銅合金中錳元素的測(cè)定方法

邸曉娟，張 嶺

（1.哈爾濱軸承集團(tuán)公司 質(zhì)量管理部，黑龍江 哈爾濱 150036 2.哈爾濱軸承集團(tuán)公司 推力軸承分廠，黑龍江 哈爾濱150036）

1 前言

化學(xué)分析在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、科學(xué)技術(shù)、國(guó)防及醫(yī)療等方面起到了非常重要的作用。有色金屬中少量錳的存在，能提高其壓力加工性能及耐磨，耐腐蝕性，是各類銅合金，鋁合金，鎳合金的主要成份之一，本文介紹的這種分析方法，誤差小、準(zhǔn)確度高、測(cè)量結(jié)果穩(wěn)定。所以化學(xué)分析在大多數(shù)企業(yè)仍占有很重要的位置。本文主要介紹，銅合金中錳的測(cè)定方法。

2 方法原理

試料用硝酸溶解，在磷酸介質(zhì)中，用固體硝酸銨將錳氧化為三價(jià)，以苯代鄰氨基苯甲酸為指示劑，用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。

3 試劑

（1） 硝酸銨 固體

（2） 磷酸 濃

（3）硝酸 1:1

（4） 硫酸 1:9

（5）苯代鄰氨基苯甲酸溶液（2g/L）:稱取0.2g苯代鄰氨基苯甲酸置于150mL燒杯中加入100mL碳酸鈉溶液（2g/L）加熱溶解。

（6）重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液0.01500mol/L:稱取0.7355重鉻酸鉀，置于300mL燒杯中，以水溶解，移入1 000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。

（7） 硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液0.015mol/L:稱取5.88g硫酸亞鐵銨置于400mL燒杯中，加入250mL硫酸（1:1）溶解。移入1 000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。

（8）標(biāo)定方法：移取25.00mL重鉻酸甲標(biāo)準(zhǔn)溶液加入20mL水，10mL硫酸與磷酸和水的混合液（1:1:1），2-4滴苯代鄰氨基苯甲酸溶液，用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溶液至亮黃色為終點(diǎn)。

4 計(jì)算方法

按下式計(jì)算硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的實(shí)際濃度：

式中：C——硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的實(shí)際濃度,mol/L,

V1——移去重鉻酸甲標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,mL，

V2——標(biāo)定時(shí)消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積,mL。

取 3 份進(jìn)行標(biāo)定，其標(biāo)定所消耗的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液體積極差不超過(guò)0.10mL，取平均值。

5 分析步驟

稱取0.2g試料，置于250mL錐形瓶中，加入5mL硝酸（1:1），加熱至溶解完全。加入15mL磷酸混勻。置于高溫電爐上加熱至剛有磷酸鹽冒出，取下。放置20～30s，加入1～2g硝酸銨（固體），立即搖動(dòng)并吹氣排除氮的氧化物。放置1～2min，加入30mL硫酸（1:9）用硫水冷卻至室溫。用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液微紅色，加入2～4滴苯代鄰氨基苯甲酸溶液繼續(xù)滴定至亮黃色為終點(diǎn)。

6 分析結(jié)果的計(jì)算

式中 ：WMn——錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù), %,

C——硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的實(shí)際濃度，mol/L，

V——滴定時(shí)消耗的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的毫升數(shù)，mL，

Mo——試樣的質(zhì)量，g，54.95——錳的摩爾質(zhì)量，g/mol。

7 附注

（1）硝酸銨對(duì)錳氧化率與溶液溫度有關(guān)。低于120度時(shí)氧化率為98%，大于140度氧化率幾乎達(dá)到100%。磷酸冒煙時(shí)溫度約為250度，室溫冷卻半分鐘后，溫度約220度，此時(shí)加硝酸銨分析結(jié)果的再現(xiàn)性較好。

（2）硝酸銨氧化錳后，需冷卻至微熱再加水，如加水時(shí)溫度過(guò)高會(huì)使分析結(jié)果偏低，加水后放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也會(huì)使分析結(jié)果偏低。因三價(jià)錳的絡(luò)合物用水稀釋時(shí)會(huì)逐漸發(fā)生分解，所以在一般情況下宜用稀硫酸稀釋，并在冷卻后迅速完成滴定。

（3）磷酸冒煙時(shí)是本方法成功之關(guān)鍵。冒煙時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，錳成焦磷酸鹽，結(jié)果偏低。反之，加入硝酸銨時(shí)氮的氧化物驅(qū)不盡，使錳氧化不完全，結(jié)果同樣偏低。

（4）試料中含釩時(shí)，滴定結(jié)果中包括釩的含量，因而需加校正。每1%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的釩相當(dāng)于1.08%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的錳。

8 實(shí)驗(yàn)部分

為生產(chǎn)需要，工作中減小誤差，能夠更好的為各分廠服務(wù)，做如下實(shí)驗(yàn)，見表 1、表 2。

表1 用比色法測(cè)定錳含量（同一樣品）

表2 用滴定法測(cè)定錳含量（同一樣品）

9 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上面所做的實(shí)驗(yàn)比較，用滴定法測(cè)定錳元素其誤差小、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、省時(shí)間、工作效率和可靠性有了很大的提高。