一种氧化钨分子中氧指数的测定方法与系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种氧化鹤分子中氧指数的测定方法与系统。
【背景技术】
[0002] 在硬质合金行业粉末冶金阶段，一般用氧化鹤生产鹤粉，氧化鹤主要有紫色氧化 鹤（分子式W〇x，X为氧指数0/W，范围；2.50~2.78)、藍色氧化鹤（分子式W〇x，X为氧指数 0/W，范围；2.89~2.97)、黄色氧化鹤（俗称黄鹤，分子式W〇3,氧指数0/W为3) S大类，不 同种类的氧化鹤和不同氧指数的同一种类氧化鹤用于生产不同用途的鹤粉，应用于不同用 途的硬质合金产品。
[0003] 因此，氧化鹤分子中氧的指数（俗称氧指数0/W)的测定极其重要。黄鹤即w〇3的 氧指数0/W为3,无需测定。工艺上制备黄鹤即W〇3,由于有鹤金属量的损失W及粉尘、吸潮 易堵炉等缺点，已经不常用。
[0004] 氧指数0/W最有效的测定方法是X-衍射法，该方法检测准确度高，还可W提供详 细的物相组成分析报告。但X-衍射法价格昂贵，大多企业无此检测设备，而是多采用化学 分析的办法来检测氧指数0/W，即是利用氧化还原原理，采用容量法（氧化还原滴定法）测 定氧指数0/W值。
[0005] 氧化还原滴定法又分两种方法：直接滴定法和返滴定法（间接滴定法）。直接滴 定法是利用一定浓度的高铺酸钟标准溶液在一定条件下，将氧化鹤刚好完全氧化成W〇3,根 据所消耗的高铺酸钟标准溶液的用量，同时根据同步测定已知氧指数值的氧化鹤标准样品 (一般用标准的紫色氧化鹤作标准样品，其氧指数0/W为2. 72)所消耗的高铺酸钟标准溶液 的用量计算出氧化鹤样品中氧化鹤分子中的氧指数值。但氧指数为2. 72的紫色氧化鹤标 准样品很难获得，且必须经X-衍射法确定其只有氧指数为2. 72的唯一物相才行，该在生产 制备上有一定难度。而且紫色氧化鹤标准样品放置一段时间后仍有被空气氧化的可能，其 氧指数值将发生变化。因此，较少采用高铺酸钟直接滴定法测定氧指数值，而是较多采用返 滴定法（间接滴定法）来测定氧指数值。其原理是加入定量过量的氧化剂铁氯化钟标准溶 液，使氧化鹤完全氧化成W〇3,过量的铁氯化钟在酸性溶液中与舰化钟反应生成舰，用还原 剂硫代硫酸钢标液滴定舰，根据氧化剂和还原剂标准溶液的浓度和滴定消耗量，计算氧指 数值。
[0006] 返滴定法测定氧指数，最大的优点是无需氧化鹤标准样品。但也存在一些不足之 处；（1)分析称样量太少，固定称样0. 2000克，较易产生分析误差；（2)氧化剂铁氯化钟为 非基准物，化学性质不很稳定，见光或分解试样时温度偏高自身易发生分解反应并析出沉 淀，其标准溶液的浓度易发生变化，分析试样的同时必须对其浓度值进行标定，分析流程繁 琐，也较易产生分析误差；(3)分析时样品溶液始终不清亮，滴定在浑浊状态下进行，终点 不好观察，易产生分析误差。
[0007] 综上所述，直接滴定法和返滴定法测定氧指数都有其缺陷和不足。
[000引容量法一返滴定法测定氧指数（0/W)的方法如下：
[0009] 1、适用范围；
[0010] 本方法适应于藍色氧化鹤（简称篮鹤）、紫色氧化鹤（简称紫鹤）中氧的氧指数 (0/W)的测定。测定范围；2. 50-2.99。
[0011] 2、方法提要；
[0012] 试样用氨氧化钟和一定量的铁氯化钟标准溶液溶解后，过量的铁氯化钟在酸性溶 液中与舰化钟反应生成舰，用硫代硫酸钢标液滴定舰。据此计算氧化鹤中氧的氧指数（0/W) 值。
[0013] 3、试剂；
[0014] 3. 1氨氧化钟溶液（lOOg/L)
[0015] 3. 2盐酸（1体积盐酸+1体积蒸馈水）
[0016] 3. 3舰化钟溶液（lOOg/L)
[0017] 3. 4淀粉溶液（lOg/L)，称取1克可溶性淀粉于200血烧杯中，加入100血沸水，揽 拌均匀后，冷至室温。
[0018] 3. 5硫代硫酸钢标准溶液
[0019] 配制；称取12. 5g硫代硫酸钢，溶于煮沸的蒸馈水中，加入0.1 g碳酸钢，冷却后过 滤，移入lOOOmL栋色容量瓶中，用水稀至刻度，混匀，放置10天后进行标定。
[0020] 标定；W滴定管量取20.0 OmL重铭酸钟标准溶液[C(l/6K2Cr207)二0. 0日mol/L]于 250mL舰量瓶中，加入20mL盐酸（3.2)，20mL舰化钟溶液（3. 3)，放置5分钟后用硫代硫酸 钢标准溶液化5)滴定至淡栋色，加入ImL淀粉溶液（3. 4)，用硫代硫酸钢标准溶液（3.5) 继续滴定至淡绿色为终点。
[0021] 按下式计算硫代硫酸钢的浓度：
[0022]
【主权项】
1. 一种氧化钨分子中氧指数的测定方法，其特征在于：称取试样；以预定温度灼烧该 试样，使得试样中氧化钨完全氧化成WO 3;在干燥器中冷至恒重后再次称重；计算氧指数，其 中，对氧化钨试样中的残氨灼烧挥发的影响进行修正，并且对冊 3高温灼烧的损失进行修 正。
2. 如权利要求1所述的测定方法，其特征在于，称取试样2-10g ;所述预定温度为 700-800°C ;灼烧该试样的时间为1. 5-2. 5小时；氧化钨试样中残氨含量为0. 13-0. 17% ;和 /或，WO3高温灼烧的损失为0. 23-0. 27%。
3. 如权利要求1所述的测定方法，其特征在于，按照下式计算结果：
式中：残氨灼烧挥发修正系数=(1-残氨的重量比）X试样重量； WO3灼烧损失修正系数=(1+W03灼烧损失的重量比）X试样灼烧后WO 3的重量。
4. 如权利要求1所述的测定方法，其特征在于，采用的仪器、器皿包括：天平（精度万 分之一，电子天平或电光天平）、瓷坩埚（30ml或50ml)、马弗炉（能快速升温至1000°C并温 度精确可调）、以及干燥器（各种规格均可）。
5. 如权利要求1所述的测定方法，其特征在于，分析步骤如下： 称取试样（2-10g，准确至0.0 OOlg，记其重量为m克）； 将空瓷坩埚放入马弗炉中以设定温度（700-800°C)灼烧至恒重，称取其重量，记为mQ 克； 将试样放入上述已恒重的瓷坩埚中； 将盛有试样的瓷坩埚放入马弗炉中，温度设定至与灼烧瓷坩埚同一固定温度，并由室 温开始升温； 当马弗炉升温至设定温度时，开始计时，2h±0. 5h后关掉电源，让马弗炉降温； 当马弗炉炉温降至400°C以下后，取出瓷坩埚，放入干燥器中冷至恒重，称取其重量记 为In1克。
6. 如权利要求5所述的测定方法，其特征在于，按下式计算氧指数量：
式中：231. 847-W03的分子量； 183. 85-W的原子量； 15. 999-0的原子量； 0. 0015-1. OOOOg试样中残氨的重量比； 0. 0025-1. OOOOg WO3灼烧损失的重量比； 1-0. 0015-残氨灼烧挥发修正系数； 1+0. 0025-W03灼烧损失修正系数； Hi1-灼烧后样品与瓷坩埚（3. 2)合重，g ; mQ-空瓷坩埚（3. 2)的重量，g ; m-试样称样量，g。
7. 如权利要求6所述的测定方法，其特征在于，氧化钨试样中的残氨灼烧时挥发损 失不转化成WO3，取残氨含量0. 15%，则试样中实际氧化钨重量为（1-0.0015) Xm(克）； WO3灼烧将产生微量损失，取0. 25 %，试样经灼烧后得到的WO 3真实重量应为 (1+0. 0025) X (Hi1Iici)克。
8. -种氧化钨分子中氧指数的测定系统，其特征在于，该系统包括试样称取装置，为精 度万分之一的电子天平或电光天平（优选地，电子天平或电光天平本身带称重、精度控制、 数据传输三项功能）；试样器皿；试样灼烧装置，其位于试样称取装置的下游，设有温度控 制器和时间控制器；干燥装置，其位于试样灼烧装置的下游，与称重装置相通；以及计算装 置，其位于干燥装置的下游。
9. 如权利要求8所述的测定系统，其特征在于，试样称取装置为天平（精度万分之一， 电子天平或电光天平）；试样器皿为瓷坩埚（30ml或50ml);试样灼烧装置为马弗炉（能快 速升温至l〇〇〇°C并温度精确可调）；干燥装置为干燥器（各种规格均可）。
10. 如权利要求8所述的测定系统，其特征在于，试样灼烧装置具有试样器皿的置入通 道和移出通道；试样称取装置与计算装置之间具有信息联通；试样称取装置为精度万分之 一的电子天平或电光天平；温度控制器为〇-l〇〇〇°C的控制器，温度可在此范围任意设定并 精确可调；时间控制器为〇. 0-3. 0小时的控制器，时间可在此范围任意设定并精确可调；计 算装置包括对氧化钨试样中残氨（含量〇. 13-0. 17% )灼烧挥发的影响进行修正的修正单 元；和/或，计算装置包括对冊3高温灼烧的损失（0. 23-0. 27% )进行修正的修正单元。
【专利摘要】一种氧化钨分子中氧指数的测定方法，其特征在于：称取试样；以预定温度灼烧该试样，使得试样中氧化钨完全氧化成WO3；在干燥器中冷至恒重后再次称重；计算氧指数，其中，对氧化钨试样中的残氨灼烧挥发的影响进行修正，并且对WO3高温灼烧的损失进行修正。本发明操作步骤简单，只需称重、灼烧、再称重、和计算四大步骤，没有用到任何化学试剂，只需一台简单的马弗炉实验设备，检测精度绝对误差小于±0.02，足以满足生产的实际需要。
【IPC分类】G01N5-04
【公开号】CN104865152
【申请号】CN201510245694
【发明人】胡翼淇
【申请人】江西稀有稀土金属钨业集团有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年5月14日