過硫酸銨氧化滴定法測定合金中的錳含量

高樹峰　宋曉軍　沈菲　彭占如

摘 要：采用過硫酸銨氧化硫酸亞鐵銨滴定法對硅錳合金、錳鐵中錳含量化學檢測的方法進行研究， 解決國標方法中高氯酸、硝酸酸銨等爆炸品的使用問題，文章簡要概述了方法的相關試驗步驟，主要研究的氧化劑用量、指示劑加入時段對終點和結果的影響、干擾元素的消除等相關實驗條件，以期為硅錳合金、錳鐵中的錳化學成分檢測提供理論依據。

關鍵詞： 過硫酸銨氧化法;合金;錳

硅錳合金、錳鐵可以提高鋼的可鍛性和可軋性[1-2];同時作為合金元素添加劑錳又能細化鋼的晶粒，提高鋼的淬火深度，錳的元素含量會影響到最終成品鋼材的質量。目前國家標準采用電位滴定法、硝酸銨氧化滴定法與高氯酸氧化滴定法測定錳含量，方法中均會用到高氯酸或硝酸銨等爆炸品，無論采購、存儲、使用都會受到一定限制，為滿足生產檢驗的需要，本文主要對硅錳合金、錳鐵中的錳的元素含量測定的過硫酸銨氧化滴定法進行研究。

1 試驗部分

1.1 試驗試劑

磷酸，硝酸，硫酸，10%。硝酸銀溶液，0.5%.過硫酸銨，N-苯代鄰氨基苯甲酸：0.1%。二苯胺磺酸鈉（1%）。硫酸亞鐵銨標準滴定溶液（約0.05mol/L）。

1.2 試驗方法

稱取0.1g試樣至250 mL三角瓶中，加入5 mL硝酸和15 mL磷酸加熱使試樣全部溶解，取下放涼，加入50 mL水，搖勻煮沸3分鐘，取下加入10 mL 0.5%的硝酸銀溶液，加入3g過硫酸銨，放置3分鐘，加熱煮沸3分鐘，冷卻定容在250 mL容量瓶中，分取50 mL到250 mL的三角瓶中，用過硫酸銨標準滴定溶液滴定，在溶液還有微微的淺粉色時加入N-苯代鄰氨基苯甲酸指示劑，繼續滴定由淺紫色變成黃綠色既為終點。

2 結果與討論

2.1 過硫酸銨的用量控制

通過加入2g～6g過硫酸銨對三組標準樣品進行實驗，實驗結果如表1 ，表明過硫酸銨加入量在2.0～4.0 g結果穩定可靠，實驗采用3.0 g。

2.2 指示劑加入時間對終點影響實驗

用標準樣品對指示劑加入時間進行實驗，滴定開始加入指示劑滴定終點無滴定終點;至粉色時加入滴定后黃色， 終點不明確;至淺粉色時加入綠色終點明確，至微微的淺粉色時加入綠色終點明確。實驗表明指示劑加入過早滴定無終點，主要是高錳酸根的氧化使指示劑失去作用，指示劑加入點越接近終點，高價錳被還原為低價錳，滴定終點變化越明顯。

2.3 指示劑加入時間對測定結果影響實驗

用標準樣品在理論滴定終點前不同時段加入指示劑，然后滴定到終點，檢測結果見表2。

通過表2實驗可知， 在理論滴定終點前3mL以內（此時溶液有微微的淺粉色）加入指示劑，對測定結果影響很小，且越接近終點加入指示劑對測定結果影響越小。

2.4 干擾因素的控制

由于硅錳合金、錳鐵中含有的釩、鈰等元素會被過硫酸銨氧化，同時也會被高錳酸根氧化，滴定時消耗標準溶液造成結果偏高。通過加入干擾元素實驗確定釩、鈰干擾結果，結果表明1% 的釩等比于1.07%的錳，1%的鈰等比于0.39%的錳，干擾元素可以按照相關比例進行消除。

2.5 方法穩定性試驗

用60.13和67.49的兩個標準樣品分別進行10次測試方法的穩定性，結果的RSD（%）分別為0.218和0.304，滿足測定方法的要求。

3 結論

過硫酸銨氧化滴定法測定合金中的錳含量，雖然過硫酸銨將錳氧化至七價，只要控制好氧化劑用量和指示劑加入的時間，消除干擾元素的影響，完全能滿足鋼鐵企業對合金中錳元素含量檢測的需求。

參考文獻：

[1]李聿軍，李斌，向華等.轉爐內加錳鐵脫硫的工藝探討和實踐[J].山東冶金，2008，30（2）.

[2]劉偉尚，梁克韜，鋁錳鐵復合脫氧合金新產品的開發試制[J].酒鋼科技，2015（4）.