锰硅合金中总锰含量的测定

锰硅合金中总锰含量的测定

李世显 胡引

遵义市产品质量检验检测院 贵州 遵义

摘要：本文用过硫酸铵作为氧化剂对锰硅合金中总锰的含量进行测定，并对测定方法的准确度和精密度进行了讨论和评价。

关键词：过硫酸铵、氧化剂、总锰含量测定

1. 前言

在锰硅合金产品中，除了四氧化三锰外，还有其它价态的锰，为了准确、快速测定其总锰含量，笔者对煮沸时间、试剂用量进行了大量的试验，从而总结出本文的测定方法，同时对该方法的精密度、准确度进行了讨论，采用磷酸和过氧化氢溶样，避免了杂质对终点颜色的干扰，同时加快了试样的分解，取得了较满意的效果。

2．测定原理

试样用磷酸分解，以硝酸银为催化剂，用过硫酸铵将锰氧化成高锰酸，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定。

反应方程式如下有：2Mn²⁺+5(NH4)2S2O8+ 8H2O 5(NH4)2SO4+5H2SO4+6H⁺+2MnO4^-

Mn³⁺+2(NH4)2S2O8+ 4H2O 2(NH4)2SO4+2H2SO4+4H⁺+MnO4^-

2Mn⁴⁺+3(NH4)2S2O8+8H2O 3(NH4)2SO4+3H2SO4+5H⁺+2MnO4^-

2MnO4^-+10FeSO4(NH4)2SO4+16H⁺+5SO4^2- 2Mn²⁺+5Fe2(SO4)3+8H2O+10(NH4)2SO4

3.试剂

3.1 磷酸 GB 1282—77

3.2 过氧化氢 GB 6684—86

3.3 过磷酸铵溶液：300g/L

3.4 硝酸银溶液：20g/L

3.5 重铬酸钾标准溶液c（1/6K2Cr2O7）=0.1mol/l：将优级纯重铬到钾（GB 642）在130 ℃下干燥至恒重,然后准确称取4.9036g放入烧杯中，加入蒸馏水溶解，再转入1000ml容量瓶中，用蒸馏水稀释到刻度、混匀。

3.6 硫酸亚铁铵标准溶液C[FeSO4(NH4)2SO4]=0.1mol/L,称取40g化学纯硫酸亚铁铵溶于蒸馏水水中,加入20ml浓硫酸用蒸馏水稀释致到1000ml,混匀,装入棕色瓶中,使用前必须用0.1mol/L的重铬酸钾标准溶液标定:

标定:准确吸取25ml0.1mol/L的重铬酸钾标准溶液于250ml的锥形瓶中,加70~80ml蒸馏 水和10ml浓硫酸,冷却到室温,加邻啡啰邻指示剂3滴,用0.1mol/L的硫酸亚铁铵滴定溶液由橙色变为砖红色为终点.

3.7 邻啡啰邻指示剂:称取1.5g邻啡啰邻与1g硫酸亚铁铵溶于100ml蒸馏水中,用棕色瓶保存.

3. 8 二苯胺磺酸钠指示剂:5g/L

4.测定方法

称取0.04—0.05g试样(精确到0.0001g)置于500ml的三角烧杯中,加入15ml磷酸(3.1), 1—2ml过氧化氢(3.2))在电炉上由低温加热溶解，待冒白烟后1—2min，取下,冷却到室温,用少量蒸馏水冲洗杯壁,加入150ml蒸馏水,准确加入5.0ml硝酸银溶液(3.4)和15.0ml过硫酸铵溶液(3.3),放在电炉上缓慢加热,当溶液冒气泡后计时10—13min,取下冷却至室温,用硫酸亚铁铵(3.6)标准溶液滴定至浅红色时,加入3—4滴二苯胺磺酸钠指示剂(3.8),继续滴定由浅红色变为亮黄色为终点.

5.分析结果计算:

Mn%= 100

式中:

C—硫酸亚铁铵标准溶液浓度(mol/L),

V—消耗硫酸亚铁铵标准溶液浓度的体积(ml),

m—试样质量(g)

0.01099—与1.00ml硫酸亚铁铵C[FeSO4(NH4)2SO4]=1.0000mol/l标准滴定溶液相当的以克表示的锰的质量.

6.条件实验讨论

6. 1. 加入过硫酸铵后煮沸时间对测定结果的影响：在确定磷酸和过硫酸铵加入量都为15ml时,不同的煮沸时间对测定结果的影响见表1:

表1：

由表1可见,加入过硫酸铵后煮沸时间控制在10~13分钟,实验的测定结果较稳定,同时回收率较高.

6.2过硫酸铵加入量对测定结果的影响：在确定磷酸加入量为15ml，煮沸时间为12分钟,过硫酸铵加入量对测定结果的影响见表2：

表2：

由表2可见,过硫酸铵加入量为15ml时,该试验测定结果较稳定,同时回收率较高。

6.3磷酸加入量对测定结果的影响：在确定过硫酸铵加入量为15ml,煮沸时间为12分钟时,磷酸加入量对测定结果的影响见表3：

表3：

由表3可见,磷酸加入量为15ml时,该试验测定结果较稳定,同时回收率较高.

7.结果与讨论

6.1分析结果与精密度:取四氧化三锰样品,按测定方法进行测定,结果见表4

表4:同一实验室测定结果计算 . s. d. n=6

注:试样为我院分析室提供,标称值为69.70%.

标准差1-a置信区间为 t1-a/2(n-1) ,a取0.05,查t分布表得t(5, 0.05)=2.5760,即为69.82 2.5760 =69.87 0.11

由表4可见,此方法的精密度是较好的.

6.2准确度实验

用光谱纯二氧化锰进行准确度实验，锰含量理论值为63.19%,按本方法测定时，其回收率、标准差、平均值见表5：

表5：

由表5可知，此方法的回收率在99.74%—99.96%之间，因此其准确度较高，

8．结论

由以上数据可知，在测定四氧化三锰中总锰含量时，本方法准确度、精密度较高、操作简单、易于掌握、分析快速，适用于工厂、企业的分析需要。

参考文献：1.岩石矿物分析：地质出版社，1973年。

2.质量专业理论与实务：中国人民出版社，2001年。

作者简介：

作者简介：李世显，男，贵州道真人，工程师。从事工业产品的质量监督检验、大气污染物（储油库、加油站、汽油运输）排放检测等工作。 胡引，贵州普定人，助理工程师。从事工业产品的质量监督检验、大气污染物（储油库、加油站、汽油运输）排放检测等工作。

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