min（ 3） 碳 硫 分 析 仪 重 量 法 有 磷 钼 酸 铵 法 、 磷 酸 镁 铵 法 、 磷 钼 酸 喹 啉法 、 8-羟 基 喹 啉 法 等 。 重 量 法 用 于 高 磷 试 样 的 测 定 。1.4.3 磷 的 测 定 钢 铁 中 磷 的 测 定 方 法 有 重 量 法 、 滴 定 法 、 光 度法 。 一 般 是 使 磷 转 化 为 磷 酸 ， 在 与 钼 酸 铵 反 应 生 成磷 钼 酸 ， 在 此 基 础 上 可 用 重 量 法 、 酸 碱 滴 定 法 、 磷钼 蓝 光 度 法 进 行 测 定 。 试 样 用 硝 酸 分 解 后 生 成 正 磷 酸 和 亚 磷 酸 ， 再 用高 锰 酸 钾 处 理 成 正 磷 酸 ， 再 与 相 应 试 剂 作 用 进 行 测定 。（ 1） 重 量 法 磷 钼 酸 铵 法 ： 在 硝 酸 介 质 中 ， 磷 酸 与 钼 酸 铵 生 成磷 钼 酸 铵 ： H3PO4 + 2MoO43- + 2NH4+ + 22H+ (NH4)2HPO412MoO3H2O + 11H2O 沉 淀 干 燥 或 灼 烧 后 称 重 。磷 钼 酸 喹 啉 法 是 国 家 标 准 仲 裁 方 法 ： 在 硝 酸 介 质中 ， 正 磷 酸 与 钼 酸 盐 、 喹 啉 作 用 生 成 黄 色 的 磷 钼酸 喹 啉 沉 淀 ： H 3PO4 + 12MoO42- + 3C9H7N + 24H+ (C9H7N)3H3(PO412MoO3)H2O + 11H2O沉 淀 用 过 滤 坩 埚 过 滤 ， 置 于 180 恒 温 干 燥 箱 中干 燥 至 恒 重 ， 冷 却 至 室 温 后 称 重 。 将 前 面 重 量 法 所 得 到 的 磷 钼 酸 喹 啉 沉 淀 溶 于 一定 过 量 的 碱 标 准 溶 液 中 ： (C9H7N)3H3(PO412MoO3)H2O + 26NaOH Na2HPO4 + 12Na2MoO4 + 3C9H7N + 15H2O再 用 硝 酸 标 准 溶 液 回 滴 剩 余 的 碱 。 磷 钼 酸 铵 沉 淀 同 样 可 溶 解 于 强 碱 标 液 中 ， 再 用强 酸 标 准 溶 液 滴 定 过 量 的 碱 ： (NH4)2HPO412MoO3H2O + 24OH- 2NH 4+ + HPO42- + 12MoO42- + 13H2O 常 量 及 微 量 的 磷 均 可 用 滴 定 法 测 定 。 （ 2） 酸 碱 滴 定 法 在 0.6-1.7mol/L HNO3介 质 中 ， 磷 酸 与 钼 酸 铵 、偏 钒 酸 铵 形 成 黄 色 的 磷 钒 钼 杂 多 酸 ： 2H3PO4+22MoO43- + 2NH4VO3 + 46HNO3 P2O5V2O522MoO3nH2O + 46NH4NO3 + (26-n)H2O max 380nm， max 2.6 103， 由 于 显 色 剂的 max 360nm， 故 实 际 工 作 中 的 测 定 波 长 一 般 为420nm， 此 波 长 下 1.3 103。 室 温 下 30min显 色 完全 ， 可 稳 定 一 天 。（ 3） 光 度 法 磷 钒 钼 黄 光 度 法 在 酸 性 溶 液 中 ， 磷 酸 与 钼 酸 铵 形 成 黄 色 的 磷 钼杂 多 酸 ， 可 被 硫 酸 亚 铁 、 抗 坏 血 酸 、 硫 酸 肼 、 氯 化亚 锡 等 还 原 为 蓝 色 的 磷 钼 蓝 ， max 905nm， max 5.34 104， 故 实 际 工 作 中 的 测 定 波 长 一 般为 660nm， 此 波 长 下 1.3 104。 影 响 显 色 反 应 的 主 要 因 素 是 酸 度 、 钼 酸 铵 的 浓度 及 还 原 剂 的 用 量 。 酸 度 应 控 制 在 0.8-1.1mol/L；钼 酸 铵 的 浓 度 应 在 0.1-0.2%之 间 ； 显 色 反 应 在 煮 沸数 分 钟 后 可 完 成 ， 也 可 加 Bi( )、 Sb( )作 催 化 剂 ，室 温 下 15min可 显 色 完 全 。 铁 、 硅 、 砷 的 存 在 对 测 定 在 干 扰 。 磷 钼 蓝 光 度 法 先 使 磷 与 钼 酸 和 钒 酸 形 成 磷 钒 钼 杂 多 酸 ， 用 异戊 醇 萃 取 (分 离 过 量 的 钼 )， 直 接 用 有 机 相 在 原 子 吸收 分 光 光 度 计 上 测 定 。 分 析 线 331.3nm， 钼 与 磷 的 计 量 关 系 为 22:1， 灵敏 度 可 达 0.006 /mL(异 戊 醇 相 )。 磷 含 量 高 时 可 改用 次 灵 敏 线 317.0nm、 376.4nm和 386.4nm来 测 定 。（ 4） 原 子 吸 收 分 光 光 度 法 钢 铁 中 硅 的 测 定 方 法 有 很 多 ， 可 根 据 含 量 的不 同 来 选 择 适 当 的 方 法 。 常 量 测 定 有 SiO2重 量 法 和 K2SiF6容 量 法 。 重 量法 是 最 经 典 的 测 定 方 法 ， 具 有 准 确 、 适 用 范 围 广等 特 点 。 微 量 分 析 一 般 用 光 度 法 ， 具 有 简 单 、 快 速 、准 确 等 特 点 ， 是 目 前 实 际 应 用 最 广 泛 的 方 法 。 而其 中 应 用 最 多 的 是 硅 钼 蓝 光 度 法 ， 下 面 主 要 介 绍还 原 型 硅 钼 酸 盐 光 度 法 测 定 。 1.4.4 硅 的 测 定 试 样 用 酸 溶 解 后 ， 使 硅 转 化 为 可 溶 性 硅 酸 ，加 高 锰 酸 钾 氧 化 碳 化 物 ， 再 加 亚 硝 酸 钠 还 原 过 量的 高 锰 酸 钾 ， 在 弱 酸 性 溶 液 中 ， 加 入 钼 酸 与H4SiO4反 应 生 成 氧 化 型 的 黄 色 硅 钼 杂 多 酸 (硅 钼黄 )， 在 草 酸 的 作 用 下 ， 用 硫 酸 亚 铁 铵 将 其 还 原为 硅 钼 蓝 ， max 810nm， 一 般 在 660nm处 测定 吸 光 度 。 光 度 法 常 用 高 碘 酸 钾 将 锰 氧 化 成 七 价 后 ， 进 行光 度 测 定 。 1.4.5 锰 的 测 定 钢 铁 中 锰 含 量 的 分 析 通 常 采 用 滴 定 法 、 光 度 法和 原 子 吸 收 分 光 光 度 法 。（ 1） 滴 定 法 滴 定 法 可 用 过 硫 酸 铵 将 锰 氧 化 成 七 价 ， 以 亚 砷酸 钠 -亚 硝 酸 钠 标 准 滴 定 溶 液 滴 定 。 还 可 以 用 硝 酸 银(酸 性 条 件 )定 量 将 锰 氧 化 成 三 价 ， 用 硫 酸 亚 铁 铵 标准 滴 定 溶 液 滴 定 。（ 2） 光 度 法 含 量 高 用 银 盐 -过 硫 酸 铵 氧 化 滴 定 法 测 定 ； 含量 低 用 二 苯 碳 酰 二 肼 光 度 法 测 定 。银 盐 -过 硫 酸 铵 氧 化 滴 定 法 ： 在 硫 磷 混 酸 介 质 中 ， 以 硝 酸 银 为 催 化 剂 ， 用 过硫 酸 铵 将 Cr( )氧 化 为 Cr( )， 然 后 以 N-苯 代 邻 氨基 苯 甲 酸 为 指 示 剂 ， 用 硫 酸 亚 铁 铵 标 准 溶 液 滴 定 至溶 液 刚 好 呈 亮 绿 色 为 终 点 。 1.5 钢 铁 中 合 金 元 素 的 测 定1.5.1 铬 的 测 定 在 pH=8-9的 氨 性 溶 液 中 ， 丁 二 酮 肟 与 镍 发 生络 合 反 应 ， 产 生 红 色 沉 淀 。 氨 性 溶 液 pH值 过 小 ，沉 淀 易 溶 解 ； pH值 过 高 ， 易 形 成 Ni(NH3)42+， 同样 增 加 沉 淀 的 溶 解 度 。 沉 淀 经 过 滤 、 洗 涤 ， 在120 下 烘 干 恒 重 。 Fe3+、 Cu2+、 Cr2+等 在 氨 水 中也 生 成 沉 淀 ， 有 干 扰 ， 可 加 入 柠 檬 酸 或 酒 石 酸 掩蔽 。 1.5.2 镍 的 测 定 高 含 量 丁 二 酮 肟 重 量 法 低 含 量 丁 二 酮 肟 光 度 法 或 原 子 吸 收 法（ 1） 重 量 法 介 质 ： 三 羟 甲 基 胺 基 甲 烷 -HAc缓 冲 溶 液 (pH-8)波 长 ： 279.5空 气 ： 乙 炔 火 焰 （ 2） 光 度 法 在 强 碱 性 介 质 中 和 氧 化 剂 存 在 下 ， 镍 与 丁 二 酮肟 生 成 可 溶 性 的 酒 红 色 络 合 物 ， 可 在 分 光 光 度 计 上波 长 530nm处 测 量 吸 光 度 。 干 扰 离 子 同 样 可 用 酒 石酸 掩 蔽 。（ 3） 原 子 吸 收 法 试 样 用 氧 化 性 酸 分 解 后 ， 在 室 温 条 件 下 加 入硫 酸 亚 铁 溶 液 将 钒 、 铬 及 可 能 存 在 的 氧 化 物 质 还原 为 低 价 ； 再 用 高 锰 酸 钾 (或 过 硫 酸 铵 )将 钒 氧 化到 五 价 ， 此 时 铬 不 被 氧 化 。 过 量 的 高 锰 酸 钾 可 用尿 素 分 解 ， 而 过 量 的 尿 素 不 影 响 钒 的 测 定 。 以 N-苯 代 邻 氨 基 甲 酸 为 指 示 剂 ， 用 硫 酸 亚 铁 铵 标 准 溶液 滴 定 至 溶 液 由 紫 红 色 变 为 浅 绿 色 或 浅 黄 绿 色 为终 点 。1.5.3 钒 的 测 定 钒 的 测 定 有 滴 定 法 、 光 度 法 和 原 子 吸 收 法 。（ 1） 氧 化 -Fe2+滴 定 法 试 样 用 氧 化 性 酸 分 解 后 ， 用 高 锰 酸 钾 (或 过 硫酸 铵 )将 钒 氧 化 到 五 价 。 在 酸 性 溶 液 中 和 H2O2存 在下 ， V( )与 5-Br-PADAP及 H2O2形 成 蓝 绿 色 的 三 元络 合 物 ， 在 波 长 605nm处 测 定 其 吸 光 度 。 该 法 灵 敏 度 和 选 择 性 都 很 高 ， 但 大 量 的 铁 对显 色 有 干 扰 ， 可 加 EDTA-柠 檬 酸 铵 处 理 。 （ 2） 5-Br-PADAP-H2O2光 度 法 在 硫 酸 或 盐 酸 介 质 中 ， N-邻 甲 苯 甲 酰 -N-邻 甲 苯羟 胺 与 钼 生 成 螯 合 物 沉 淀 。 沉 淀 经 过 滤 、 洗 涤 、 烘干 后 称 重 。 该 法 选 择 性 良 好 。 1.5.4 钼 的 测 定钼 的 测 定 有 重 量 法 和 光 度 法 。（ 1） 重 量 法 -安 息 香 肟 重 量 法 酸 性 溶 液 中 ， 低 温 ( 10 )条 件 下 ， -安 息 香肟 与 钼 反 应 形 成 白 色 沉 淀 ， 过 滤 、 洗 涤 、 灼 烧 后 分解 成 MoO3， 称 重 。 N-邻 甲 苯 甲 酰 -N-邻 甲 苯 羟 胺 重 量 法 在 有 还 原 剂 存 在 的 酸 性 溶 液 中 ， 钼 与 硫 氰 酸盐 形 成 橙 红 色 络 合 物 ， 在 470nm处 测 定 其 吸 光 度 。钒 对 测 定 有 干 扰 ， 1%钒 相 当 于 0.01%钼 ， 可 在 计 算时 减 去 。 硫 氰 酸 盐 显 色 剂 ： 硫 酸 钛 溶 液 20mL 15%硫酸 钛 320mL(1+1)H2SO4 -10%硫 氰 酸 钠 -10%氯 化亚 锡 溶 液 -水 等 体 积 混 合 而 成 。（ 2） 光 度 法 硫 氰 酸 盐 直 接 光 度 法 硫 氰 酸 盐 -罗 丹 明 B光 度 法 样 品 用 盐 硝 混 酸 处 理 并 蒸 发 ， 再 加 盐 酸 可 形成 钨 酸 沉 淀 ， 过 滤 、 洗 涤 、 灼 烧 分 解 成 称 重 。 如 加 入 盐 酸 硅 宁 ， 沉 淀 更 完 全 ， 灼 烧 后 同 样为 WO3。 试 样 分 解 后 也 可 用 8-羟 基 喹 啉 沉 淀 钨 ， 沉 淀经 过 滤 、 洗 涤 、 烘 干 后 称 重 。 共 存 的 铁 、 锰 、 钴 、镍 、 铬 等 在 草 酸 介 质 中 加 氯 化 钠 和 氢 氧 化 钠 分 离 ，钼 用 盐 酸 羟 胺 还 原 后 加 EDTA掩 蔽 。 1.5.5 钨 的 测 定 钨 的 测 定 有 重 量 法 、 滴 定 法 和 光 度 法 。（ 1） 重 量 法 有 硫 氰 酸 盐 直 接 光 度 法 、 二 硫 酚 萃 取 光 度 法 和对 苯 二 酚 直 接 光 度 法 等 ， 广 泛 使 用 的 是 后 者 。 硫 氰 酸 盐 直 接 光 度 法 简 便 快 速 ， 但 钒 、 铌 有 干扰 ， 且 基 体 铁 会 消 耗 大 量 显 色 剂 。 二 硫 酚 萃 取 光 度 法 选 择 性 高 ， 能 连 续 测 定 钨 和钼 ， 但 操 作 繁 琐 。 对 苯 二 酚 直 接 光 度 法 操 作 简 便 、 快 速 ， 测 定 范围 宽 ， 但 灵 敏 度 较 低 。 （ 2） 络 合 滴 定 法间 接 滴 定 法 ， 选 择 性 不 高 ， 故 很 少 用 。（ 3） 光 度 法 （ 2） 5-Cl-PADAB光 度 法1.5.6 钴 的 测 定 钴 的 测 定 有 滴 定 法 和 光 度 法 。 滴 定 法 可 以 用 络合 滴 定 ， 也 可 以 用 电 位 滴 定 ； 光 度 法 主 要 用 5-Cl-PADAB光 度 法 。（ 1） 滴 定 法 络 合 滴 定 法 干 扰 元 素 多 ， 且 滴 定 终 点 较 难 判 断 。 电 位 滴 定 法 是 在 含 有 硫 酸 铵 的 氨 性 溶 液 中 ， 用铁 氰 化 钾 将 Co( )氧 化 为 Co( )。 该 法 能 较 好 地 确定 滴 定 终 点 ， 是 测 定 常 量 钴 的 常 用 方 法 。 铌 的 测 定 用 光 度 法 ， 主要 有 酸 性 铬 蓝 K光 度 法 、 氯 代磺 酚 C直 接 光 度 法 、 二 甲 酚 橙光 度 法 等 ， 其 中 应 用 最 多 的是 二 甲 酚 橙 光 度 法 。 试 样 用 含 氢 氟 酸 的 混 酸溶 液 分 解 ， 加 Al3+掩 蔽 过 量 的F-， 用 抗 坏 血 酸 还 原 Fe( )，二 甲 酚 橙 与 铌 作 用 生 成 桔 红色 络 合 物 ， 在 波 长 520nm处 测定 吸 光 度 。 二 甲 酚 橙1.5.7 铌 的 测 定 主 要 用 亚 甲 基 蓝 -二 氯 乙 烷 萃 取 光 度 法 。 硼 酸 与 氢 氟 酸 生 成 氟 硼 络 合 物 ， 再 与 亚 甲 基 蓝作 用 生 成 蓝 色 络 合 物 ， 用 二 氯 乙 烷 萃 取 ， 在 波 长660nm处 测 定 吸 光 度 。 1.5.8 硼 的 测 定 硼 的 测 定 有 滴 定 法 和 光 度 法 。（ 1） 滴 定 法 加 甘 油 、 甘 露 醇 等 多 羟 基 化 合 物 与 硼 酸 作 用 ， 酸性 增 大 ， 再 用 碱 标 准 溶 液 滴 定 。（ 2） 光 度 法 第 二 节 铝 及 铝 合 金 分 析 铝 合 金 通 常 分 为 铸 造 用 铝 合 金 和 压 力 用 铝 合 金 ，后 者 又 叫 熟 合 金 或 变 形 铝 合 金 。 铸 造 铝 合 金 分 为 简 单的 铝 硅 合 金 、 特 殊 铝 合 金 如 铝 硅 镁 、 铝 硅 铜 、 铝 铜 铸造 合 金 、 铝 镁 铸 造 合 金 、 铝 锌 铸 造 合 金 等 。 变 形 铝 合金 根 据 其 性 能 和 用 途 的 不 同 通 常 分 为 铝 、 硬 铝 、 防 锈铝 、 线 铝 、 锻 铝 、 超 硬 铝 、 特 殊 铝 和 耐 热 铝 等 。2.1概 述2.1.1 类 型 铝 是 主 体 元 素 ， 纯 铝 中 一 般 含 97%以 上 ； 铸造 铝 合 金 含 80%左 右 ， 而 变 形 铝 合 金 通 常 在 90%左右 。 一 般 纯 铝 中 含 有 硅 、 铁 、 铜 等 元 素 ， 各 种 铝合 金 中 常 见 有 硅 、 镁 、 锌 、 铜 、 锰 等 元 素 ， 个 别的 铝 合 金 还 含 有 镍 、 铬 。 分 析 方 法 以 光 度 法 为 主 。2.1.2 分 解 样 品 方 法 铝 及 其 合 金 试 样 的 分 解 常 用 NaOH， 不 溶 性 的 残渣 再 用 HNO3溶 解 。 不 直 接 用 HNO3或 浓 H2SO4溶 解 ， 以免 钝 化 。 有 时 也 用 HCl溶 解 ， 不 溶 性 残 渣 再 用 HNO3分解 。2.1.3 成 分 纯 铝 中 铝 的 测 定 方 法 可 采 用 EDTA滴 定 法 。 该 法 在 微 酸 性 溶 液 中 加 入 过 量 的 一 定 量 的EDTA标 准 滴 定 溶 液 ， 使 铁 、 锌 、 铜 等 元 素 与 之 形成 配 合 物 然 后 在 乙 酸 存 在 下 ， 煮 沸 使 铝 全 部 形 成配 合 物 ， 以 XO为 指 示 剂 ， 用 硝 酸 铅 标 准 滴 定 溶 液回 滴 过 量 的 EDTA。2.2 铝 及 铝 合 金 中 元 素 分 析2.2.1 铝 中 铝 的 测 定 加 入 氟 化 物 使 Al EDTA解 蔽 ， 释 放 出 与 铝 等量 的 EDTA， 再 用 硝 酸 铅 标 准 滴 定 溶 液 滴 定 ， 由 此计 算 铝 的 质 量 分 数 。 锡 、 钛 与 EDTA形 成 的 配 合 物 ，同 样 被 氟 化 物 所 取 代 ， 而 释 放 出 等 量 的 EDTA， 结果 偏 高 。 但 通 常 纯 铝 中 的 锡 、 钛 含 量 很 低 ， 可 不考 虑 其 干 扰 。 若 含 量 较 高 时 ， 可 采 用 碱 分 离 进 行测 定 。 2.2.2 锌 的 测 定 在 部 分 铝 合 金 (如 超 硬 铝 合 金 及 铸 造 铝 合 金 )中 。 锌 是 主 要 合 金 元 素 ， 而 在 其 它 铝 合 金 中 锌 是杂 质 成 分 ， 其 含 量 一 般 不 大 于 0.5%。 EDTA滴 定 法 在 化 学 分 析 中 一 般 采 用 化 合 物 掩 蔽 滴 定 法 。方 法 用 强 碱 溶 解 试 样 ， 使 铁 、 铜 、 锰 等 成 氢 氧 化物 沉 淀 而 分 离 。 而 铝 、 锌 进 入 溶 液 。 在 pH=l0的氨 性 溶 液 中 ， 用 氟 化 物 掩 蔽 大 量 铝 及 残 余 铁 、 锰等 干 扰 元 素 ， 以 Cu EDTA及 PAN为 指 示 剂 ， 用EDTA标 准 滴 定 溶 液 滴 定 锌 。 微 量 铜 的 测 定 常 用 光 度 法 ， 常 见 有 双 环 己 酮草 酰 二 腙 光 度 法 和 二 乙 基 二 硫 代 氨 基 甲 酸 钠 -氯 仿萃 取 光 度 法 。 2.2.3 硅 的 测 定 铝 合 金 中 硅 的 测 定 通 常 采 用 重 量 法 。 试 样 用NaOH分 解 ， 再 用 硝 酸 硫 酸 分 解 残 渣 ， 使SiO2nH2O析 出 并 脱 水 ， 按 常 规 方 法 以 SiO2形 式 称量 计 算 出 硅 的 质 量 分 数 。 灼 烧 后 的 不 纯 SiO2， 用氢 氟 酸 硫 酸 处 理 ， 扣 除 所 含 的 杂 质 。 也 可 采 用硅 钼 蓝 光 度 法 测 定 铝 合 金 中 硅 含 量 ， 其 原 理 见 钢铁 分 析 部 分 。 2.2.4 铜 的 测 定 镁 与 铝 生 成 固 溶 体 ， 铝 镁 合 金 强 度 大 。 合 金中 含 Mg量 一 般 不 超 过 14.9%。 铝 合 金 中 镁 的 测 定 大 多采 用 EDTA滴 定 法 ， 也 可 采 用 铬 变 酸 2R光 度 分 析 法 及兴 多 偶 氮 氯 膦 I光 度 法 。 EDTA滴 定 法 是 用 NaOH分 解 试 样 ， 再 用 盐 酸 -硝酸 混 合 酸 分 解 合 金 中 Cu、 Fe、 Mg等 金 属 成 分 ， 在pH5-6范 围 内 ， 用 铜 试 剂 分 离 Cu2+、 Fe3+等 干 扰 离 子 ，取 滤 液 调 节 pH=l0， 以 铬 黑 T为 指 示 剂 ， 直 接 用 EDTA标 准 滴 定 溶 液 滴 定 。 注 意 : 加 入 铜 试 剂 后 要 立 即 用 双 层 滤 纸 过 滤 ，时 间 稍 长 铜 试 剂 分 解 而 混 浊 ， 影 响 终 点 。2.2.5 镁 的 测 定 在 氧 化 性 酸 性 溶 液 中 ， 高 碘 酸 钾 可 使 锰 氧 化 为紫 红 色 的 高 锰 酸 ， 在 530nm处 ， 测 定 吸 光 度 。 铜 镍钴 铬 等 干 扰 测 定 ， 可 将 部 分 显 色 溶 液 用 亚 硝 酸 钠 还原 或 EDTA掩 蔽 作 参 比 溶 液 予 以 消 除 影 响 。2.2.6 镍 的 测 定 常 用 丁 二 酮 肟 光 度 法 。 在 碱 性 溶 液 中 ， 以(NH4)S2O8作 氧 化 剂 ， Ni2+与 丁 二 酮 肟 生 成 酒 红 色 配合 物 ， 在 530nm波 长 处 测 定 吸 光 度 。 Cu2+的 干 扰 用EDTA掩 蔽 消 除 。2.2.7 锰 的 测 定 多 用 光 度 法 测 定 ， 诸 多 显 色 剂 中 以 5-Cl-PADAB为好 。 在 pH4-7介 质 中 Co2+与 显 色 剂 形 成 含 两 个 五 元 环的 红 色 稳 定 配 合 物 ， 显 色 迅 速 ， 在 c(H+)=2-4 mol/L的 HCl、 HBr、 H2SO4介 质 中 都 不 会 分 解 。 最 大 吸 收 在58Onm波 长 处 。 Fe3+有 干 扰 ， 可 用 酒 石 酸 掩 蔽 ， Cu2+、Ni2+、 Zn2+等 因 消 耗 显 色 剂 而 使 Co2+发 色 不 完 全 ， 应 增加 试 剂 加 入 量 。2.2.8 铬 的 测 定采 用 二 苯 碳 酰 二 肼 光 度 法 。 2.2.9 钴 的 测 定 采 用 偶 氮 胂 光 度 法 ， 该 法 是 在 较 强 的 酸 性 溶液 中 与 偶 氮 胂 形 成 蓝 色 的 配 合 物 。 此 反 应 可 在1 11mol/L盐 酸 溶 液 或 在 6 8mol/L硝 酸 溶 液 中 进行 ， 两 种 溶 液 中 具 有 相 同 的 灵 敏 度 ， 但 在 硝 酸 溶 液中 再 现 性 较 好 。 在 较 浓 的 酸 性 溶 液 中 只 有 钍 干 扰 测定 ， 铀 及 稀 土 含 量 较 高 时 也 干 扰 ， 但 共 存 量 不 超 过50倍 时 不 影 响 锆 的 测 定 。2.2.10 锆 的 测 定