金属材料分析方法的选择和施行——第四讲 金属材料中钛的测定（续）

(2)高纯铝(纯度99.99%)中痕量钛的测定(摘自上海材料研究所1964年研究报告)适用范围:高纯铝测定范围:w(Ti)0.001%～0.010%方法提要:①试样的溶解及钛的分离　称取试样1 000～2 000g,置于聚四氟乙烯烧杯中,按每克试样6g氢氧化钠的比例加入氢氧化钠后分次加入水10ml,待自发溶解反应缓慢时加热至试样溶解完全,加水稀释至约200ml,加入铁溶液(ρFe5mg·ml-1)4ml,充分搅拌,加热至沸并保温约30min,冷却,过滤,用10g·L-1氢氧化钠溶液洗涤烧杯及沉淀。弃去滤液。分次用热盐酸(1+3)20ml将沉淀从滤纸上溶解并接受于原烧杯中。必要时在稀盐酸中加…     

金属材料分析方法的选择和施行——第四讲 金属材料中钛的测定（续）

(1)变色酸光度法测定钛量(摘自GB/T223 16-1991)适用范围:生铁、碳钢等铁基合金测定范围:w(Ti)0.010%～2.50%方法提要:①试样溶解　按表19所示称取试样并置于250ml锥形瓶中,加入HCl HNO3(3+1)混合酸20～30ml,加热溶解试样。含硅高的试样,在溶解时向溶液中滴加氢氟酸(ρ1.15g·ml-1)数滴助溶。高碳钢试样则需加入高氯酸(ρ1.67g·ml-1)3～5ml。待溶解完全后加入硫酸(1+1)10ml,加热蒸发至冒硫酸烟。如在溶样时曾滴入氢氟酸助熔,须将溶液冷却,用水冲洗锥形瓶内壁后再冒烟一次。表19　试样称取量及试液分取量Tab.19　Massofsampleandal…     

金属材料分析方法的选择和施行 第四讲 金属材料中钛的测定（续）

(8)应用二安替比林光度法的讨论以上列举了在钢铁及非铁合金中应用DAPM光度法测定钛的7种方法。方法之间主要不同点反映在酸度、酸的介质、DAPM试剂的加入量及显色反应所需时间等方面,详见表18。在金属材料分析中应用二安替比林甲烷光度法测定钛,从表18中可以获得如下的启示:①显色溶液的介质、盐酸介质略优于硫酸介表18　DAPM光度法测定钛的显色条件的比较Tab.18　ConditionsofcolorreactionsofDAPMphotometricmethods方法及分析对象Methodandobjectofanalysis测定范围及取样量Rangeofdeterminationandmacsofsample显色体积及…     

金属材料分析方法的选择和施行第四讲金属材料中钛的测定(续)

过氧化氢光度法测定钛的灵敏度较低(ε400=700)，但选择性相对较好。主要的干扰元素有钒(V)、铈(Ⅳ)、钼(Ⅵ)、铀(Ⅵ)、铁(Ⅲ)等，可用较简便的方法消除其影响。因此，在一些标准方法和日常快速分析方法中仍有应用。     

金属材料分析方法的选择和施行——第四讲 金属材料中钛的测定（续）

⑤方法的精密度　提供了由8家试验室协作对方法的精密度进行试验的结果。见表10。表10　DAPM光度法测定钛的精密度试验结果(n=8)Tab.10　ResulfofprecisiontestoftheDAPMphotometricmethodCRM的名称及编号证书值wTi(%)测定值wTi(%)重复性限R1(%)再现性限R2(%)低合金钢NBS19g0.0270.0280.00130.0043低合金钢NBS170a0.2810.2820.0090.0228铸铁NBS122d0.0070.0060.00190.0037高炉生铁NBS1144a0.3200.3300.01180.0168高合金钢NBS3440.0760.0790.00220.0065特种钢NBS11560.2100.2000.00540.0143[注1]　该方法系测定总钛量。试…     

金属材料分析方法的选择和施行 第四讲：金属材料中钛的测定（续）

(2)变色酸光度法测定钢铁中钛(摘自NF A06-313-87) 适用范围:含钴、铜或钒量ω(％)<6％,钼量<2.5％,铌量<0.2％且不含钨的钢铁试样可不分离直接测定,超过规定范围的试样应经过树脂交换分离。 测定范围:ω(Ti)0.010％-3.00％ 方法提要:此标准方法分为两部分,第一部分为     

金属材料分析方法的选择和施行第四讲金属材料中钛的测定(续)

1 .3　钛与金属材料及其作用钛是钢的重要合金元素之一。钛对钢的组织起着缩小γ相区 ,形成γ相圈的作用。它在α铁中的溶解度为 9% ,在γ铁中的溶解度仅达 0 .7%。钛是最强的碳化物形成元素 ,与氮的亲合力也极强。钛对钢性能的影响在许多方面得到反映。钛在钢中有很强的固溶化作用 ,但相对降低了固溶体的韧性。固溶于奥氏体中能很强地提高钢的淬透性 ;但在另一方面化合钛的微细颗粒会成为新相的晶核 ,从而促使奥氏体分解 ,降低钢的淬透性。钛能提高钢的回火稳定性 ,并有二次硬化作用。当其含量较高时 ,析出弥散分布的拉氏相 (TiFe2 ) ,产…     

金属材料分析方法的选择和施行 第四讲金属材料中钛的测定（续）

2.6.3　变色酸作为显色剂应用于钛的测定酚类试剂,特别是含有两个相互处于邻位的试剂,一般都能与亲氧的钛(Ⅳ)离子产生显色反应。变色酸又称铬变酸(chromotropicacid),按系统命名应称为1,8 二羟基萘 3,6 二磺酸,结构式为:此试剂系羟基萘类试剂,两个羟基在分子中的位置,严格地说,相互不在邻位,但在与钛(Ⅳ)的络合反应中具有与两个相邻的羟基相似的作用。试剂级的变色酸为无色结晶,其二纳盐的相对分子质量为364.3,易溶于水,呈弱酸性(pH值约为3)。其水溶液不稳定,易被空气氧化而变成黄色或棕黄色。因此,在配制溶液时需采取防氧化措施。在弱酸…     

金属材料分析方法的选择和施行 第四讲 金属材料中钛的测定

1 概述1.1 钛的特性1790年英国人格莱高尔(Gregor)从钛铁矿砂中发现了钛,1795年克拉普罗(Klaproth)对钛继续进行了研究并予以命名为Titanium。但当时他们只得到了二氧化钛。金属钛是由亨特(Hunter)于1910年用钠还原氯化钛而制得。     

金属材料分析方法的选择和施行第四讲 金属材料中钛的测定（续）

2.6.2　二安替比啉甲烷作为显色剂用于钛的测定二安替比啉甲烷(以下简写作DAPM)属离子缔合物形成显色剂,系白色粉状固体,相对分子质量为406.5(含结晶水),熔点为155～157℃,150℃以上试剂分解。试剂微溶于水,但溶于稀酸或氯仿、乙醇等有机溶剂中。在酸性介质中DAPM通过其分子中的羰基-C=O与一个或两个氢离子实现质子化:一般认为,DAPM质子化的阳离子与某些金属络阴离子形成离子缔合型络合物:[Mm+Xn](n-m)-+(n-m)RH+RH+(n-m)·[Mm+Xn](n-m)-式中　Mm+———价态为m+的金属阳离子X———阴离子,如卤素离子或硫氰酸盐等n———金属阳离…     

金属材料分析方法的选择和施行第四讲金属材料中钛的测定(续)

2钛的测定方法的选择及施行 2.1钛的滴定分析 测定金属材料中高含量钛,过去曾应用重量法,例如ASTM E31-75(Reapproved 1979)铁合金分析方法中的钛铁中钛的测定方法.     

金属材料分析方法的选择和施行——第四讲 金属材料中钛的测定（续）

③显色及光度测定　将分取的两份试液分别置于100ml容量瓶中,各加硫酸(1+1)25.0ml,加水至约65ml,加入50g·L-1硫酸铜溶液2滴,20g·L-1抗坏血酸溶液(用时现配)2.0ml,摇匀,加入50g·L-1DAPM溶液(1mol·L-1盐酸)10 0ml,加水至标线,摇匀。放置30min,用1cm或3cm的吸收皿,以试剂空白作参比,在400nm波长处测得其吸光度。④工作曲线的制备钛量为0～0.050mg的工作曲线:于一组100ml容量瓶中,依次加入0.010mg·ml-1钛标准溶液0,0.50,1.00,1.50,3.00及5.00ml,各加入20mg·ml-1铝溶液(约1.3mol·L-1盐酸)25 0ml,以下操作同③。钛量为0～0.160mg的…     

金属材料分析方法的选择和施行——第四讲 金属材料中钛的测定（续）

2.6　钛的光度分析及显色试剂光度分析法在金属材料钛的测定中占有很重要的地位,而随着有机显色剂的研究和发展,可用于钛的光度测定的显色试剂也非常多。但能成功地应用于金属材料中光度测定钛的试剂却是屈指可数。主要的显色试剂有过氧化氢、二安替比啉甲烷和变色酸等。2.6.1　过氧化氢的性质及其与钛(Ⅳ)的显色反应纯过氧化氢是一种无色、有刺鼻嗅味、味涩且稍呈粘稠的液体。分子式为H2O2,相对分子质量为34.016,在20℃时的密度为1.43g·cm3,在压力为101.326kPa时沸点为152.1℃,凝固点为-0.43℃,此时凝结成四方晶体。它在4℃时的密度为1.…     

金属材料分析方法的选择和施行第四讲金属材料中钛的测定(续)

2.4　铝钛中间合金中钛的测定(此方法由上海材料研究化学分析研究室提供)测定范围:w(Ti)≥1%方法提要:试样0.5000g,置于500ml锥形瓶中,加入盐酸(1+1)20ml,作用缓慢时加热至试样全溶,滴加过氧化氢(ρ1.11g·ml-1)3～5滴,煮沸。如溶液不清,过滤至另个500ml锥形瓶中,用盐酸(5+95)洗涤沉淀及滤纸。如沉淀中有不溶性钛的化合物存在,须将沉淀及滤纸置于铂坩埚中灰化,用焦硫酸钾熔融,熔块用稀硫酸浸出后并入于主液中。加硫酸(ρ1.84g·ml-1)5ml,加热蒸发至冒硫酸烟,冷却,加盐酸(1+1)100ml,加热溶解盐类,加水至约150ml,加入碳酸氢钠2g和铝片2g,随即…     

金属材料分析方法的选择和施行第四讲金属材料中钛的测定(续)

2 .3　锌汞剂还原硫酸高铁铵滴定法测定钢铁中钛(JISG12 2 3- 1986 )测定范围 :w(Ti)≥ 0 .0 5 %方法提要 :(1)试样溶液的制备 :按表 1所示称取试样并溶解制成试样溶液。溶样在 30 0ml烧杯中进行。表 1　称样量及试样的溶解Tab .1　Massofsampleanditsdissolution含钛范围w(Ti) %称样量(m/ g)溶样方法可溶于盐酸的试样难溶于盐酸的试样≥ 2≥ 0 .5～ <2≥ 0 .0 5～<0 .51.0 0 0 02 .0 0 0 05 .0 0 0 0　 1～ 2g试样加盐酸 ( 1+1) 3 0ml及硫酸 ( 1+4 ) 10ml加热溶解　 5 g试样加盐酸( 1+1) 80ml及硫酸 ( 1+4 ) 10ml,加热溶解　每克试样加…     

金属材料分析方法的选择和施行 第四讲 金属材料中钛的测定(续)

在2．7．1至2．7．3节中所引述的各方法的测定下限均为ω(Ti)0．01％。不适用于含钛量低于此限的试样的分析。但在实际工作中却有要求测定钢铁、纯铝等金属材料中的痕量钛。为此选择以下两方法供参考。     

金属材料分析方法的选择和施行第五讲金属材料中钨的测定

1概述1.1钨的性质1781年社勒发现了三氧化钨,从而认识了元素钨。在地球上,钨仅占岩石圈的1.6×10-1%。因此被认为是一种稀有元素。钨的主要矿物有白钨矿(CaWO4)和黑钨矿(钨酸铁FeWO4和钨酸锰MnWO4的混合晶体)。     

金属材料分析方法的选择和施行第五讲金属材料中钨的测定(续)

2　钨测定方法的选择及施行2.1　钨的重量测定法测定合金钢、钨铁等金属材料中大量钨,包括国内外标准在内的分析方法主要采用重量法,如 GB/T 223.43-1994,GB/T 7731.1987,ГОСТ12349-83及ATSM E30 77 等。在 ASTM的一些合金钢的新标准方法(如E352,E353,E354)中均未列入钨的测定方法。可以认为,测定高含量钨目前尚没有可以代替钨酸沉淀重量法的新方法。钨的钨酸沉淀重量测定法乃基于将试样中的钨(Ⅵ)以难溶的钨酸状态析出。由于酸的介质(盐酸或硝酸)和温度条件的不同,钨酸的沉淀状态有黄色钨酸(H2WO4)和白色胶状的含水钨酸(H2WO…     

金属材料分析方法的选择和施行 第三讲 钢铁中钼的测定(续)

(2 )对α 安息香肟重量法测钼的解说α 安息香肟早在 1932年已被应用作为钼 (Ⅵ )的沉淀剂并建立了钢铁中钼的重量测定方法。之后该方法先后被美国ＡＳＴＭ和日本ＪＩＳ接受为标准方法。我国也于 1989年公布为国家标准方法。该方法的主要优点为干扰相对较少 ,易于掌握 ,结果的准确度较好。现结合国家标准 (ＧＢ 2 2 3.2 8- 1989)方法作解说。可以将整个方法解析为 5个步骤 :①试样的溶样 ;②共存组分的干扰及其预处理 ;③钼 (Ⅵ )的沉淀 ;④α 安息香肟钼沉淀的灼烧及称重 ;⑤结果的计算。(1)试样的溶解 :这一步骤的目的是要将试样中的钼完…     

金属材料分析方法的选择和施行第五讲金属材料中钨的测定

2.1.2　GB 7731.1-1987 钨酸沉淀重量法测定钨铁中钨量适用范围:钨铁中钨的测定测定范围:钨量w(W)>65%方法提要:(1) 试样的溶解　称取通过 0.088 mm筛孔的试样1.000 0 g置于铂坩埚中,加入浓氢氟酸5 mL,滴加浓硝酸分解试样。加入硫酸(1+1) 15 mL,小心蒸发至冒浓三氧化硫白烟,冷却,加入浓盐酸10 mL及热水30 mL使可溶的盐类溶解。用紧密滤纸过滤,滤液接受于600 mL烧杯中,用盐酸(1+9)洗涤沉淀及滤纸。滴加适量氨水(1+1)将滤纸上的钨酸沉淀溶解,用 20 g·L-1 氯化铵溶液洗涤残渣及滤纸。以上的盐酸洗液、溶解钨酸的氨水及氯化铵洗液均与600 m…