铬铁中铬含量的测定

铬铁中铬含量的测定

莫会莉 吕睿婷

陕西龙门钢铁有限责任公司能源检计量中心， 陕西 韩城 715405

摘要：本次活动是为解决公司生产需要，填补公司分析方法的空白。通过学习交流、试验、比对等方法，找出了适用于本单位的铬铁中铬含量的分析方法，运用该方法测定结果达到国标分析方法允差要求，满足公司对铬铁质量检验把关要求。

关键词：硫酸亚铁铵；铬铁；铬含量

前言

铬铁在炼钢生产中，它既是强脱氧剂，又是合金添加剂，能够提高钢的淬透性，增加钢的耐磨性和硬度，也可用作铸铁的添加剂。目前公司无化学成份检测方法，铬铁的进厂质量把关，结算，生产指导无本公司的质量数据依据。为解决这一问题，必须试验铬铁化学成份的测定方法，以满足对铬铁的进厂质量把关，结算和炼钢生产的需要。

一、方法确定

随着公司生产规模的不断扩大，目前对于铬铁来说存在以下几个问题：

1）对于公司来说没有相应的分析方法。

2）外检费用高周期长，不能有效的指导生产。

为了解决这一实际问题，我们上网查询、翻阅相关资料，运用头脑风暴法，提出各自的想法和看法，初步归纳成以下三种方案：

方案一：借助先进技术：用X荧光仪进行分析。

方案二：国标GB/T5687.2-2008《铬铁和硅铬合金铬含量的测定 过硫酸铵氧化滴定法和电位滴定法》。

方案三：运用传统的方法：用化学分析法进行测定。

通过对以上方法分析原理的研究、探讨，并对其三种方法进行优缺点分析结合

原料化验室批量分析试样量大的特点，对每个方案的利弊从可实施性、批量分析性、易掌握性、时间性对其进行综合评估。最终确定为方案三。通过试验分析，研究出适合自己实验室的分析方法，不仅能够填补公司在这一分析方法上的空白，而且在

一定程度上减少了外检费用，使检验周期得到缩减，能及时准确的指导生产和用于原燃料的结算。

二、原理

试料用过氧化钠熔融、水浸出、硝酸酸化，用氯化铵饱和溶液分解高锰酸钾后，用硫酸亚铁铵标准滴定溶液滴定，计算铬的质量分数。

三、试剂

1、过氧化钠，固体

2、硝酸：1+1

3、硫磷混合酸：3+2

4、亚硝酸钠：30%

5、高锰酸钾：5%

6、氯化铵饱和溶液

7、N-苯代邻氨基苯甲酸指示剂：称取0.2克指示剂溶解于100毫升（0.2%）无水碳酸钠溶液中

8、硫酸亚铁铵标准溶液0.050mol/L：将19.607克硫酸亚铁铵溶解于1000毫升（5+95）硫酸溶液中

四、分析步骤

1、试料量

称取0.5g试样，精准至0.0001g.

2、试料的溶解、滴定

放入盛有8克过氧化钠的镍坩埚中，搅匀后，再复盖过氧化钠1-2克加盖低温烘焙，然后置于650-700℃的马弗炉内熔5-7分钟，取出冷却，于250毫升烧杯中，加50毫升水，浸出熔块，洗净坩埚，加50毫升（1+1）硝酸酸化，置于电热板上加热至沸，如溶液浑浊可滴加数滴（30%）亚硝酸钠，是溶液澄清，再煮沸片刻，取下冷却，移入250毫升容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。

吸取25毫升母液，移入300毫升锥形瓶中，加6毫升硫磷混合酸，5毫升（5%）高锰酸钾溶液，50毫升水，摇匀，于电热板上加热至沸，待二氧化锰沉淀出现，取下，加40毫升氯化铵饱和溶液，再在电热板上加热至二氧化锰还原清后，再煮沸1分钟，取下冷却至室温，加5滴指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液滴至溶液呈亮绿色为终点。

五、结果讨论

1、精度试验

在我公司近期所接到的样品和标准物质中随机抽取12个试样进行平行度的分析（见表1），

表1、精度分析

由表1可见平行结果的偏差有0.00、0.01、0.04、0.06、0.10、0.12、0.16、0.20、0.31，其中最大偏差是0.30，小于GB/T 5687.2-2008 《铬铁和硅铬合金铬含量的测定 过硫酸铵氧化滴定法和电位滴定法》。对重复性不大于0.60的要求。

2、准确度试验

2.1、通过网络查询、电话沟通采购了不同的六个铬铁标样并对其进行分析试样结果见表2。

表2、标准物质验证结果

2.2、不同方法的对比结果

自己内部的方法与国标GB/T 5687.2-2008 《铬铁和硅铬合金铬含量的测定 过硫酸铵氧化滴定法和电位滴定法》进行比对其结果见表3。

表3、与国标比对结果

2.3、与权威单位分析结果对比

本单位抽取5个试样送检钢研纳克检测技术有限公司进行分析，对比结果见表4。

表4、与权威单位比对结果

2.4允许差

实验室之间分析结果的差值应不大于表5所列允许差。

表5、允许差

为了验证本方法的适用性和可操作性在方法制定过程中我们进行了方法验证和结果对比。由表2可见我们对标准物质的分析结果与标准值之间的最大差值是0.20，由表3可见我们分析方法的结果与国标GB/T 5687.2-2008的分析结果之间的最大差值是0.24，有表4可见我们分析方法的结果与权威单位钢研纳克检测技术有限公司的分析结果做大差值是0.3所有对比结果的最大差值均小于GB/T5687.2-2008 《铬铁和硅铬合金铬含量的测定 过硫酸铵氧化滴定法和电位滴定法》对碱溶法中铬含量≥50.00时允许差为0.6的要求。

六、注意事项

1、制样时注意试样粒度，应符合GB/T 4010的规定。

2、使用容量为30ml的铁、镍或刚玉坩埚。

3、当试样在冷水中不能完全溶解时可适当低温加热或使用温水进行溶解。

4、因试样来样频次低，且硫酸亚铁铵较为不稳定。每次进行标定不能满足试样分析的及时准确性。可在试样分析时带相接近的标准物质进行换算。

七、结论

通过以上数据可见，该方法的重复性和再现性均符合“GB/T 5687.2-2008《铬铁和硅铬合金铬含量的测定 过硫酸铵氧化滴定法和点位滴定法》”的要求，且方法操作简便，分析周期短重复性和准确性高，适用于批量生产检验。说明用此方法分析结果准确可靠，能够满足实验室分析要求。

参考文献:

[1]GB/T 5687.2-2008,《铬铁和硅铬合金铬含量的测定 过硫酸铵氧化滴定法和点位滴定法》。

[2]王海周，《铁合金分析》，冶金分析丛书卷四，北京：科学出版社，2003年。