硅鉬藍(lán)分光光度法測定釩氮合金中硅含量

孫詠芬

（山東省冶金科學(xué)研究院有限公司標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心，山東 濟(jì)南250014）

1 前言

釩氮合金是冶煉合金鋼、特殊合金鋼及不銹鋼的必不可少的重要合金元素添加劑［1］。釩氮合金成分復(fù)雜，其中，硅是煉鋼時加入硅鐵脫氧而殘留在鋼中的雜質(zhì)元素，一般鋼種要求其含量＜0.4%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），或者更低［2］，因此硅含量的檢測至關(guān)重要。目前對于釩氮產(chǎn)品中硅含量的檢測多用重量法和ICP光譜儀等，這些方法，分析周期長，成本高，不適應(yīng)日常分析檢驗。本方法采用分光光度法，縮短了分析周期，降低了成本。

2 實驗部分

2.1儀器

721分光光度計。

2.2試劑

氫氧化鈉（粒狀）；硫酸（1+1）溶液；氫氧化鈉溶液（50 g/L）；草酸（50 g/L）；亞硫酸鈉溶液（50 g/L）；高錳酸鉀溶液（40 g/L）。

鉬酸銨溶液（50 g/L）過濾后使用。

硫酸亞鐵銨溶液（60 g/L）：l00 mL中含有5 mL硫酸（ρ=1.84 g／mL），過濾后使用。

2.3 實驗方法

稱取0.200 0 g試樣，置于30 mL銀坩堝中，加入4.0 g氫氧化鈉，轉(zhuǎn)勻，蓋上坩堝蓋，在馬弗爐內(nèi)700℃熔融15 min，取出冷卻后，用濾紙將坩堝外壁擦凈后，置于250 mL聚四氟乙烯燒杯中，加入100 mL沸水，浸出熔融物并使之溶解，以熱水洗凈坩堝和蓋，取出。用硫酸（1+1）溶液酸化至澄清后，用氫氧化鈉溶液調(diào)pH值為7，攪拌加入8 mL硫酸（1+1）溶液，于電爐上煮沸2～3 min，取下冷卻至室溫，轉(zhuǎn)移至200 mL容量瓶中，以水稀釋至刻度，搖勻。

分取10 mL溶液兩份于100 mL容量瓶中，補加10 mL水，滴加高錳酸鉀溶液數(shù)滴，放置10 min至穩(wěn)定的紫紅色不褪去，滴加亞硫酸鈉溶液至紫紅色剛好褪去。

參比液：一份加入10 mL草酸，5 mL鉬酸銨溶液混勻后，加入5 mL硫酸亞鐵銨溶液，以水稀釋至刻度，混勻。

顯色液：另一份則加入5 mL鉬酸銨溶液混勻后，于沸水浴中加熱30 s，取下立即用流水冷至室溫，加入10 mL草酸，混勻后立即加入5 mL硫酸亞鐵銨溶液，以水稀釋至刻度，混勻。

于分光光度計波長680 nm處，用3 cm比色皿測量其吸光度。

2.4 校準(zhǔn)曲線的繪制

移取 0、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00 mL，0.1 mg/mL硅標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別置于1組100 mL容量瓶中，加10 mL釩底液（按稱樣量0.200 0 g，樣品中釩含量80%模擬基體），以零濃度硅標(biāo)準(zhǔn)溶液為參比，于分光光度計波長680 nm處，用3 cm比色皿測量其吸光度。以硅量為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)繪制校準(zhǔn)工作曲線。

按下式計算Si的百分含量：

式中：m1為從工作曲線上查得的硅量，g；V0為試液總體積，mL；V1為分取試液體積，mL；m0為試樣量，g。

3 結(jié)果與討論

3.1 溶樣條件的選擇

實驗對釩氮合金溶樣方法進(jìn)行了選擇，直接采用酸溶解試樣，樣品不易溶解，有少量殘渣；采用酸溶后再用堿融回收殘渣［3］，樣品能夠完全溶解，但步驟較為繁瑣。本方法采用氫氧化鈉溶樣，硫酸酸化，調(diào)節(jié)適當(dāng)酸度，樣品測定結(jié)果穩(wěn)定可靠。

3.2 方法準(zhǔn)確度實驗

對兩個釩氮合金標(biāo)準(zhǔn)樣品按照本方法測定硅含量，驗證方法的準(zhǔn)確度，結(jié)果如表1所示。

表1 測定結(jié)果及相對誤差 %

由表1可知：測定值和標(biāo)準(zhǔn)值的相對誤差均＜±5%，符合質(zhì)量檢測要求。

3.3 方法精密度實驗

選擇兩個釩氮合金標(biāo)準(zhǔn)樣品，按照本方法測定其中的硅含量，進(jìn)行8次平行測定，計算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差，測定結(jié)果見表2。

由表2可知，RSD為1.5%和2.0%，方法的精密度較高，能夠滿足測定要求。

4 結(jié) 語

硅鉬藍(lán)分光光度法測定釩氮合金中硅含量，采用氫氧化鈉溶解試樣，試樣溶解完全，操作簡便，改進(jìn)了重量法的繁瑣性。本方法具有分析周期短，靈敏度高，穩(wěn)定性好，重現(xiàn)性好等特點。

表2 測定結(jié)果及相對標(biāo)準(zhǔn)偏差 %