《化學(xué)分析講義》PPT課件.ppt

化學(xué)分析講義,一、實(shí)驗(yàn)室安全操作注意事項(xiàng) 二、基礎(chǔ)知識(shí) 1 、實(shí)驗(yàn)室用水 2、 實(shí)驗(yàn)器 3 、試劑的配制及存放 三、試樣的制備,四、鋼鐵材料的分類 （一）黑色金屬 1、按化學(xué)成分分類 （1）碳素鋼 工業(yè)純鐵（c0.04%） 低碳鋼（c0.25%） 中碳鋼（c0.25-0.60%） 高碳鋼（c0.60%） （2）合金鋼 低合金鋼（合金元素總量5%） 中合金鋼（合金元素總量5%-10%） 高合金鋼（合金元素總量10%）,2、按品質(zhì)分類 （1）普通鋼（p0.045% S0.055%） （2）優(yōu)質(zhì)鋼（p、S0.040%） （3）高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼 （p0.035% S0.030%）,3、按冶煉方法分類 （1）按爐別分 平爐鋼（堿性、酸性） 轉(zhuǎn)爐鋼（底吹、側(cè)吹、頂吹） 電爐鋼（電弧、電渣、感應(yīng)、真空感應(yīng)） （2）按脫氧程度分 沸騰鋼 鎮(zhèn)靜鋼 半鎮(zhèn)靜鋼,4、按用途分類 （1）碳素鋼 普通碳素鋼 碳素工具鋼 易切削鋼 電器工業(yè)用硅鋼 電器工業(yè)用純鐵 （2）合金鋼 普通低合金鋼 20# 45# 合金結(jié)構(gòu)鋼 38CrMoAl 40Cr 42CrMo 彈簧鋼 60Si2Mn 合金工具鋼和高速工具鋼 Cr12 Cr12MoV 不銹耐酸鋼、耐熱不起皮鋼和電熱合金1Cr18Ni9Ti Cr20Ni80 滾動(dòng)軸承鋼 GCr15 焊條鋼 H20,（二）有色金屬 1銅合金：黃銅 青銅 2.鋁合金：ADC12 6061 ZL104 3.鎳合金：Ni Mn合金 Ni Cr合金 4.鋅合金：ZnAl 合金 5.鉛合金：Pb Sb合金 6.鎂合金： MgAl合金 7.軸承合金：鉛基軸承合金(PbSn;PbSb) 錫基軸承合金（SnSb） 8.印刷合金：鉛基合金W Co Ti合金 9.硬質(zhì)合金：W Co合金W Co Ti合金,一、碳的測(cè)定、硫的測(cè)定,二、硅的測(cè)定,三、錳的測(cè)定,四、磷的測(cè)定,五、錫的測(cè)定,（一）、概述 （二）、溶樣 1、純錫：（1+1）鹽酸 鹽酸+H2O2 濃H2SO4 2、錫基合金： HBr+Br2 濃H2SO4 王水 HCl+H2O2 3、含錫銅合金：HCl+H2O2、王水 不含錫銅合金： （1）HCl+H2O2 （2）HNO3 （3）王水 4、錫-鋯合金：HCl+HF H2SO4+HF,（三）、分離手段 1、沉淀法 2、揮發(fā)法 3、蒸餾法 4、萃取法,（四）、分析法 1、重量法 2、滴定法碘量法螯合滴定法 3、光度法（主要） 4、AAS法（氫化物發(fā)生器）,1、碘量法 （1）方法原理 錫與熱的硫酸作用，放出SO2，并生成四價(jià)錫，加HCl后生成四氯化錫，用鉛先將四價(jià)錫還原為二價(jià)，然后迅速用碘標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，使二價(jià)錫氯化成四價(jià)錫。 （2）反應(yīng)方程式 Sn+4H2SO4Sn(SO4)2+2SO2+4H2O 3SnCl4+2Al=3Sncl2+2Alcl3 Sncl2+I2+2Cl-=Sncl4+2I-,（3）常用還原劑有鋁、鉛、鐵、鎳。 （4）注意事項(xiàng)：該方法關(guān)鍵在于必須保證四價(jià)錫還原為二價(jià)錫，在滴定過程中不使二價(jià)錫被空氣氧化。,2、螯合滴定法-用于Sn 4-10%的測(cè)定 （1）方法原理：利用四價(jià)錫能與氟化物生成穩(wěn)定絡(luò)合物的反應(yīng)，可以加氟化物從EDTA-錫絡(luò)合物中將EDTA定量的置換出來，采用鉛或鋅的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，間接求得錫量。 （2）干擾元素：在測(cè)定時(shí)鋁、鉛、鎳等元素的存在影響終點(diǎn)觀察 鋁的干擾-用乙酰丙酮 鐵的干擾-抗壞血酸掩蔽 銅鎳存在將形成深色銅鎳EDTA絡(luò)合物，影響終點(diǎn)觀察。 錳銅的存在使結(jié)果不穩(wěn)定 銅的干擾-用硫脲掩蔽,（3）反應(yīng)方程式 Sn+4Hcl+O2Sncl4+2H2O Sn+H2YSnY2-+2H+ SnY+6NH4F(NH4)4.SnF6+(NH4)2Y （4）為什么間接求得錫量而不直接求得呢？ 原因：二價(jià)錫和四價(jià)錫都能和EDTA在微酸性的條件下形成螯合物，但無論二價(jià)或四價(jià)錫在稀酸溶液中都易發(fā)生溶解,故測(cè)錫時(shí),先加入過量的EDTA,使其與Sn4+定量螯合，在PH=5.5左右用鋅鹽、鉛鹽等標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。,六、銅的測(cè)定,（一）概述： 銅（Cu） 原子序數(shù)：29 原子量：63.546 （二）分析方法 1、電解法 2、碘量法 （1）原理：銅（）二價(jià)銅與碘化鉀反應(yīng)，生成碘化亞銅沉淀，并析出游離碘，隨即用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定所釋出的碘即可計(jì)算出試樣中銅的含量。 （2）化學(xué)方程式： 2Cu2+4I-1=2CuI+I2 2S2O2-3+I2=S4O62-+2I- （3）分析方法：YS/T 521.12009,（三）螯合定法 1、原理： （1）用HCl-H2O2溶解樣品，加入過量的EDTA絡(luò)合Sn、Zn、Pb、Cu等元素后，用六次甲基四胺為緩沖溶液，用氟化銨絡(luò)合錫，析出與相當(dāng)量EDTA在PH=5-6時(shí)以二甲酚橙為指示劑用PbNO3進(jìn)行滴定。,2、試劑的配制 （1）HCl （2）H2O2 （3）EDTA（0.1M） （4）六次甲基四胺：30 （5）NH4F：20 （6）PbN03 （0.05M）,3、方法 （1）母液：稱取試樣0.5g于100ml鋼鐵量瓶中，加入濃HCl 15ml。用H2O2助溶至樣品全部溶解后于電爐上加熱煮沸至H2O2完全分解，取下冷卻以水稀至100ml，搖勻備用。 （2）吸取上述溶液20ml于300ml錐形瓶中加入0.1M EDTA16ml于電爐煮沸后，取下冷卻加水60ml，加30六次甲基四胺20ml，固體二甲酚橙少許然后用0.05PbN03標(biāo)液滴定至藍(lán)色，然后再加入20NH4F10ml放置10分鐘，再用PbN03進(jìn)行滴定，根據(jù)消耗滴定液的毫升數(shù)計(jì)算Sn的含量。,4、光度法測(cè)定銅合金中錫的含量 （1）原理：在PH=2-3的酸度條件下往四價(jià)錫和鄰苯二酚紫的二元體系中加入CTMAB將形成1：2：4的三元絡(luò)合物體系作為微量Sn的光度法測(cè)定。 （2）特點(diǎn)：靈敏度高、選擇性好、穩(wěn)定性高 （3）試劑： HCl H2O2 檸檬酸銨：50 硝酸：1+1 抗壞血酸： 1 鄰苯二酚紫（PV）0.04 CTMAB：0.2 氟化胺0.5 ,4、分析方法：稱取試樣0.1000g于50ml鋼鐵量瓶中，加鹽酸1ml雙氧水1ml，加熱溶解并煮沸至雙氧水溶解，取下冷卻加檸檬酸胺10ml，硝酸20ml以水稀釋到刻度搖勻。 吸取溶液5ml于50ml的鋼鐵量瓶中，加抗壞血酸1ml，水約30ml 加熱近沸取下加入鄰苯二酚紫（PV）2.5ml,CTMAB 2ml然后迅速冷卻至室溫，加水至刻度搖勻（顯色液）。 空白液：取顯色液10ml加氟化銨10滴搖勻。 波長660nm,七、稀土、鎂的測(cè)定,（一）概述： 1、稀土（Re）稀土元素包括原子序數(shù)從57-71號(hào)的15個(gè)鑭系元素和釔（Y），共16個(gè)元素。它們的化學(xué)性質(zhì)十分相似，在自然界也常常伴生，因此常將它們放在一起研究和測(cè)定。根據(jù)它們分析測(cè)定的要求，常將16個(gè)稀土元素分為輕、重稀土兩組。,（二）測(cè)定 Re 稀土總量 球墨鑄鐵中稀土總量 1、Re的測(cè)定原理 偶氮氯膦-ma與稀土元素在PH0.7-1.8的酸性溶液中，形成藍(lán)色混合物組成4：1最大吸收波長660mm，稀土含量在0-25mg25ml符合比爾定律，大量Fe 3+干擾測(cè)定，加入草酸消除。20mgFe 3+ 用6ml 5草酸就可掩蔽。 元素允許：Mg 2+ 5 Cr 3+ 1 Mn 2+4 Mo 6+1.5 Cu0.6 V 5+0.5 W 6+1 Al 3+0.25 Ca 2+0.15 NH425 Zn 2+0.5 ,2、試劑 硝酸：（1+5） 草酸：5 三乙醇胺：（1+2） 偶氮氯膦-ma：0.02 （水溶液） 緩沖液：PH=10.9 參考：33.75NH4cl+285ml氨水500ml 鄰菲啰啉：（1.10偶氮菲）0.4 EDTA :5 偶氮氯磷:0.025 ,3、操作步驟 稱試樣0.050g于50ml鋼鐵量瓶中（50ml錐形瓶中）加入HNO3 5ml低溫加熱溶解，移入25ml容量瓶中，以水稀至刻度，搖勻過濾。同時(shí)稱一份不含稀土的鑄鐵（生鐵） 吸取試樣及空白各5ml，分別置于25ml量瓶中加草酸7ml搖勻，加偶氮氯磷-ma 5ml，以水稀至刻度，搖勻于660nm。以試劑空白做參比測(cè)吸光度。 4、計(jì)算,鎂的測(cè)定,1、測(cè)定原理：在PH10左右溶液中，偶氮氯磷與Mg 2+形成紫紅色的混合物。其最大吸收波長在576mm-582mm之間1.95104，鎂含量在0-7.5mg25ml范圍內(nèi)符合比爾定律?；旌辖M成1：1，酸度對(duì)實(shí)驗(yàn)影響很大。PH100.3是最適宜的顯色酸度。當(dāng)PH9.6時(shí)：靈敏度降低吸光度不穩(wěn)。Fe的干擾用三乙醇胺掩蔽。隨著鐵量的增加，靈敏度下降。Fe12.5mg時(shí)褪色，參比色不穩(wěn)定導(dǎo)致顯色液的吸收光度不穩(wěn)定。Fe含量控制在12.5mg以下。保障吸光度穩(wěn)定。球鐵中Al、Ti、Si、Zr也可以用三乙醇胺掩蔽，Mn、Zn、Ni、Co可用鄰菲啰啉掩蔽。Cr 3+ 0.3干擾可以不考慮，Cr 3+增加，使顯色度降低0.3 必須放置十分鐘。,2、分析步驟 吸取試樣和試劑空白各5ml于25ml容量瓶中加三乙醇胺