专利名称：一种电工钢涂层中游离铬的检测方法
技术领域：
本发明属于元素含量检测技术领域，特别是提供了一种电工钢涂层中游离铬的检 测方法。
背景技术：
电工钢片是一种重要的磁性材料，无取向电工钢被广泛应用于电动发动机、发电 机、小型变压器等电机的铁芯。在制造铁芯时，需要连续地将电工钢板冲剪成铁芯形状的坯 料，通过焊接将叠好的一定数量的芯片边缘固定。为了减少涡流损失，需在钢板表面涂覆绝 缘涂层，以便使各层片之间彼此绝缘。涂层是电工钢生产的最后一道工序，涂层的种类、工艺和质量将对电工钢片间相 互绝缘性、附着性、冲片性、焊接性及耐蚀性等产生重大影响，从而进一步影响电工钢本身 的铁损水平乃至产品的性能。冷轧无取向电工钢表面涂层主要包括无机涂层、有机涂层、半有机涂层三大类。 现在生产上广泛使用的铬酸盐+有机树脂为主要成分的半有机涂层，如日本专利特公昭 50-15013、美国专利US3909313等专利中所提及的铬酸锌或铬酸镁+丙烯酸树脂乳液或苯 乙烯、醋酸乙烯乳液，该种涂层有较高的层间电阻，良好的附着性及防锈性，并具有优良的 冲片性能和耐热性能，因此从上个世纪七十年代以来一直到今天，仍然在国内外各大电工 钢生产厂商中大量使用。此种涂层中含有的六价铬酸根对环境有较大的污染。但是，在烧 附还原过程中，六价铬会被还原成三价铬，从而大大降低对环境的危害。但是，在还原剂不 足、烧附温度过低等因素的影响下，部分六价铬可能不能还原成三价铬从而造成对环境的 污染。各国家和地区都已经对铬酸盐作为涂层的电工钢六价游离铬含量进行了严格的限 制。但是，虽然各大电工钢生产厂都有检验游离铬的方法，但方法不尽相同。而随着生 产工艺的成熟，钢厂的游离铬酸也保持在很低的水平。这也导致了一些方法无法检出电工 钢涂层中含有的微量游离铬。因此，对原有的游离铬检测方法加以改进，以更适应现行电工 钢涂层的检测就显得十分必要。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种电工钢绝缘涂层中游离铬含量的检测方法，实现了 简便、精确、快速检测出游离铬的含量。本发明的检测步骤如下(1)将待测的带涂层的钢板横向剪成3 6块，作为测试试样；取烧杯加入50 IOOml蒸馏水，置于电炉上煮沸后将剪好的试料放入液中；煮沸10 25分钟后，把烧杯从 电炉上取下，用竹镊子将试料夹出，用蒸馏水清洗；(2)将上述煮洗液冷却至室温后，向煮洗液中加入5 IOml的混合酸及3ml的显 色剂，转移到IOOml的容量瓶中，加水至刻度线后摇勻；
(3)以空白试剂溶液作为参比溶液，在选定波长下测定步骤(2)摇勻后容量瓶中 溶液的吸光度；(4)根据第(3)步所测吸光度，从由铬标准溶液所绘制的标准曲线上查出对应的 铬含量，并计算出测试试样中涂层的游离铬含量。本发明的工作原理是采用分光光度法来测定涂层中游离铬的含量。分光光度法是 基于物质对光的选择性吸收的一种分析方法，它的基本原理是朗伯-比尔定律，即物质对 光的吸收与厚度、浓度成正比。在酸性溶液中，六价铬与二苯碳酰二胼反应生成紫红色化合物，且颜色的深浅与 铬含量成正比，符合朗伯-比尔定律，因此可用可分光光度计进行测定。所述的混合酸为硫酸、磷酸、硝酸的混合溶液，其中，水330ml，硫酸60ml，磷酸 45ml，硝酸15ml。按硫酸、磷酸、硝酸的顺序分别加入水中，并搅拌均勻。所述的显色液为0. 2%的二苯碳酰二胼-乙醇溶液，制备方法为溶解0. 2g 二苯碳 酰二胼于IOOml乙醇中。储存于棕色瓶中。本发明所述的游离铬的检测方法中，所使用的空白试剂溶液为蒸馏水直接加入 5 IOml的混合酸及3ml的显色剂稀释至IOOml所得到的溶液。本发明所述的游离铬的检测方法中，标准曲线的绘制为取0、l、2、4、6、8、10ug的 铬标准溶液，稀释至50ml，分别加入5 IOml的混合酸及3ml的显色剂并定容到IOOml后， 摇勻；于MOnm波长下以空白试剂作参比，测定各自的吸光度。然后以铬的微克数为横坐 标，相应的吸光度为纵坐标，绘制而成标准曲线。所述的铬标准溶液为5 μ g/ml的标准铬酸水溶液。准确称量优级纯的重铬酸钾 0. 1414g装入500ml容量瓶中，用蒸馏水定容至标线并充分摇动，得到100 μ g/ml的储备液。 从储备液中用移液管分液5. OOml装入IOOml的容量瓶中，用蒸馏水定容至标线。从而配制 成5 μ g/ml的铬标准溶液。所述选定波长是用移液管取IOml铬酸标准溶液置于IOOml的烧杯中，加入还原 剂、显色液后，使用蒸馏水定容并摇勻。使用空白试剂溶液做参比溶液，将此混合溶液使 用分光光度计在350nm 700nm波长范围内每隔IOnm进行扫描，测定吸光度，并绘制吸光 度-波长曲线。取最大吸收峰处的波长作为本实验的测量波长。本发明的优点在于，能够在生产中快速检测出游离铬的含量，作为一个重要参数 指导电工钢涂层的生产。并且操作简便，检测结果精确。
具体实施例方式仪器SP_722型可见分光光度计1台；比色皿4个；电炉1台；Iml移液管一支； IOml移液管一支；IOml刻度移液管1支；IOOml容量瓶8个；IOOml棕色容量瓶1个；500ml 容量瓶1个；IOOOml容量瓶3个；IOml量筒1个；50ml量筒1个试剂硫酸、磷酸、硝酸混合酸。其中，水330ml硫酸，60ml磷酸，45ml硝酸15ml。按硫 酸、磷酸、硝酸的顺序分别加入水中，并搅拌均勻。二苯碳酰二胼-乙醇溶液。制备方法为溶解0. 2g 二苯碳酰二胼于IOOml乙醇中。5 μ g/ml铬标准溶液
实验步骤1.试样制备用剪刀把一块带铬酸盐半有机涂层的无取向硅钢试样(尺寸30*300mm)横向剪成 5等份。用200ml的烧杯放入IOOml蒸馏水，置于电炉上煮沸后将试料轻轻放入液中。煮沸 20分钟后，把烧杯从电炉上取下，用竹镊子将试料夹出，用少量水加以清洗。放置冷却至室2.标准曲线的绘制按下表要求分别配制系列标准溶液7份于IOOml容量瓶中，用水稀释至刻度，摇 勻，静置IOmin后，用Icm的比色皿于540nm波长出测定各自的吸光度。以铬的微克数为横 坐标，相应的吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。
权利要求
1.一种电工钢涂层中游离铬的检测方法，其特征在于，检测步骤为(1)将待测的带涂层的钢板横向剪成3 6块，作为测试试样；取烧杯加入50 IOOml 蒸馏水，置于电炉上煮沸后将剪好的试料放入液中；煮沸10 25分钟后，把烧杯从电炉上 取下，用竹镊子将试料夹出，用蒸馏水清洗；(2)将上述煮洗液冷却至室温后，向煮洗液中加入5 IOml的混合酸及3ml的显色剂， 转移到IOOml的容量瓶中，加水至刻度线后摇勻；(3)以空白试剂溶液作为参比溶液，在选定波长下测定步骤(2)摇勻后容量瓶中溶液 的吸光度；(4)根据第(3)步所测吸光度，从由铬标准溶液所绘制的标准曲线上查出对应的铬含 量，并计算出测试试样中涂层的游离铬含量。
2.根据权利要求1所述的一种电工钢涂层中游离铬的检测方法，其特征在于所述的 混合酸为硫酸、磷酸、硝酸的混合溶液，其中，水330ml，硫酸60ml，磷酸45ml，硝酸15ml ；按 硫酸、磷酸、硝酸的顺序分别加入水中，并搅拌均勻。
3.根据权利要求1所述电工钢涂层中游离铬的检测方法，其特征在于所述的显色剂 为0. 2%的二苯碳酰二胼-乙醇溶液，制备方法为溶解0. 2g 二苯碳酰二胼于IOOml乙醇中。
4.根据权利要求1所述的一种电工钢涂层中游离铬的检测方法，其特征在于所述的 铬标准溶液为浓度5μ g/ml的标准重铬酸钾水溶液。
5.根据权利要求1所述的一种电工钢涂层中游离铬的检测方法，其特征在于所使用 的空白试剂溶液为蒸馏水直接加入5 IOml的混合酸及3ml的显色剂稀释至IOOml所得 到的溶液。
6.根据权利要求1所述的一种电工钢涂层中游离铬的检测方法，其特征在于所述的 标准曲线为，取0、l、2、4、6、8、10ug的铬标准溶液，稀释至50ml，分别加入5 IOml的混合 酸及3ml的显色剂并定容到IOOml后，摇勻；于540nm波长下使用空白试剂作参比，测定各 自的吸光度；然后以铬的微克数为横坐标，相应的吸光度为纵坐标，绘制而成标准曲线。
全文摘要
一种电工钢绝缘涂层中游离铬含量的检测方法，属于元素含量检测技术领域。采用煮洗的方式从钢板表面涂层中提取出游离铬，用分光光度法进行检测，由测得的吸光度换算出涂层中的游离铬含量，作为一个重要参数指导电工钢涂层的生产。本发明的优点在于，操作简便、检验快速且结果精确。
文档编号G01N21/78GK102147372SQ201110008678
公开日2011年8月10日 申请日期2011年1月16日 优先权日2011年1月16日
发明者刘东旭, 刘杰, 姚志强, 张莉霞, 彭凯, 王全礼, 王崇学, 王现辉, 罗文彬, 耿立, 郭亚东, 黎先浩 申请人:首钢总公司