专利名称：直接还原铁中锰含量的测定方法
技术领域：
本发明涉及一种测定方法，尤其是涉及一种直接还原铁中锰含量的测定方法，属于分析测试技术领域。
背景技术：
直接还原铁中锰含量的测定，目前还没有定量的分析、测定方法。其他材料如钢中锰含量大多采用分光光度法、滴定法、原子吸收光谱法等进行测定。采用高碘酸钠分光光度法测定直接还原铁中锰含量，试样用盐酸、硝酸、氢氟酸溶解，加高氯酸加热冒烟赶尽盐酸、 氢氟酸，在硝酸、磷酸介质中用高碘酸钠将锰氧化至七价，测量其吸光度就能计算出直接还原铁中锰含量，但由于测定直接还原铁中锰时样品较难溶解，测定难度较大，因此，目前还没有行之有效的方法能对直接还原铁中锰含量进行测定。
发明内容
为解决测定直接还原铁中锰含量的难度较大等问题，本发明的目的是提供一种能够准确测定直接还原铁中锰含量的方法，通过下列技术方案实现。本发明提供这样一种测定方法，一种直接还原铁中锰含量的测定方法，包括用常规的分光光度仪测定待测试样液的吸光度值，根据该吸光度值在锰的标准工作曲线上得到对应锰含量值，其特征在于所述待测试样液经过下列步骤制备
A、在试样中，按150 200mL/ g试样的量加入盐酸，在100 150°C温度下，加热至试样溶解，得溶解液；
B、在步骤A的溶解液中，按0.4 0. 6mL / mL溶解液的量加入硝酸和氢氟酸的混合酸，在100 150°C温度下，加热溶解10 15min，得溶解液，其中硝酸和氢氟酸的混合酸为下列体积比=HNO3 HF = 4:1 ；
C、在步骤B的溶解液中，按5 IOmL/ mL溶解液的量加入高氯酸，并在300 350°C 温度下，加热至高氯酸烟冒于瓶口时继续加热5 lOmin，冷却，得溶液；
D、按溶液高碘酸钠溶液=1 10的体积比，将步骤C的溶液与高碘酸钠溶液混合均勻，加热煮沸2 3 min，冷却，用水稀释至质量浓度为0. 001g/mL，并混勻，得待测试样液。所述步骤D的高碘酸钠溶液是这样配制的称取20 g高碘酸钠，加入到500 mL 硝酸和磷酸的混和酸中，加热溶解，冷却，其中，硝酸和磷酸为下列体积比=HNO3 H3PO4 H2O=IOO 150 250。所述盐酸、硝酸、氢氟酸、高氯酸、磷酸、高碘酸钠均为市购的分析纯产品。本发明与现有技术相比具有下列优点和效果采用上述方案制成待测试样液后， 即可用现有技术中的分光光度法，直接测定直接还原铁中锰含量，不仅操作方便，而且测定的锰含量准确率高，其测定结果有良好的稳定性、重现性和准确性，试验证明本发明方法可
3靠、实用，能满足日常测定直接还原铁中锰含量的需要。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明做进一步描述。实施例1
1、锰标准液的制备
IA、将市购电解锰(含量在99.9%以上)用质量浓度为4. 9%的硫酸液清洗至表面无氧化锰，再用水反复洗净，放入无水乙醇中浸洗4 5次，干燥；
IB、按40mL/g电解锰的量，将上述干燥的电解锰放入稀硝酸中，其中稀硝酸的体积比为HN03 H2O = 1 3 ；加热溶解至沸腾，以驱尽氮氧化物，冷却，加水稀释至500 μ g /mL, 得锰标准液；
IC、移取IB步骤制得的20.00 mL锰标准溶液置于100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度， 摇勻，此溶液含100 μ g/mL锰；
2、铁溶液的制备
2 A、在高纯铁试样中按3.2mL / g试样，加入市购的分析纯盐酸，在150°C下，加热至试样溶解，得溶解液；
2 B、在步骤2A所得的溶解液中按0.5mL / ImL溶解液，滴加市购的分析纯硝酸，在 100°C下，缓慢加热溶解，煮沸IOmin除去氮氧化物，得溶解液；
2 C、在步骤2B所得的溶解液中按2.5mL / IOmL溶解液，加入高氯酸，并在350°C下， 加热冒烟至瓶口并继续加热5min，冷却溶解液；
2D、在步骤2C所得的溶解液中按lOmL/mL溶解液，加入盐酸溶液，加热至100°C待盐类溶解，冷却溶解液至室温，进行过滤，合并洗涤液与滤液并用水稀释浓度为^ig / mL，得 4mg / mL的铁溶液，其中盐酸溶液为分析纯盐酸与水的体积比为1:1;
3、锰工作曲线的绘制
3A、分别移取步骤 IC 制得的 0. 00 mLU. 00 mL、3. 00 mL、5. 00 mL ,10. 00 mL、15. 00 mL、20. 00 mL 锰标准溶液(质量分数分别为 0. 00 %,0. 10 %,0. 30 %,0. 50 %U. 00 1. 50%,2. 00%)，分别置于7个IOOmL钢铁量瓶中，各加入2D步骤制得的5mL铁溶液，分别依次加入5 mL分析纯高氯酸，并在300°C温度下，加热至高氯酸烟冒于瓶口时继续加热 5min,冷却，加入10 mL高碘酸钠溶液，加热煮沸2 min,冷却，用水稀释至刻度，摇勻，得显色液。3B、用现有技术中的常规分光光度法，将步骤3A中0. 00 mL溶液制成的显色液移入1 cm比色皿作为参比液，分别将步骤3A中另外六份溶液制成的显色液移入Icm比色皿中，于分光光度计波长530 nm处，测量锰的吸光度。3C、分别以步骤3A中锰标准溶液的质量分数(质量分数分别为0.00%、0. 10%, 0. 30%,0. 50%U.00%U.50%,2. 00%)为横坐标，步骤所得锰标准溶液吸光度值为纵坐标，绘制出锰的标准工作曲线。4、直接还原铁待测试样液的的制备
4 A、在0. IOOOg直接还原铁试样中，按150mL / g试样的量加入分析纯盐酸15mL，在 100°C温度下，加热至试样溶解，得溶解液5mL ；4 B、在步骤4A的5mL溶解液中，按0. 4mL / mL溶解液的量加入硝酸和氢氟酸的混合酸2mL，在100°C温度下，加热溶解15min，得溶解液lmL，其中硝酸和氢氟酸的混合酸为下列体积比分析纯HNO3 分析纯HF = 4:1 ；
4 C、在步骤4B的ImL溶解液中，按5mL / mL溶解液的量加入分析纯高氯酸5mL，并在 300°C温度下，加热至高氯酸烟冒于瓶口时继续加热5min，冷却，得溶液ImL ；
4D、按溶液高碘酸钠溶液=1 10的体积比，将步骤4C的溶液与IOmL高碘酸钠溶液(该高碘酸钠溶液是称取20 g分析纯高碘酸钠，加入到500 mL硝酸和磷酸的混和酸中， 加热溶解，冷却，其中，硝酸和磷酸的混和酸为下列体积比分析纯HNO3 分析纯H3PO4 H2O=IOO 150 250)混合均勻，加热煮沸2 min，冷却，用水稀释IOOmL,并混勻，得待测试样液。在与步骤;3B完全相同的条件下测量步骤4D中待测试样液的吸光度值，在步骤3C 的工作曲线上，获得该例试样中锰的质量分数为0. 59%。实施例2
1-3步骤同实施例1。4、直接还原铁待测试样液的的制备
4八、在0. IOOOg直接还原铁试样中，按200mL / g试样的量加入分析纯盐酸20mL，在 150°C温度下，加热至试样溶解，得溶解液7mL ；
4 B、在步骤4A的7mL溶解液中，按0. 6mL / ImL溶解液的量加入硝酸和氢氟酸的混合酸4. 2mL,在150°C温度下，加热溶解15min，得溶解液2mL，其中硝酸和氢氟酸的混合酸为下列体积比分析纯HNO3 分析纯HF = 4:1 ；
4 C、在步骤4B的2mL溶解液中，按IOmL / mL溶解液的量加入分析纯高氯酸20mL，并在350°C温度下，加热至高氯酸烟冒于瓶口时继续加热lOmin，冷却，得溶液2mL ；
4D、按溶液高碘酸钠溶液=1 10的体积比，将步骤4C的溶液与20mL高碘酸钠溶液(该高碘酸钠溶液是称取20 g分析纯高碘酸钠，加入到500 mL硝酸和磷酸混和酸中， 加热溶解，冷却，其中，硝酸和磷酸的混和酸为下列体积比分析纯HNO3 分析纯H3PO4 H2O=IOO 150 250)混合均勻，加热煮沸3 min，冷却，用水稀释至IOOmL,并混勻，得待测试样液。在与实施例1步骤;3B完全相同的条件下测量步骤4D中待测试样液的吸光度值， 在步骤3C的工作曲线上，获得该例试样中锰的质量分数为0. 59%。实施例3
1-3步骤同实施例1。4、直接还原铁待测试样液的的制备
4 A、在0. IOOOg直接还原铁试样中，按170mL / g试样的量加入分析纯盐酸17mL，在 120°C温度下，加热至试样溶解，得溶解液6mL ；
4 B、在步骤4A的6mL溶解液中，按0. 5mL / ImL溶解液的量加入硝酸和氢氟酸的混合酸3mL，在120°C温度下，加热溶解12min，得溶解液1. 5mL，其中硝酸和氢氟酸的混合酸为下列体积比分析纯HNO3 分析纯HF = 4:1 ；
4 C、在步骤4B的1. 5mL溶解液中，按7mL / mL溶解液的量加入分析纯高氯酸10. 5mL, 并在320°C温度下，加热至高氯酸烟冒于瓶口时继续加热7min，冷却，得溶液1. 5mL ；4D、按溶液高碘酸钠溶液=1 10的体积比，将步骤4C的溶液与15mL高碘酸钠溶液(该高碘酸钠溶液是称取20 g分析纯高碘酸钠，加入到500 mL硝酸和磷酸混和酸中， 加热溶解，冷却，其中，硝酸和磷酸的混和酸为下列体积比分析纯HNO3 分析纯H3PO4 H2O=IOO 150 250)混合均勻，加热煮沸2. 5 min，冷却，用水稀释至IOOmL,并混勻，得待测试样液。 在与实施例1步骤;3B完全相同的条件下测量步骤4D中待测试样液的吸光度值， 在步骤3C的工作曲线上，获得该例试样中锰的质量分数为0. 59%。
权利要求
1.一种直接还原铁中锰含量的测定方法，包括用常规的分光光度仪测定待测试样液的吸光度值，根据该吸光度值在锰的标准工作曲线上得到对应锰含量值，其特征在于所述待测试样液经过下列步骤制备A、在试样中，按150 200mL/ g试样的量加入盐酸，在100 150°C温度下，加热至试样溶解，得溶解液；B、在步骤A的溶解液中，按0.4 0. 6mL / mL溶解液的量加入硝酸和氢氟酸的混合酸，在100 150°C温度下，加热溶解10 15min，得溶解液，其中硝酸和氢氟酸的混合酸为下列体积比=HNO3 HF = 4:1 ；C、在步骤B的溶解液中，按5 IOmL/ mL溶解液的量加入高氯酸，并在300 350°C 温度下，加热至高氯酸烟冒于瓶口时继续加热5 lOmin，冷却，得溶液；D、按溶液高碘酸钠溶液=1 10的体积比，将步骤C的溶液与高碘酸钠溶液混合均勻，加热煮沸2 3 min，冷却，用水稀释至质量浓度为0. 001g/mL，并混勻，得待测试样液。
2.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于所述步骤D的高碘酸钠溶液是这样配制的称取20 g高碘酸钠，加入到500 mL硝酸和磷酸的混和酸中，加热溶解，冷却，其中， 硝酸和磷酸为下列体积比:ΗΝ03 H3PO4 H2O=IOO 150 250。
3.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于所述盐酸、硝酸、氢氟酸、高氯酸、磷酸、高碘酸钠均为市购的分析纯产品。
全文摘要
本发明提供一种直接还原铁中锰含量的测定方法，通过在直接还原铁试样中加入盐酸溶样，得溶解液，再依次加入硝酸/氢氟酸、高氯酸、高碘酸钠溶液混合后，用水稀释并混匀，得待测试样液。即可用现有技术中的分光光度法，直接测定直接还原铁中锰含量，不仅操作方便，而且测定的锰含量准确率高，其测定结果有良好的稳定性、重现性和准确性，试验证明本发明方法可靠、实用，能满足日常测定直接还原铁中锰含量的需要。
文档编号G01N1/28GK102323132SQ20111027356
公开日2012年1月18日 申请日期2011年9月15日 优先权日2011年9月15日
发明者王磊, 许涯平, 郑玲, 陶俊, 高玲 申请人:武钢集团昆明钢铁股份有限公司