硅鉬藍(lán)光度法測(cè)定鈷基焊絲中的硅含量*

繆亞國(guó)，李　穎

(江陰市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所， 江蘇 江陰　214434)

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硅鉬藍(lán)光度法測(cè)定鈷基焊絲中的硅含量*

繆亞國(guó)，李穎

(江陰市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所， 江蘇 江陰214434)

介紹了試樣的處理方法和參比溶液的制備過(guò)程以及鈷基焊絲中硅含量的測(cè)定、試驗(yàn)方法。研究結(jié)果表明，此方法在硅含量為0.025%～0.350%范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系；6次獨(dú)立測(cè)試結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.75%，且方法具有較高的回收率。

鈷基焊絲； 硅； 分光光度法； 測(cè)定

引言

鈷基焊絲主要用于化工設(shè)備和各種機(jī)械設(shè)備磨損部位的堆焊修補(bǔ)。焊絲中元素的成分和含量直接影響材料的各項(xiàng)性能，因此需要對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的控制[1-2]。而目前相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中尚無(wú)鈷基焊絲化學(xué)成分的檢測(cè)方法，且檢索發(fā)現(xiàn)，關(guān)于鈷基焊絲的元素分析方面的文獻(xiàn)較少[3-5]。

1　試驗(yàn)部分

1.1儀器和試劑

電子天平(梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司，AL104)；可見(jiàn)分光光度計(jì)(上海精密科學(xué)儀器有限公司，722S型)；鹽酸(江陰化學(xué)試劑廠有限公司，優(yōu)級(jí)純)；硝酸(江陰化學(xué)試劑廠有限公司，優(yōu)級(jí)純)；鉬酸銨(天津市大茂化學(xué)試劑廠，分析純)；草酸(天津市凱通化學(xué)試劑有限公司，分析純)；六水合硫酸亞鐵銨(上海市四赫維化工有限公司，分析純)。

1.2試驗(yàn)過(guò)程

1.2.1試樣處理

稱(chēng)取0.1000 g試樣置于150 mL錐形瓶中，用稀王水(鹽酸∶硝酸∶水=40∶13∶147)溶解后，冷卻稀釋至100 mL。分別移取10 mL試液置于兩個(gè)150 mL錐形瓶中，再分別加入25 mL水。

在室溫條件下，按以下方法處理待測(cè)液和參比溶液。特別說(shuō)明的是，每加入一種試劑后都要搖動(dòng)溶液。

(1)按下列順序往待測(cè)液中加入試劑：

1)5 mL鉬酸銨溶液(50 g/L)，靜置20 min；

2)10 mL草酸溶液(100 g/L)；

3)立即加入5 mL硫酸亞鐵銨溶液(60 g/L的1+100稀硫酸溶液)。

(2)按下列順序往參比溶液中加入試劑：

1)10 mL草酸溶液(100 g/L)；

2)5 mL鉬酸銨溶液(50 g/L)；

3)5 mL硫酸亞鐵銨溶液(60 g/L的1+100稀硫酸溶液)。

1.2.2標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與處理

稱(chēng)取0.1000 g純鈷四份，分別加入硅標(biāo)準(zhǔn)溶液(100 μg/mL)0.25，0.5，2.0，3.5 mL，用稀王水溶解，冷卻后稀釋至100 mL。然后按1.2.1中試樣處理過(guò)程加入各類(lèi)試劑。以不加入標(biāo)準(zhǔn)溶液的純鈷作為參比溶液，用2 cm比色皿，在680 nm處測(cè)出其吸光度。以硅元素含量為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制工作曲線。

2　結(jié)果與討論

2.1各試劑的作用

試樣用稀王水溶解后，硅元素轉(zhuǎn)化為可溶性正硅酸，在微酸性下，加入鉬酸銨與硅酸生成黃色的硅鉬黃，靜置20 min后，可形成硅鉬雜多酸。在上述溶液中加入草酸，溶液中H+的濃度可提高至4 mol/L，此時(shí)硅鉬雜多酸是穩(wěn)定存在的，而磷和砷雜多酸已被完全破壞，用此方法可消除磷、砷元素對(duì)硅元素的影響。另外，加入草酸可絡(luò)合鐵離子，降低了鐵元素對(duì)硅的影響。在溶液中加入硫酸亞鐵銨可將硅鉬黃還原為硅鉬藍(lán)。

待測(cè)液與參比溶液加入試劑的順序不同，主要是因?yàn)樵趨⒈热芤褐邢燃尤氩菟岷螅墒谷芤旱乃岫冗h(yuǎn)遠(yuǎn)大于硅與鉬酸銨形成硅鉬酸銨的所需適宜酸度(H+濃度約為0.2～0.6 mol/L)，此時(shí)參比溶液的基體與待測(cè)液基本一致，可消除基體顏色不同引起的干擾。

2.2標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

如圖1所示為硅標(biāo)準(zhǔn)溶液含量與吸光度關(guān)系圖。從圖1中可以看出，曲線方程為：y=1.7134x+0.1824，線性相關(guān)系數(shù)R2為0.9997。說(shuō)明本方法在硅含量為0.025%～0.350%范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系。

圖1　硅標(biāo)準(zhǔn)溶液含量與吸光度關(guān)系圖

2.3精密度試驗(yàn)

對(duì)同一待測(cè)試樣進(jìn)行6次平行試驗(yàn)，硅含量的測(cè)試結(jié)果如表1所示。從表中可以看出，6次獨(dú)立測(cè)試結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.75%，說(shuō)明本方法精密度好，滿足檢測(cè)要求。

表1　精密度試驗(yàn)結(jié)果

2.4回收率試驗(yàn)

稱(chēng)取3份0.1000 g鈷基焊絲試樣，分別加入硅標(biāo)準(zhǔn)溶液(50 μg/mL)0，0.5，3.0 mL，用(1+3)稀王水溶解后，冷卻稀釋至100 mL。按1.2.1所述試樣處理方式對(duì)稀釋液進(jìn)行處理后，按1.2.2中的儀器條件對(duì)各溶液進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果如表2所示。從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，在線性范圍內(nèi)，本方法具有很好的回收率。

表2　回收率試驗(yàn)結(jié)果

3　結(jié)束語(yǔ)

(1)采用稀王水溶解樣品，通過(guò)加入鉬酸銨、草酸、硫酸亞鐵銨等試劑，可以將鈷基焊絲中的硅元素轉(zhuǎn)化為硅鉬藍(lán)，并消除試樣中磷、砷、鐵等元素的干擾。

(2)通過(guò)調(diào)整參比溶液的試劑加入順序，破壞了參比溶液中硅與鉬酸銨形成硅鉬酸銨的所需適宜酸度，使參比溶液的基體與待測(cè)液基本一致，消除了基體顏色不同引起的干擾。

(3)本方法在硅含量為0.025%～0.350%范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系，且該方法的精密度、準(zhǔn)確度和回收率較好，可用于鈷基焊絲中硅元素的日常檢測(cè)。

(4)采用硅鉬藍(lán)光度法測(cè)定鈷基焊絲中的硅含量，操作周期短，檢測(cè)成本低，準(zhǔn)確性好，可用于實(shí)際樣品的分析。

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2016-03-30

繆亞國(guó)(1976—)，男，工程師。電話：13506160022；E-mail：fengxiumei@jqt-cn.com

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