高硅鋁合金中硅含量的容量法快速測定

周 力，張?bào)忝?/p>

江西洪都航空工業(yè)股份有限公司制造工程部，江西南昌 330024

0 引言

高硅鋁合金中硅含量的測定通常采用重量法[1-2]，在已有的文獻(xiàn)[3-4]中還沒有應(yīng)用容量法測定高硅。本方法是為解決高硅鋁合金中硅重量法測定操作難度大、時(shí)間長、耗電量大而制定的，比重量法容易操作、速度快、省電，同時(shí)分析結(jié)果準(zhǔn)確，能用于日常分析。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)原理

試樣用氫氧化鉀溶解，用硝酸酸化，生成的硅酸與氟化鉀、氯化鉀生成氟硅酸鉀沉淀，氟硅酸鉀經(jīng)過濾分離，洗滌后移入熱水中水解，用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定，根據(jù)氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量計(jì)算硅含量。

1.2 試劑

1）12%氯化鉀-0.1%氟化鉀洗液：稱取60g氯化鉀于500mL塑料杯中加入0.5g氟化鉀再加水400mL溶解，加溴麝香草酚蘭-酚紅指示劑1mL，滴加0.1mol/L氫氧化鈉至鮮紫色，再用0.1mol/L鹽酸滴至鮮紫色剛褪，黃綠色出現(xiàn)即可；

2）0.05%溴麝香草酚蘭-0.05%酚紅指示劑：稱取兩種試劑各0.1g，用40mL無水乙醇溶解，加約150mL水，以氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液調(diào)至鮮明紫色，用水稀至200mL；

3）氫氧化鉀：固體；過氧化氫：30%；硝酸：ρ=1.42；氯化鉀： 固體；氟化鉀：20%，存于塑料瓶中；氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液：0.1mol/L。

1.3 分析步驟

1）準(zhǔn)確稱取0.1000g～0.1500g試樣于50mL銀坩堝中，加3g氫氧化鉀，10mL水，置熱處溶解，待激烈反應(yīng)停止后，滴加5滴過氧化氫，加熱煮沸5min～10min，取下冷卻，吹洗坩堝蓋及壁，將溶液小心傾入已盛有20mL熱硝酸的250mL塑料杯中并洗凈坩堝，進(jìn)行酸化，使沉淀溶解，加入3g氯化鉀冷至室溫（15℃～25℃），邊攪拌邊滴加10mL氟化鉀（體積約60mL），靜置15min，用中速濾紙于塑料漏斗中過濾，用氯化鉀-氟化鉀洗液將沉淀全部轉(zhuǎn)入濾紙中并洗至中性（廣泛pH試紙?jiān)囍?-6后，再洗1次～2次），于原塑料杯加入150mL沸水和1mL麝香草酚蘭-酚紅指示劑，滴0.1mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液至鮮紫色，不計(jì)毫升數(shù)，然后將沉淀連同濾紙移入杯中水解，用0.1mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴至由黃色轉(zhuǎn)淺紫色為終點(diǎn)，記下0.1mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液耗用毫升數(shù)V1；

2）帶近似試樣硅含量的標(biāo)準(zhǔn)樣品按1）記下0.1mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液耗用毫升數(shù)V2；求出滴定度T，可提高分析準(zhǔn)確度。

1.4 計(jì)算

T = 標(biāo)樣含量(%)×稱樣量(g)/標(biāo)準(zhǔn)溶液耗用毫升數(shù)V2；

Si% = T×標(biāo)準(zhǔn)溶液耗用毫升數(shù)V1/試樣重量（g）。

2 結(jié)果與討論

2.1 條件試驗(yàn)

2.1.1 濾紙選擇實(shí)驗(yàn)

根據(jù)表1，選擇中速濾紙用于試驗(yàn)。

表1 濾紙實(shí)驗(yàn)

經(jīng)過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)中速濾紙能夠比較好滿足速度和準(zhǔn)確度要求。

2.1.2 氯化鉀加入量實(shí)驗(yàn)

經(jīng)過實(shí)驗(yàn)氯化鉀加入量超過1g結(jié)果就比較穩(wěn)定，考慮到實(shí)驗(yàn)溫度有可能較低（5℃），同離子效應(yīng)，所以選擇加3g氯化鉀。

2.2 方法的精密度

選擇ZAlSi-0-1標(biāo)樣及ZL9標(biāo)樣各分析8次，計(jì)算其平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、相對標(biāo)準(zhǔn)偏差，均在允許的偏差范圍內(nèi)，如表2所示。

表2 精密度試驗(yàn) %

2.3 方法的準(zhǔn)確度

選擇5種牌號的標(biāo)樣分別采用容量法進(jìn)行試驗(yàn)，并將結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值比較，分析結(jié)果與已知的標(biāo)準(zhǔn)值相一致。數(shù)據(jù)見表3。

表3 準(zhǔn)確度試驗(yàn) %

3 結(jié)論

容量法測定標(biāo)準(zhǔn)試樣結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值無顯著差異，結(jié)果準(zhǔn)確，重復(fù)性好，操作簡便，快速，便于日常檢測工作使用。

[1]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).鋁及鋁合金化學(xué)分析方法重量法測定硅量[S]. GB/T6987.5-2001.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社.

[2]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).鋁及鋁合金化學(xué)分析方法鉬藍(lán)光度法測量硅量[S]. GB/T6987.6-2001.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社.

[3]盧國壬，吳風(fēng)英.高硅鋁合金中硅含量的分光光度法快速測定[J].輕金屬，1999，7.

[4]范素珍，陳瑞香.快速法測定高硅鋁合金中的硅含量[J].現(xiàn)代商檢科技，1998，3.