1、第十章 輕金屬分析定義一性質(zhì)和用途二輕金屬檢測方法三內(nèi)容概要一.定義輕金屬： 輕金屬的共同特點(diǎn)是密度小于4.5克/立方厘米。鋁、鎂、鋰、鈉、鉀、鈣、鍶、鋇、銣、硅、銫二.性質(zhì)和用途鋁： 2.702克/立方厘米，熔點(diǎn)為660.37，沸點(diǎn)為2467。具有良好的導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性和延展性。鋁的活潑性強(qiáng)，不易被還原 ，在空氣中易鈍化，形成致密的氧化膜。鋁合金廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、汽車、火車、船舶等制造工業(yè)。此外，宇宙火箭、航天飛機(jī)、人造衛(wèi)星也使用大量的鋁及其鋁合金。鋁在電器制造工業(yè)、電線電纜工業(yè)和無線電工業(yè)中有廣泛的用途。鋁導(dǎo)電率只有銅的2/3，但密度只有銅的1/3，所以輸送同量的電，鋁線的質(zhì)量只有銅線的一半。

2、鋁表面的氧化膜不僅有耐腐蝕的能力，而且有一定的絕緣性。鎂鎂：密度1.738克/厘米3，熔點(diǎn)648.9，沸點(diǎn)1090 ，具有展性，無磁性，有良好的熱消散性。鎂常用做還原劑，去置換鈦、鋯、鈾、鈹?shù)冉饘?，脫硫劑，脫氫和格氏試劑。用于制造球墨鑄鐵，也能用于制煙火、閃光粉、鎂鹽等。鎂合金是航空工業(yè)的重要材料，鎂合金用于制造飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)零件等；鎂合金作為筆記本電腦的外殼；鎂還用來制造光學(xué)儀器零件等。鎂在汽油燃點(diǎn)可燃在鑄鐵中添加鎂，得到石墨呈球形的鑄鐵。球狀石墨對金屬基體的割裂作用比片狀石墨小，改善鑄鐵抗拉強(qiáng)度，韌性 鋰鋰：高的比熱和電導(dǎo)率，它的密度是0.53克/厘米3，是目前所知元素中最輕的一種，在原子能、

3、熱核反應(yīng)、導(dǎo)彈、航天、新型電池等領(lǐng)域都有應(yīng)用。其合金也被大量用于衛(wèi)星、飛機(jī)等的材料構(gòu)件，鋰鹽在農(nóng)業(yè)和電池行業(yè)也有廣泛應(yīng)用。鈉：密度是0.97g/cm3，比水的密度小，鈉的熔點(diǎn)是97.81，沸點(diǎn)是882.9。鈉的化合物可以應(yīng)用在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)和攝影器材中。液態(tài)的鈉有時(shí)用于冷卻核反應(yīng)堆，鈉鉀合金在室溫下呈液態(tài)，是核反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑，起把反應(yīng)堆產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)給蒸氣輪機(jī)的作用。金屬鈉主要用于制造車用汽油的抗暴劑。鉀：熔點(diǎn)63.25，沸點(diǎn)760，密度0.97g/cm3。用來制造鉀鈉合金；在有機(jī)合成中用作還原劑；也用于制光電管等。鉀的化合物在工業(yè)上用途很廣：鉀鹽可以用于制造化肥及肥皂、醫(yī)藥、獸藥。農(nóng)業(yè)用途：肥料

4、。鈣：密度1.54克/厘米3。熔點(diǎn)8392。沸點(diǎn)1484?？捎糜诤辖鸬拿撗鮿?、油類的脫水劑、冶金的還原劑、鐵和鐵合金的脫硫與脫碳劑以及電子管中的吸氣劑等。鍶：密度2.6克/厘米3。熔點(diǎn)769。沸點(diǎn)1384。用于制造合金、光電管，煙火等。鍶由于其很強(qiáng)的吸收X射線輻射功能和獨(dú)特的物理化學(xué)性能，而被廣泛應(yīng)用于電子、化工、冶金、軍工、輕工、醫(yī)藥和光學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域。鋇：密度3.51克/厘米3。熔點(diǎn)725。沸點(diǎn)1640。金屬鋇用作消氣劑，除去真空管和顯像管中的痕量氣體，還用作球墨鑄鐵的球化劑，還是軸承合金的組分。鋅鋇白用作白漆顏料，碳酸鋇用作陶器釉料，硝酸鋇用于制造焰火和信號彈，重晶石用于石油鉆井，鈦酸鋇是

5、壓電陶瓷，用于制造電容器。銣銣：銀白色蠟狀金屬，有放射性，有導(dǎo)電性和延展性。是制造電子器件（光電倍增管光電管）、分光光度計(jì)、雷達(dá)、激光器以及玻璃、陶瓷、電子鐘等的重要原料；在空間技術(shù)方面，離子推進(jìn)器和熱離子能轉(zhuǎn)換器需要大量的銣；銣的氫化物和硼化物可作高能固體燃料；放射性銣可測定礦物年齡。作為真空系統(tǒng)的吸氣劑，可去除可能會(huì)污染系統(tǒng)的多余氣體。硅：硅在所有元素中居第二位，與地殼中含量最多的氧元素結(jié)合形成氧化硅，占地殼總質(zhì)量的87%，多晶硅可作為拉制單晶硅的原料，也是有機(jī)硅化合物的主要原料。單晶硅是電子計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、信息產(chǎn)業(yè)等現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)中不可缺少的基本材料。銫：銀白色金屬。用于制作最準(zhǔn)確

6、的計(jì)時(shí)儀器。二 冶金分析常用設(shè)備常用光譜分析儀器紫外-可見分光光度計(jì)原子吸收分光光度計(jì)紅外光譜儀原子發(fā)射光譜儀熒光分析儀原子熒光分析儀等X射線熒光光譜儀2.1 原子熒光光譜儀原子熒光光譜分析法（XRF）：利用原子熒光譜線的波長和強(qiáng)度進(jìn)行物質(zhì)的定性與定量分析的方法。在一定實(shí)驗(yàn)條件下，被測元素的濃度與熒光強(qiáng)度成正比，據(jù)此可對物質(zhì)進(jìn)行定量分析。特點(diǎn)：設(shè)備簡單、靈敏度高、光譜干擾少，工作曲線線性范圍寬，可以進(jìn)行多元素測定，應(yīng)用廣泛。原子熒光光譜儀分類色散型原子熒光光譜儀非色散型原子熒光光譜儀 兩類儀器的結(jié)構(gòu)基本相似，差別在于非色散型儀器不用單色器。色散型原子熒光光譜儀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)光譜儀由輻射光源、單色器、

7、原子化器、檢測器、顯示和記錄裝置組成。輻射光源用來激發(fā)原子使其產(chǎn)生原子熒光；單色器用來選擇所需的熒光譜線，排除其他光譜線的干擾；原子化器用來將被測元素轉(zhuǎn)化為原子蒸氣；檢測器用來檢測光信號并轉(zhuǎn)換為電信號，常用光電倍增管；顯示和記錄裝置則用來顯示和記錄測量結(jié)果，包括了電表、數(shù)字表、記錄儀等。AF-630環(huán)保型原子熒光光譜儀AF-630環(huán)保型原子熒光光譜儀是世界上第一臺三通道環(huán)保型原子熒光光譜儀，實(shí)現(xiàn)了世界首創(chuàng)的“高效除汞技術(shù)”，有效解決了汞污染。原子光譜分析儀的新進(jìn)展全譜直讀功能智能化、小型化、實(shí)用化、低分析成本2.1.2 原子光譜分析儀的新進(jìn)展及在臨床檢驗(yàn)中的應(yīng)用 全譜直讀等離子體發(fā)射光譜儀便攜

8、式光譜儀火花源發(fā)射光譜：分析廣泛用于金屬和合金的直接分析。 常規(guī)的ICP發(fā)射光譜：一種理想的溶液樣品分析技術(shù)，它可以分析任何能制成溶液的樣品，其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，包括石油化工、冶金、地質(zhì)、環(huán)境、生物和臨床醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)和食品安全、難熔和高純材料等。 通過采用合適的試樣引入技術(shù)，如試樣直接插入、電弧和火花熔融法、電熱蒸發(fā)、激光熔融法等，ICP發(fā)射光譜法還可以用于固體樣品直接分析。 2.1.3 原子光譜分析儀在有色金屬分析中的應(yīng)用1、ICP-AES法測定鋅及鋅合金中雜質(zhì)元素鉛、鎘、鐵、銅、砷、錫、銻、鋁、鎂方法的研究 ；2、ICP-AES法測定錫鉛焊料中的砷元素；3、用ICP-AES法測定純鉛中痕量雜

9、質(zhì)元素；4、 ICP-AES測定鋁鈦硼合金中10種元素，等等。2.2 X射線熒光分析法（X-Ray Fluorescence，XRF） X射線熒光分析法（X-Ray Fluorescence，XRF）是一種利用原級X射線光子或其他微觀粒子激發(fā)待測物質(zhì)中的原子，使之產(chǎn)生熒光（次級X射線）而進(jìn)行物質(zhì)成分分析和化學(xué)態(tài)研究的方法。X射線熒光分析法的歷史進(jìn)展1895年，德國物理學(xué)家倫琴在研究陰極射線時(shí)發(fā)現(xiàn)了x-射線。20世紀(jì)20年代瑞典的G.C.de赫維西和R.格洛克爾曾先后試圖應(yīng)用此法從事定量分析。1948年H.弗里德曼和 L.S.伯克斯制成了一臺波長色散的X射線熒光分析儀。經(jīng)過近一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，X射

10、線熒光光譜分析技術(shù)經(jīng)歷了三次發(fā)展高潮。第一次是1948年X光譜儀的誕生。第二次是上世紀(jì)八十年代的計(jì)算機(jī)化。第三次是最近幾年來各種新器件、新技術(shù)的產(chǎn)生。使得X射線熒光光譜分析技術(shù)已在各種科研和工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，而且正在向更深的領(lǐng)域發(fā)展。2.2.1 X射線熒光分析法的原理通常把X射線照射在物質(zhì)上而產(chǎn)生的次級X射線叫X射線熒光，而把用來照射的X射線叫原級X射線，通過分析次級X射線的方法叫做X射線熒光光譜分析。 當(dāng)原子受到X射線光子(原級X射線)或其他微觀粒子的激發(fā)使原子內(nèi)層電子電離而出現(xiàn)空位，原子內(nèi)層電子重新配位，較外層的電子躍遷到內(nèi)層電子空位，并同時(shí)放射出次級X射線光子，此即X射線熒光。較

11、外層電子躍遷到內(nèi)層電子空位所釋放的能量等于兩電子能級的能量差，因此，X射線熒光的波長對不同元素是特征的。 2.2.2 X射線熒光分析法的種類X射線熒光光譜法利用初級X射線光子或其他微觀離子激發(fā)待測物質(zhì)中的原子，使之產(chǎn)生熒光(次級X射線)而進(jìn)行物質(zhì)成分分析和化學(xué)態(tài)研究的方法。X射線熒光光譜法按激發(fā)、色散和探測方法的不同，分為X射線光譜法(波長色散)和X射線能譜法(能量色散)。X射線光譜法X射線熒光光譜儀和X射線熒光能譜儀各有優(yōu)缺點(diǎn)。 X射線熒光光譜儀分辨率高，對輕、重元素測定的適應(yīng)性廣。對高低含量的元素測定靈敏度均能滿足要求。X射線能譜法X射線能譜法的X射線探測的幾何效率可提高2-3數(shù)量級，靈敏

12、度高。可以對能量范圍很寬的X射線同時(shí)進(jìn)行能量分辨(定性分析)和定量測定。對于能量小于2萬電子伏特左右的能譜的分辨率差。 2.2.3 X射線熒光分析法的技術(shù)特點(diǎn) X射線的特征譜線來自原子內(nèi)層電子的躍遷，譜線數(shù)目較光學(xué)光譜的少，一般來說又與元素的化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，故分析簡便。 不破壞樣品，試樣形狀可多樣性（固塊、粉粒或液體），一般情況下，樣品制備簡單。 測定元素范圍廣，可對從鈹?shù)解欀g的元素進(jìn)行定性、半定量及定量分析。 分析濃度范圍廣，自常量至痕量濃度均可分析。 自動(dòng)化程度高，在安裝了多通道的情況下，可同時(shí)快速分析多個(gè)元素，在數(shù)分鐘內(nèi)直接得出元素定量分析的結(jié)果。 測定精度高，重現(xiàn)性好。 使用方法靈活，

13、可用于室內(nèi)或野外分析，也可用于生產(chǎn)直接在線分析。X射線熒光分析法存在的問題及局限性 由于XRF分析法是一種相對分析方法，故對標(biāo)樣的要求嚴(yán)格。 分析輕元素的困難較多。 分析結(jié)果受樣品的表面物理狀況、組成一致性等影響較大，故對每種制樣方法要求都很嚴(yán)格。 儀器價(jià)格昂貴，且對安裝條件要求很高，并要防止輻射危害。 X射線熒光分析儀的主要應(yīng)用領(lǐng)域地礦領(lǐng)域工業(yè)領(lǐng)域環(huán)保領(lǐng)域電子行業(yè)土壤監(jiān)測考古學(xué)和文物保護(hù)等領(lǐng)域三.輕金屬檢測方法鋁鎂鋰3.1 鋁的冶金分析3.1.1 鋁土礦的分析 3.1.2 鋁酸鈉溶液的分析 3.1.3 氧化鋁的分析3.1.4 氟化鹽、鋁電解質(zhì)的分析3.1.5 鋁用碳素材料的檢測 3.1.6

14、鋁及鋁合金的分析 鋁酸鈉溶液是氧化鋁產(chǎn)品生產(chǎn)的中間產(chǎn)品鋁土礦是氧化鋁生產(chǎn)的重要原料鋁用碳素材料主要包括鋁電解用陽極材料、側(cè)部炭塊和陰極材料用于電解鋁的生產(chǎn)電解鋁生產(chǎn)1.1鋁土礦的分析鋁土礦是氧化鋁生產(chǎn)的重要原料，鋁土礦的主要成分是Al2O3 、 SiO2、Fe2O3 、TiO2、還有少量的K2O、Na2O、CaO、MgO、P2O5、V2O5、硫化物和C,以及微量的Mn、Sr、Zr、Ga、Cr、Li的氧化物。鋁土礦中Al2O3的含量一般為40%-80%，常采用EDTA滴定法滴定。EDTA滴定法有EDTA-金屬鹽返滴定法和EDTA-氟鹽置換法。返滴定法用于生產(chǎn)控制；氟鹽置換滴定法具有較高的選擇性，

15、準(zhǔn)確度高。消除干擾常用的方法有沉淀分離法、有機(jī)溶劑萃取法和掩蔽法。其他分析項(xiàng)目及方法見表11.1鋁土礦的分析分析項(xiàng)目分析方法 SiO2含量一般在0.5%-30%，采用鉬藍(lán)分光光度法和重量-鉬藍(lán)分光光度法（pH=0.7-1.4）Fe2O3 、含量在0.5%-40%，采用鄰二氮雜菲分光光度法和重鉻酸鉀滴定法（二價(jià)鐵，pH=4.0）TiO2含量一般不大于8%，測定方法有過氧化氫吸光光度法和二安替吡啉甲烷光度法K2O、Na2O含量一般在0.01%-1.0%，采用火焰原子吸收光譜法和火焰原子發(fā)射光譜法CaO含量一般為0.01%-3%，采用EDTA滴定法和火焰原子吸收光譜法MgO含量一般為0.01%-1.

16、0%，采用二甲苯胺藍(lán)I-CTMAB分光光度法和火焰原子吸收光譜法ZnO含量一般為0.001%-0.1%，主要采用火焰原子吸收光譜法表1 鋁土礦的分析項(xiàng)目及方法1.1鋁土礦的分析分析項(xiàng)目分析方法Ga2O3 含量一般為0.001%-0.05%，采用羅丹明B分光光度法MnO含量一般為0.01%-1.0%，采用高錳酸鉀分光光度法和原子吸收光譜法Cr2O3含量一般為0.001%-2.0%，采用二苯基碳酰二肼分光光度法和原子吸收光譜法Li2O含量一般為0.01%-1.0%,采用原子吸收光譜V2O5含量一般為0.01%-0.4%，采用苯甲酰苯胲分光光度法P2O5含量一般為0.01%-1.0%，采用磷鉬藍(lán)分光

17、光度法總碳高頻感應(yīng)爐燃燒紅外吸收法，非水滴定法硫總含量一般為0.01%-3%，燃燒-碘量法和高頻感應(yīng)爐紅外吸收法1.2 鋁酸鈉溶液的分析 鋁酸鈉溶液是氧化鋁產(chǎn)品生產(chǎn)的中間產(chǎn)品之一。用堿液在高溫溶出鋁土礦時(shí)，氧化鋁以Al(OH)4-形式進(jìn)入溶液，即鋁酸鈉溶液。鋁酸鈉溶液測定的主要成分是氧化鋁、苛性堿和全堿，除此外還需要測定少量的SiO2、Fe2O3 、K2O、TiO2、S、Cl、V2O5、Li2O、Ga2O3和有機(jī)物等元素。鋁酸鈉中氧化鋁的測定一般采用絡(luò)合滴定法和酸堿滴定法。絡(luò)合滴定是測定溶液中氧化鋁最常用和比較準(zhǔn)確的方法。絡(luò)合滴定是向試樣溶液中加入比氧化鋁過量的EDTA和比全堿過量的酸標(biāo)準(zhǔn)溶液

18、，加熱溶液至沸，趁熱以酚酞為指示劑，用堿回滴過剩的酸，再以二甲酚橙為指示劑，用鋅鹽回滴過剩的EDTA,由此計(jì)算氧化鋁和全堿的含量。1.2 鋁酸鈉溶液的分析酸堿滴定是在同一份試液中同時(shí)測定氧化鋁和全堿的方法。加葡萄糖酸鈉使之與Al3+形成可溶性的絡(luò)合物，以酚酞為指示劑，以酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溶液中的堿，而后向溶液中加入過量的酸，煮沸除盡二氧化碳后，以堿標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴過量的酸，求得碳堿的量，再向溶液中加入一定量的酸標(biāo)準(zhǔn)溶液，加入KF使Al-葡萄糖酸鈉的絡(luò)合物轉(zhuǎn)化為更穩(wěn)定的K3AlF6,同時(shí)釋放出與Al相當(dāng)?shù)腛H-,過剩的酸用堿標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴，從而計(jì)算出氧化鋁的量。其他分析項(xiàng)目及方法見表2.1.2 鋁酸鈉溶液

19、的分析表2 鋁酸鈉溶液分析項(xiàng)目及方法分析項(xiàng)目分析方法苛性堿即溶液中OH-的量的總和，測定方法為酸堿滴定和量熱法SiO2硅鉬藍(lán)分光光度法Fe2O3鄰二氮雜菲分光光度法K2O、 Li2O原子吸收光譜法全S硫酸鋇重量法、碘量法Cl伏兒哈德法V分光光度法Ga高含量的用EDTA絡(luò)合滴定法，低含量的用吸光光度法有機(jī)物成分復(fù)雜，分析方法各異1.3 氧化鋁的分析 氧化鋁從應(yīng)用角度分冶金級和非冶金級，冶金級主要用于電解鋁的生產(chǎn)，非冶金級主要指特種氧化鋁，用于陶瓷、化工、醫(yī)藥等領(lǐng)域。冶金級氧化鋁不僅對雜質(zhì)元素的要求較高，而且物理性能如流動(dòng)性、載氟能力、在電解質(zhì)中的溶解度、電解起塵性等也受到關(guān)注。氧化鋁的分析項(xiàng)目主

20、要有： SiO2、 Fe2O3 、 K2O、Na2O、CaO、MgO 、TiO2、CuO、 MnO、ZnO、 Cr2O3、P2O5、V2O5、Li2O、 Ga2O3、F、Cl-、B2O3、SO42-、灼燒減量、- Al2O3含量、粒度分布、比表面積、安息角、真密度、松裝密度、磨損指數(shù)、吸油量、吸附指數(shù)、白度等。分析方法見表31.3 氧化鋁的分析表3 氧化鋁分項(xiàng)目及方法分析項(xiàng)目分析方法SiO2采用Na2CO3-H3BO3熔融、硝酸酸化，硅鉬藍(lán)分光光度法 Fe2O3采用Na2CO3-H3BO3熔融、硝酸酸化，鄰二氮雜菲分光光度法K2O、Na2O、 CaO、 MgO、 ZnO、MnO、 Li2O火焰

21、原子吸收光譜法TiO2二安替吡啉甲烷分光光度法CuO新亞銅靈分光光度法Ga2O3丁基羅丹明B分光光度法Cr2O3二苯基碳酰二肼分光光度法V2O5N-苯甲酰苯羥胺分光光度法1.3 氧化鋁的分析分析項(xiàng)目分析方法P2O5磷鉬藍(lán)分光光度法B2O3姜黃素分光光度法水分、灼燒減量重量法碳含量燃燒紅外吸收法SO42-亞甲基藍(lán)分光光度法F鑭-茜素絡(luò)合酮分光光度法Cl-硫氰酸汞分光光度法雜質(zhì)元素X-射線熒光分析法比表面積BET法- Al2O3含量X射線衍射法磨損指數(shù)流化床法1.4 氟化鹽、鋁電解質(zhì)的分析 電解鋁生產(chǎn)所使用的氟化鹽主要有氟化鋁、冰晶石、氟化鈣、氟化鎂、氟化鈉等 鋁電解質(zhì)通常含有冰晶石、氟化鋁、氧化

22、鋁、氟化鈣、氟化鎂和少量的LiF、SiO2、Fe2O3等成分氟化鋁、冰晶石分析的項(xiàng)目有： SiO2、 Fe2O3 、Na、 F、總Al、 CaO（ CaF2 ）、 P2O5、 SO42-、 Al 2O3、灼燒減量、安息角、真密度、松裝密度和粒度等電解質(zhì)分析的項(xiàng)目有： SiO2、 Fe2O3 、Na、 F、總Al 、 CaF2、MgF2 、LiF、 Al 2O3等氟化鋁、冰晶石和電解質(zhì)中總鋁的測定方法有8-羥基喹啉重量法、Al2O3重量法、EDTA重量法、EDTA容量法和X射線熒光光譜法，其中EDTA容量法是最常用的分析方法。其他成分分析見表41.4 氟化鹽、鋁電解質(zhì)的分析表4 氟化鹽、鋁電解質(zhì)

23、的分析項(xiàng)目及方法分析項(xiàng)目 分析方法SiO2硅鉬藍(lán)分光光度法Fe2O3鄰二氮雜菲分光光度法Na火焰原子吸收光譜法F蒸餾硝酸釷滴定法AlEDTA 置換滴定法CaF2、 MgF2、 LiF火焰原子吸收光譜法、 EDTA 滴定法P2O5磷鉬藍(lán)分光光度法S硫酸鋇重量法Al 2O3、灼燒減量重量法電解質(zhì)分子比晶型光學(xué)法、熱滴定、電導(dǎo)法1.5 鋁用碳素材料的檢測 鋁用碳素材料主要包括鋁電解用陽極材料、側(cè)部炭塊和陰極材料。鋁用碳素材料常規(guī)的分析項(xiàng)目有灰分、揮發(fā)分、水分、固定碳、硫分、強(qiáng)度、電阻率、真密度、體積密度等。鋁用碳素材料的灰分、揮發(fā)分、水分，采用重量法硫分的測定方法有：艾氏卡法、燃燒滴定法、燃燒吸收法

24、、 紅外吸收法電阻率一般用伏安法真密度一般用以二甲苯、水、無水乙醇為介質(zhì)的液體法微量元素的測定采用X射線熒光光譜法、ICP-AES和火焰原子吸收光譜法1.6 鋁及鋁合金的分析 在鋁及鋁合金中，需要對Si、Fe、Cu、Mg、Mn、Zn、Ti、Ga、V、Cr、Ni、Cd、Sb、As、Hg、Pb、Be、B、Sn、Zr、Re等。分析方法見表5鋁合金中Mg的測定二乙胺硫代甲酸鈉分離-EDTA測定法原理以鉻黑T為指示劑，用EDTA直接滴定Mg，終點(diǎn)為藍(lán)色。鋁及鋁合金的熔樣方法：NaOH溶液溶解在溶解過程中，基體元素Al以及Zn，Si等元素溶解與NaOH溶液中，而Cu，F(xiàn)e，Mn，Ni，Ca和部分Zn等同M

25、g一起留在沉淀中。干擾離子去除：加入適量的三乙醇胺和EDTA溶液，過濾和洗滌沉淀后，酸化調(diào)整溶液pH=3溶解沉淀后，調(diào)整pH=6 7，用二乙胺硫代甲酸鈉沉淀Cu，F(xiàn)e，過濾。調(diào)整濾液為pH = 10。鋁合金中錳的測定過硫酸銨氧化-高錳酸鉀吸光光度法原理：在硫酸，硝酸，磷酸混合溶液中，在Ag+存在下，過硫酸銨氧化二價(jià)錳為紫紅色的高錳酸。磷酸的作用：低價(jià)錳直接被過硫酸銨氧化為Mn（VII），避免中間形成各種價(jià)態(tài)的低價(jià)錳而影響準(zhǔn)確測定。硝酸銀的作用：催化劑注意事項(xiàng)：氧化酸度：1 2mol/L的混合酸反應(yīng)溫度：煮沸反應(yīng)時(shí)間：半分鐘過硫酸銨：新配新用1.6 鋁及鋁合金的分析分析項(xiàng)目 分析方法 Si 重量

26、法（含量1%） Fe 鄰菲羅啉分光光度法或原子吸收光譜法 Cu 高含量的Cu的測定一般采用恒電流電解重量法，低含量的Cu測定，常用的光度法有雙環(huán)己酮草酰二腙分光光度法、新亞銅靈分光光度法、原子吸收光譜法。 Mg 原子吸收光譜法Zn 原子吸收光譜法 Ti 過氧化氫分光光度法和二安替吡啉甲烷分光光度法 Ga 丁基羅丹明B分光光度法 V 苯甲酰苯胲分光光度法 Cr 原子吸收光譜法 表5 鋁及鋁合金中各元素分析方法 1.6 鋁及鋁合金的分析Ni 原子吸收光譜法 Cd 原子吸收光譜法 Sb KI分光光度法 As 砷鉬藍(lán)分光光度法 Hg 冷原子吸收光譜法 Pb 原子吸收光譜法 Be 分光光度法 B 氟硼酸

27、根離子選擇電極法或全譜直讀等離子體光譜儀 Sn 苯基熒光酮分光光度法 Zr 二甲酚橙分光光度法 Mn 高碘酸鉀分光光度法和原子吸收分光光譜法 Ag 火焰原子吸收光譜法 表5鋁及鋁合金中各元素分析方法2. 鎂的冶金分析 鎂的冶金分析2.1 白云石、菱鎂礦的分析 2.3 鎂及鎂合金的分析 2.2 硅鐵的分析2.1 白云石、菱鎂礦的分析 白云石、菱鎂礦及煅燒白云石、煅燒菱鎂礦的測定項(xiàng)目有： MgO 、 CaO、 Al2O3、SiO2、 Fe2O3 、灼燒減量、H2O、K2O、Na2O、NiO、CuO、 B2O3 、MnO、P、S、 CO2、鹽酸不溶物及MgO活性度等其中MgO、 CaO的測定通常采用

28、EDTA滴定法，以酸性鉻藍(lán)K和萘酚綠B作混合指示劑，以三乙醇胺掩蔽鐵、鋁、錳等干擾離子，在氨性緩沖溶液中，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定氧化鈣、氧化鎂合量。其他分析項(xiàng)目及方法見表 62.1 白云石、菱鎂礦的分析表6 白云石、菱鎂礦的分析項(xiàng)目及方法分析項(xiàng)目分析方法Fe2O3鄰二氮雜菲光度法、火焰原子吸收光譜法Al2O3EDTA滴定法、鉻天青S光度法SiO2硅鉬藍(lán)光度法、高氯酸脫水重量法、重量-鉬藍(lán)光度法K2O、Na2O火焰原子吸收光譜法MnO高碘酸鉀分光光度法、火焰原子吸收光譜法NiO丁二酮肟光度法、火焰原子吸收光譜法CuO新亞銅靈分光光度法、火焰原子吸收光譜法2.1 白云石、菱鎂礦的分析分析項(xiàng)目分析方

29、法B2O3甘露醇-酸堿滴定法、氟硼離子選擇電極法灼燒減量、水分重量法成分分析X射線熒光分析法活度性重量法鹽酸不容物重量法2.3 鎂及鎂合金的分析 鎂及鎂合金的成分分析主要有：Al、Si、Fe、Cu、Mn、Zn、Ti、Ni、Ag、Sn、Zr、Be、Cl、K、Na、In、Pb、Re、Ca、C等，還有力學(xué)性能、電性能、合金組織結(jié)構(gòu)等的檢測。各元素及分析方法見表7。鎂合金中鋁的測定鋁的含量較高：用EDTA置換滴定法。鋁的含量較低：鋁試劑吸光光度法，8-羥基喹啉萃取光度法，鉻天青s吸光光度法鉻天青s吸光光度法原理：在pH為5.3 6.8緩沖溶液中，Al3+與鉻天青S形成紫紅色絡(luò)合物。注意事項(xiàng)：1. pH

30、的影響：pH小于5.1時(shí)，絡(luò)合物形成困難。 pH大于6.8時(shí)，Al3+水解在溶液pH為2的時(shí)候先加入顯色劑鉻天青S，后調(diào)整pH？2.干擾離子的消除：銅（II），鐵（III）對顯色有干擾，加入抗壞血酸還原鐵（III），硫脲掩蔽銅（II）先調(diào)pH，再加鉻天青S，有色絡(luò)合物不穩(wěn)定，pH大于5.7時(shí)，吸光度降低。鎂合金中鎳的測定微量鎳的測定：丁二酮肟吸光光度法-糠偶酰二肟吸光光度法Ni 吡啶 鉻天青S - CTMAB丁二酮肟吸光光度法原理：丁二酮肟與鎳在氨性溶液中生成紅色螯合物注意事項(xiàng)：銅，鈷等共存元素可以與丁二酮肟形成螯合物。用氯仿將丁二酮肟螯合物萃取，再用稀氨水洗滌有機(jī)相，除去銅，鈷丁二酮肟螯合物

31、，在用稀鹽酸將鎳萃取回水相。萃取前加入鹽酸羥胺和檸檬酸鈉消除鐵，鋁的影響。2.2 鎂及鎂合金的分析 表7 鎂及鎂合金中各元素分析方法分析項(xiàng)目 分析方法 Al 8-羥基喹啉重量法 Si 硅鉬藍(lán)光度法 Fe 鄰二氮雜菲光度法 Cu 新亞銅靈水相顯色測定 Zn 高含量采用火焰原子吸收光譜法，低含量采用PAN分光光度法 Mn 高碘酸鉀氧化分光光度法 Ti 二安替吡啉甲烷分光光度法 Ni 丁二酮肟光度法和-糠偶酰二肟光度法 Ag 火焰原子吸收光譜法 Sn 鄰苯二酚紫和溴化十六烷基三甲基胺與錫絡(luò)合，進(jìn)行光度測定 2.2 鎂及鎂合金的分析 表7 鎂及鎂合金中各元素分析方法分析項(xiàng)目分析方法Zr 二甲酚橙光度法

32、 Be 依萊鉻氰藍(lán)R光度法 Cl 氯化銀濁度法 K、Na 火焰原子吸收光譜法 In 結(jié)晶紫光度法 Pb 火焰原子吸收光譜法 3 工業(yè)硅的冶金分析 工業(yè)硅的冶金分析 3.1 硅石的分析 3.2 工業(yè)硅的分析 3.1 硅石的分析硅石的分析 硅石的分析一般要求分析氧化硅、三氧化二鐵、氧化鋁、氧化鈣、氧化鎂等項(xiàng)目，如表8所示 表8 硅石的分析方法分析項(xiàng)目分析方法氧化硅 氫氟酸揮硅失重法、重量法-鉬藍(lán)光度法連用 三氧化二鐵 磺基水楊酸光度法 氧化鋁 鋁試劑分光光度法 氧化鈣、氧化鎂 火焰原子吸收光譜法 3.2 工業(yè)硅的分析 工業(yè)硅一般要求分析鐵、鋁、鈣三元素。鋁采用鉻天青S分光光度法鐵采用鄰二氮雜菲分光

33、光度法鈣的分析采用偶氮氯磷I分光光度法或者原子吸收光譜法。3.3 硅鐵的分析硅鐵是一種良好的脫氧劑，許多鋼種都用硅的合金進(jìn)行脫氧，硅鐵一般要求分析硅、鐵、鋁、錳、鎳、碳、硫等項(xiàng)目。硅的測定一般用高氯酸脫水重量法、直接飛硅重量法和氟硅酸鉀沉淀-氫氧化鈉滴定法鐵的測定一般采用重鉻酸鉀滴定法鋁的測定一般用強(qiáng)堿分離-氟鹽置換-硝酸鋅滴定法、鉻天青S分光光度法和火焰原子吸收光譜法錳的測定一般采用高碘酸鉀分光光度法鎳的測定一般采用丁二酮肟分光光度法鉻的測定一般二苯基碳酰二肼分光光度法碳和硫的測定一般采用燃燒紅外吸收法4 鋰及鋰鹽的分析 4 鋰及鋰鹽的分析 鋰輝石、鋰云母礦的分析 碳酸鋰、單水氫氧化鋰、氯化

34、鋰的分析 高氯酸鋰的分析 磷酸鋰的分析 六氟磷酸鋰的分析 金屬鋰的分析 4.1 鋰輝石、鋰云母礦的分析 這兩種礦物通常對一些氧化物含量進(jìn)行分析：如表9 表9 鋰輝石、鋰云母礦的分析方法 分析項(xiàng)目分析方法氧化鋰、氧化鉀、氧化鈉、氧化銣、氧化銫 火焰原子吸收光譜法 氧化鋁 氟鹽置換-EDTA滴定法 三氧化二鐵 滴定法和分光光度法； 氧化硅 重量法和鉬藍(lán)光度法 氧化鈣、氧化鎂 EDTA滴定法和原子吸收光譜法 錳 高錳酸鉀光度法 氟 滴定法、光度法、離子選擇電極法 氧化鈹 鈹試劑、鉻天青S 4.2碳酸鋰、單水氫氧化鋰、氯化鋰的分析 碳酸鋰中主含量的測定一般采用酸堿滴定法，單水氫氧化鋰的測定也采用酸堿滴

35、定，氯化鋰中氯化鋰的測定一般采用電位滴定法。其他一些雜質(zhì)元素的測定方法如表104.2碳酸鋰、單水氫氧化鋰、氯化鋰的分析表10 碳酸鋰、單水氫氧化鋰、氯化鋰的分析方法分析項(xiàng)目分析方法鋁 鉻天青S、鋁試劑分光光度法 硅 硅鉬藍(lán)分光光度法 鉀、鈉、鈣、鎂 火焰原子吸收光譜 鐵 鄰菲羅啉分光光度法 氟 氟離子選擇電極法 氯 硝酸銀比濁法 硫化物 還原滴定法、鋇鹽比濁法、亞甲基藍(lán)分光光度法 銅、鉛、鋅、鎳 原子發(fā)射光譜法、火焰原子吸收光譜法 4.3 高氯酸鋰的分析 高氯酸鋰的測定主要有： 離子交換樹脂法、離子電極法和試劑沉淀重量法，而其中氮的測定是將亞硝酸鹽、硝酸鹽還原成銨或氨，然后直接蒸餾法將氨蒸出與基體分離，用納氏比色法測定總氮量鐵的測定用鄰菲羅啉分光光度法鉛的測定用火焰原子吸收光譜法硫化物的測定用硫酸鋇比濁法氯及氯酸鹽的測定用氯化銀比濁法水不溶物及水分的測定用重量法澄清度的測定用目視比濁法4.4 磷酸鋰的分析 由于磷酸為三元酸，所以磷酸鋰含量采用酸堿分步滴定法進(jìn)行測定鐵的測定采用鄰菲羅啉分光光度法，鈣、鎂、銅、鉛、鎳的測定采用火焰原子吸收光譜法。鹽酸透明