技术领域本发明涉及铁铝锰合金中铝的检测方法，具体涉及EDTA法测定铁铝锰合金中铝含量的方法。
背景技术：
铁铝锰耐热合金，作为一种新型的耐热合金材料在行业中得到广泛应用。而对这种合金中各元素的分析方法未见报道，由于其各元素含量都较高，用仪器测定是不能保证其准确性，在铁铝锰合金中，要想测定铝，铁锰均有干扰，但是由于铝含量较高，所以采用容量法测定。铝在强碱条件下成偏铝酸钠，其他金属元素成氢氧化物沉淀相互分离。因此该方法中关键在于消除干扰元素，一般要选择合适的介质和试剂将干扰元素消除。而试剂和介质选择不当就会造成溶液分离不完全，干扰元素不能完全消除，从而影响结果的准确性和真实性。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种滴定法测定铁铝锰合金中铝含量的方法，其最大可能减少操作步骤，缩短测定时间，减少试样所受其他元素的干扰，提高测定结果的准确性，便于操作。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种滴定法测定铁铝锰合金中铝含量的方法，包括以下步骤：A.配制铝标准溶液称取0.1000g纯铝于烧杯中，加盖表面皿，加入3～10ml(1+1)盐酸，加热至80～100℃溶解试样，再加入3～10ml过氧化氢，加热至500～800℃赶尽溶液中的过氧化氢，将溶液冷却，移入100ml的容量瓶中，用去离子水定容、摇匀备用；B.测定标准溶液铝的滴定度分取5.00ml试样溶液，向其中加入3～10ml铜浓度为3mg/ml～10mg/ml的纯铜底液、10～30ml浓度为40g/L～150g/L的EDTA溶液、5～20ml浓度为50g/L～200g/L的乙酸钠溶液、5～30mlPH值为2～4的甲酸缓冲溶液，加热煮沸后，向溶液中加入5～30ml浓度为400g/L～800g/L的六次甲基四胺溶液、5～15滴浓度为1g/L～10g/L的PAN溶液，立即用浓度为0.030mol/L～0.070mol/L的锌标准溶液滴定至绿色变为浅紫色，改用0.010mol/L～0.030mol/L的锌标准溶液滴定至紫色终点，不计数；加入固体氟化钠1～3g、固体硼酸2～5g，摇匀，加热煮沸后用0.010mol/L～0.030mol/L的锌标准溶液滴定至溶液由绿色变为紫色并记录所消耗锌标准溶液的体积；铝的滴定度按下式(I)计算：T=MV---(I)]]>式中：T为铝的滴定度，mg/ml；M为标定时所取铝的量，mg；V为记录的消耗锌标准溶液的体积，ml；C.配制待测试样溶液称取0.5000g±0.1000g待测试样于250ml烧杯中，加入10～30ml(1+1)盐酸并加热溶解，加入1～3ml过氧化氢溶液，继续加热至溶解完全后，赶尽过氧化氢，冷却后加入去10～30ml离子水后加入浓度为300g/L～800g/L的氢氧化钠溶液至黑褐色沉淀出现后再过量10～30ml，加热煮沸3～7分钟后冷却至室温，移入容量瓶加入去离子水定容至250ml，摇匀后，静置3～10分钟后干过滤；D.试样中铝含量的测定分取20.00ml滤液溶液，向其中加入3～10ml浓度为3mg/ml～10mg/ml的纯铜底液，滴加盐酸至溶液清亮后过量1～3ml，再加入10～30ml浓度为40g/L～150g/L的EDTA溶液、5～20ml浓度为50g/L～200g/L的乙酸钠溶液、5～30mlPH值为2～4的甲酸缓冲溶液，加热煮沸后，向溶液中加入5～30ml浓度为400g/L～800g/L的六次甲基四胺溶液、5～15滴浓度为1g/L～10g/L的PAN溶液，立即用浓度为0.030mol/L～0.070mol/L的锌标准溶液滴定至溶液绿色变为浅紫色，改用0.010mol/L～0.030mol/L的锌标准溶液滴定至紫色终点，不计数；加入固体氟化钠1～3g、固体硼酸2～5g，摇匀，加热煮沸后用0.010mol/L～0.030mol/L的锌标准溶液滴定至溶液由绿色变为紫色为终点，并记录所消耗的锌标准溶液体积；按下列公式(II)计算试样中铝的含量：式中：T为铝的滴定度，mg/ml；V1为记录的试样消耗锌标准溶液的体积，ml；V总为试样的总体积，ml；V2为分取试样的体积，ml；m为试样的质量，g。如上所述的方法，优选地，所述铁铝锰合金中铝的含量为8～50wt％，铁20～90wt％，锰2～30wt％。如上所述的方法，优选地，该方法包括以下步骤：A.配制铝标准溶液称取约0.1000g纯铝于烧杯中，加盖表面皿，加入5ml(1+1)盐酸，加热至80～100℃溶解试样，再加入5ml过氧化氢，加热至500～800℃赶尽溶液中的过氧化氢，将溶液冷却，移入100ml的容量瓶中，用去离子水定容、摇匀备用；B.测定标准溶液锌的滴定度分取5.00ml试样溶液，向其中依次加入5ml铜浓度为6mg/ml的纯铜底液、20ml浓度为100g/L的EDTA溶液、10ml浓度为100g/L的乙酸钠溶液、10mlPH值为3的甲酸缓冲溶液，加热煮沸后，向溶液中加入10ml浓度为500g/L的六次甲基四胺溶液，10滴浓度为5g/L的PAN溶液，立即用浓度为0.050mol/L的锌标准溶液滴定至由绿色变为浅紫色，改用0.020mol/L的锌标准滴定溶液滴定至紫色终点，不计数；加入固体氟化钠2g、固体硼酸3g，摇匀，加热煮沸后用0.020mol/L的锌标准溶液滴定至溶液由绿色变为紫色为终点，并记录所消耗的0.020mol/L锌标准溶液的体积；铝的滴定度按式(I)计算；C.配制待测试样溶液称取0.5000g±0.1000g待测试样于250ml烧杯中，加入5ml(1+1)盐酸并加热溶解，加入2ml过氧化氢溶液，继续加热至溶解完全后，赶尽过氧化氢，冷却后加入去20ml离子水后加入浓度为400g/L的氢氧化钠溶液至黑褐色沉淀出现后再过量20ml，加热煮沸5分钟后冷却至室温，移入容量瓶加入去离子水定容至250ml，摇匀后，静置7分钟后干过滤；D.试样中铝含量的测定分取20.00ml滤液溶液，向其中加入5ml浓度为6mg/ml的纯铜底液，滴加盐酸至溶液清亮后再过量2ml，再加入20ml浓度为100g/L的EDTA溶液、10ml浓度为100g/L的乙酸钠溶液、10mlPH值为3的甲酸缓冲溶液，加热煮沸后，向溶液中加入10ml浓度为500g/L的六次甲基四胺溶液，10滴浓度为5g/L的PAN溶液，立即用浓度为0.050mol/L的锌标准溶液滴定至由绿色变为浅紫色，改用0.020mol/L的锌标准溶液滴定至紫色终点，不计数；加入固体氟化钠2g、固体硼酸3g，摇匀，加热煮沸后用0.020mol/L的锌标准溶液滴定至溶液由绿色变为紫色为终点，并记录所消耗的0.020mol/L锌标准溶液的体积；按公式(II)计算试样中铝的含量。以上仅以0.5000±0.1000g的样品为例描述本发明的分析方法，如果实际应用中被测样品量取其它值时，采用本发明的方法可将各参数按比例相应扩大或缩小，都被视为本发明的保护范围。本发明的优点在于：本发明在试样的处理过程中，用盐酸与过氧化氢将试样溶解完全，再加入氢氧化钠溶液后，使铁锰与氢氧化钠形成氢氧化物沉淀从而达到与铝的分离，分离后的铝加入过量的EDTA能与铝生成稳定的无色络合物(1gk＝16)，室温下络合反应缓慢，需要加热煮沸才能反应完全。步骤D中加入过量EDTA后，用六次甲基四胺调解PH值保持在5～6之间，用PAN指示剂使之终点敏锐，易观察。本发明采用回滴法，由于酸效应和铝的水净倾向，滴定时的PH值应为5～6为宜，为了防止干扰，目前多是采用氟化释放法，这是基于铝的氟络合物较之EDTA络合物更加稳定而发生的置换反应。AlY-+6F-＝AlF63-+Y4-本发明适于铝含量为10～50wt％的铁铝锰合金中铝的测定，采用本发明的测定方法，可以快速准确测定铁铝锰合金中铝含量。本发明所采用的前处理方法及实验条件最大可能减少操作步骤，缩短测定时间，减少试样所受其他元素的干扰，提高测定结果的准确性，便于操作。具体实施方式以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。实施例中所使用的试剂为：浓盐酸(ρ＝1.19g/ml)；浓硝酸(ρ＝1.42g/ml)；氨水(ρ＝0.90g/ml)；乙酸钠溶液(100g/L)；六次甲基四胺溶液(500g/L)；1+1盐酸溶液(浓盐酸与水按照体积比为1∶1配置的溶液)；PAN(1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚)指示剂(5g/L)：用乙醇溶液(无水乙醇与水按照体积比为1∶5配置的溶液)配制；EDTA(乙二胺四乙酸二钠盐)溶液：0.065mol/L称取乙二胺四乙酸二钠盐24.20g溶于1L水中，煮沸后冷却；氟化钠固体(分子量：41.99)；硼酸固体(分子量：61.83)；过氧化氢溶液30％(V/V)；纯铜底液(6mg/ml)：称取0.6000g纯铜于100ml钢铁容量瓶中，加入5ml硝酸加热溶解，赶尽氮氧化物，冷却稀释至刻度摇匀备用。甲酸缓冲液(PH＝3)：量取氨水26.6ml、甲酸52.1ml，加入去离子水稀释至1000ml，摇匀，备用；锌标准溶液(0.050mol/L)：称取固体乙酸锌9.17g于250ml烧杯中，加热溶解冷却后移入容量瓶中用去离子水稀释至1000ml，摇匀备用；锌标准溶液(0.020mol/L)：称取固体乙酸锌3.668g于250ml烧杯中，加热溶解冷却后移入容量瓶中用去离子水稀释至1000ml，摇匀备用。实施例1样品采用已知成分含量的铁82铝15锰3标准品(其中铁82.07wt％，铝14.94wt％，锰2.99wt％)，用本发明的方法测定其中铝的含量，具体测定方法步骤如下：1、标准物质分析1)称取标准物质，如表1所示：表1标准物质名称铝含量(％)称样量(g)纯铝99.990.1016纯铝99.990.10962)标准物质的溶解称取0.1000g纯铝于烧杯中，加盖表面皿，加入5ml(1+1)盐酸，加热至80～100℃溶解试样，再加入5ml过氧化氢，加热至500～800℃赶尽溶液中的氢氧化物，将溶液冷却，移入100ml的容量瓶中，用去离子水定容、摇匀备用；3)标准物质的分取滴定分取5.00ml试样溶液，向其中依次加入5ml浓度为6mg/ml的纯铜底液、20ml浓度为100g/L的EDTA溶液、10ml浓度为100g/L的乙酸钠溶液、10mlPH值为3的甲酸缓冲溶液，加热煮沸后，向溶液中加入10ml浓度为500g/L的六次甲基四胺溶液，10滴浓度为5g/L的PAN溶液，立即用浓度为0.050mol/L的锌标准滴定溶液由绿色变为浅紫色，改用0.020mol/L的锌标准滴定溶液滴定至紫色终点，不计数，加入固体氟化钠2g、固体硼酸3g，摇匀，加热煮沸后用0.020mol/L的锌标准滴定溶液滴定至溶液由绿色变为紫色为终点，记录所消耗的0.020mol/L锌标准溶液的体积；4)铝的滴定度按下式计算：T=MV]]>式中：T为铝的滴定度，mg/ml；M为标定时所取铝的量，mg；V为标定时所消耗锌标准溶液的体积，ml；滴定度如表2所示。表22、试样分析1)称取约0.5000g试料，精确至0.0001g。2)试料溶解将试样置于250ml烧杯中，加入5ml(1+1)盐酸并加热溶解，加入2ml过氧化氢溶液，继续加热至溶解完全后，赶尽过氧化氢，冷却后加入20ml去离子水后加入浓度为400g/L的氢氧化钠溶液至黑褐色沉淀出现后再过量20ml，加热煮沸5分钟后冷却至室温，移入容量瓶加入去离子水定容至250ml，摇匀后，静置7分钟后干过滤；3)试样滴定分取20.00ml滤液溶液，向其中加入5ml浓度为6mg/ml的纯铜底液，滴加盐酸至溶液清亮后再过量2ml，加入20ml浓度为100g/L的EDTA溶液、10ml浓度为100g/L的乙酸钠溶液、10mlPH值为3的甲酸缓冲溶液，加热煮沸后，向溶液中加入10ml浓度为500g/L的六次甲基四胺溶液，10滴浓度为5g/L的PAN溶液，立即用浓度为0.050mol/L的锌标准滴定溶液由绿色变为浅紫色，改用0.020mol/L的锌标准滴定溶液滴定至紫色终点，不计数，加入固体氟化钠2g、固体硼酸3g，摇匀，加热煮沸后用0.020mol/L的锌标准滴定溶液滴定至溶液由绿色变为紫色为终点，记录所消耗的0.020mol/L锌标准溶液的体积；4)分析结果的计算按下列公式计算试样中铝的含量：式中：T为铝的滴定度，mg/ml；V1为试样消耗锌标准溶液的体积，ml；V总为试样的总体积，ml；V2为分取试样的体积，ml；m为试样的质量，g；铝含量如表3所示。表3实施例2样品采用已知成分含量的铁25铝45锰30标准品(其中铁25.00wt％，铝45.00wt％，锰30.00wt％)，用本发明的方法测定其中铝的含量，具体测定方法步骤如下：1、标准物质分析1)称取标准物质，如表4所示：表4标准物质名称铝含量(％)称样量(g)纯铝99.990.1026纯铝99.990.10862)标准物质的溶解称取0.1000g纯铝于烧杯中，加盖表面皿，加入5ml(1+1)盐酸，加热至80～100℃溶解试样，再加入5ml过氧化氢，加热至500～800℃赶尽溶液中的过氧化氢，将溶液冷却，移入100ml的容量瓶中，用去离子水定容、摇匀备用；3)标准物质的分取滴定分取10.00ml试样溶液，向其中依次加入5ml浓度为6mg/ml的纯铜底液、20ml浓度为100g/L的EDTA溶液、10ml浓度为100g/L的乙酸钠溶液、10mlPH值为3的甲酸缓冲溶液，加热煮沸后，向溶液中加入10ml浓度为500g/L的六次甲基四胺溶液，10滴浓度为5g/L的PAN溶液，立即用浓度为0.050mol/L的锌标准滴定溶液由绿色变为浅紫色，改用0.020mol/L的锌标准滴定溶液滴定至紫色终点，不计数，加入固体氟化钠2g、固体硼酸3g，摇匀，加热煮沸后用0.020mol/L的锌标准滴定溶液滴定至溶液由绿色变为紫色为终点，记录所消耗的0.020mol/L锌标准溶液的体积；4)铝的滴定度按下式计算：T=MV]]>式中：T为铝的滴定度，mg/ml；M为标定时所取铝的量，mg；V为标定时所消耗锌标准溶液的体积，ml；滴定度如表5所示。表52、试样分析1)称取约0.5000g试料，精确至0.0001g.2)试料溶解将试样置于250ml烧杯中，加入5ml(1+1)盐酸并加热溶解，加入2ml过氧化氢溶液，继续加热至溶解完全后，赶尽过氧化氢，冷却后加入20ml去离子水后加入浓度为400g/L的氢氧化钠溶液至黑褐色沉淀出现后再过量20ml，加热煮沸5分钟后冷却至室温，移入容量瓶加入去离子水定容至250ml，摇匀后，静置7分钟后干过滤；3)试样滴定分取10.00ml滤液溶液，向其中加入5ml浓度为6mg/ml的纯铜底液，滴加盐酸至溶液清亮后再过量2ml，加入20ml浓度为100g/L的EDTA溶液、10ml浓度为100g/L的乙酸钠溶液、10mlPH值为3的甲酸缓冲溶液，加热煮沸后，向溶液中加入10ml浓度为500g/L的六次甲基四胺溶液，10滴浓度为5g/L的PAN溶液，立即用浓度为0.050mol/L的锌标准滴定溶液由绿色变为浅紫色，改用0.020mol/L的锌标准滴定溶液滴定至紫色终点，不计数，加入固体氟化钠2g、固体硼酸3g，摇匀，加热煮沸后用0.020mol/L的锌标准滴定溶液滴定至溶液由绿色变为紫色为终点，记录所消耗的0.020mol/L锌标准溶液的体积；4)分析结果的计算按下列公式计算试样中铝的含量：式中：T为铝的滴定度，mg/ml；V1为试样消耗锌标准溶液的体积，ml；V总为试样的总体积，ml；V2为分取试样的体积，ml；m为试样的质量，g；铝含量如表6所示。表6