過氧化氫光度法測定釩鈦磁鐵礦中鈦

鈦是鋼中重要的金屬化合物之一，能防止鋼中的氣泡，提高鋼的強(qiáng)度和耐腐蝕性，改善顆粒的質(zhì)量，減少時(shí)間和抗寒性。釩鈦磁鐵礦作為爐料可提高鋼中鈦含量,常見的釩鈦磁鐵礦中TiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%~15%之間,V2O5質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.4%,此外,SiO2,CaO,MgO,Al2O3,S含量較高,給TiO2的測定帶來一定困難。本法采用磷酸和硫酸溶解試樣,在體積分?jǐn)?shù)5%硫酸介質(zhì)中,用過氧化氫光度法測定TiO2。方法具備了快速、準(zhǔn)確、測定范圍寬的特點(diǎn),特別適用于工廠實(shí)驗(yàn)室批量試樣的分析。1實(shí)驗(yàn)部分1.1硫酸鈉優(yōu)級純721B型分光光度計(jì)(北京第二光學(xué)儀器廠)。磷酸(優(yōu)級純):ρ約1.69g/mL,1+4;硫酸:1+1,5+95;過氧化氫:體積分?jǐn)?shù)3%;飽和氟化鈉溶液。試劑除特別注明外均為分析純,水為蒸餾水。1.2硫酸母液的制備稱取0.1000g3~5個(gè)二氧化鈦含量不同的釩鈦磁鐵礦標(biāo)樣于150mL燒杯中,加入10mL磷酸加熱溶解,待試樣溶解后取下,稍冷,緩慢加入10mL硫酸(1+1),并在不斷搖動下緩慢加入20mL水,使鹽類溶解后冷至室溫,移入50mL容量瓶中,以水稀釋至刻度,搖勻,此母液供測定TiO2。1.2.1磷酸溶液的加入準(zhǔn)確移取10mL母液置于100mL鋼鐵量瓶中,依次準(zhǔn)確加入1.5mL磷酸(1+4),5mL過氧化氫(體積分?jǐn)?shù)3%),搖勻,以硫酸(5+95)稀釋至刻度,搖勻。1.2.2磷酸氟化鈉溶液準(zhǔn)確移取10mL母液置于100mL鋼鐵量瓶中,依次準(zhǔn)確加入1.5mL磷酸(1+4),5mL飽和氟化鈉溶液,5mL過氧化氫(體積分?jǐn)?shù)3%),充分振蕩,以硫酸(5+95)稀釋至刻度,搖勻。1.2.3吸收測量采用4cm吸收皿,在分光光度計(jì)上,選用較高檔次(如7檔)靈敏度,于420nm波長處測量顯色液對參比液的吸光度。2結(jié)果與討論2.1試樣溶樣時(shí)間試驗(yàn)表明:試樣溶解溫度不宜過高或過低,以中低溫為宜。溶樣時(shí)間應(yīng)適宜,溶樣時(shí)間過短,試樣分解不完全;溶樣時(shí)間過長,易形成焦磷酸鹽白色沉淀析出附于杯底。當(dāng)大量磷酸煙冒出,中小氣泡基本消失,杯底無殘?jiān)鼤r(shí),試樣即分解完全。2.2鐵絡(luò)合物h3.溶液中鐵(Ⅲ)呈黃色,干擾TiO2的測定,本法采用磷酸掩蔽,利用磷酸與鐵(Ⅲ)生成無色絡(luò)合物H3[Fe(PO4)2]消除鐵的干擾。但由于磷酸可削弱[TiO(SO4)2]2-絡(luò)合物的顏色,所以應(yīng)控制標(biāo)樣與試樣測定過程中磷酸用量一致。2.3釩的存在對鈦磁鐵礦的影響釩與H2O2形成黃色絡(luò)合物,是測定TiO2的主要干擾元素。由釩和鈦的吸收曲線可知,在鈦的最大吸收波長處,釩的吸光度約為鈦的1/3。釩鈦磁鐵礦中釩含量較低(w(V2O5)<0.4%),由于釩的存在,使鈦產(chǎn)生的測定偏差約為<0.01%~0.05%(絕對偏差),誤差較小。本法采用標(biāo)準(zhǔn)樣品繪制工作曲線,使誤差控制在允許的范圍內(nèi)。2.4ph值對氧鈦離子穩(wěn)定性的影響酸度對二氧化鈦的測定影響顯著,故應(yīng)嚴(yán)格控制。在本法,鈦(Ⅳ)與過氧化氫生成穩(wěn)定的黃色[TiO(H2O2)]2+氧鈦離子,該氧鈦離子在pH>2.2的酸度條件下不穩(wěn)定,其黃色隨pH值的增高而減退;pH<2.2的酸度條件下,氧鈦離子穩(wěn)定性良好,不受酸度變化影響。試驗(yàn)表明,顯色時(shí)硫酸體積分?jǐn)?shù)以5%為宜,在該酸度下顯色迅速,顯色后即可測定。2.5分析及用量一致性的控制過氧化氫濃度直接影響吸光度,故試樣分析及工作曲線繪制應(yīng)嚴(yán)格控制其用量的一致性。由于過氧化氫穩(wěn)定性較差,故需當(dāng)天配制,并與試樣同步繪制工作曲線。2.6參與溶液的形成試驗(yàn)表明,隨二氧化鈦含量的升高,參比液的空白值也相應(yīng)升高,故本法采用試劑褪色液作為參比進(jìn)行測定,測定結(jié)果令人滿意。2.7工作曲線的繪制采用同品種不同二氧化鈦含量的釩鈦磁鐵礦標(biāo)樣按實(shí)驗(yàn)方法繪制工作曲線。其線性回歸方程為:A=0.0561w-0.26,式中:w——TiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù),%;A——吸光度;相關(guān)系數(shù)r=0.998。3《儀器論壇》稱取0.1000g試樣于干燥的150mL燒杯中,加入10mL磷酸,中溫加熱至試樣溶解,以下按實(shí)驗(yàn)方法測定。從工作曲線上查得二氧化鈦含量。樣品分析結(jié)果見表1。薈萃全球信息評介世界儀器歡迎訂閱《現(xiàn)代科學(xué)儀器》雙月刊《現(xiàn)代科學(xué)儀器》是在有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)人和著名科學(xué)家的指導(dǎo)和大力支持下誕生的。它是國內(nèi)唯一以介紹和評論國內(nèi)外科學(xué)儀器為主的綜合性的科技期刊,是國內(nèi)權(quán)威性的科學(xué)儀器論壇,也是一份具有參考價(jià)值的指南。本刊宗旨:薈萃全球信息,評介世界儀器,發(fā)揮導(dǎo)向作用,為促進(jìn)中國儀器事業(yè)的發(fā)展服務(wù)。主要內(nèi)容:對國內(nèi)外儀器進(jìn)行綜述和評論;及時(shí)介紹現(xiàn)代儀器國際前沿的動態(tài)和成果;報(bào)道國內(nèi)儀器研制成果,分析測試技術(shù)和方法;交流儀器升級改造、選購、使用和維護(hù)保養(yǎng)等方面的知識和經(jīng)驗(yàn);各種儀器的應(yīng)用論文及儀器的介紹。讀者對象:各行各業(yè)實(shí)驗(yàn)室、試驗(yàn)室、研究室應(yīng)用儀器的科技人員及購置儀器設(shè)備的管理人員;從事高技術(shù)及其產(chǎn)品研制開發(fā)的科技人員;各級有關(guān)管理決策人員;大專院校師生等。發(fā)行范圍:國內(nèi)外公開發(fā)行。本刊是中國科技核心期刊,為雙月刊,每雙月出版:12元/期,72元/年。國內(nèi)統(tǒng)一刊號:CN11-2837/TH,國際刊號:ISSN1003-8892,國外發(fā)行代號:4536BM,國內(nèi)郵發(fā)代號:82-65。讀者可到全國各地郵局訂閱,亦可直接到編輯部訂閱,按以下地址將款郵寄至編輯部或通過銀行匯款均可。開戶銀行:交通銀行北京萬壽寺支行編輯部地址