钢铁中磷砷的联合测定
钢铁中磷检测方法分析
钢铁中磷检测方法分析张刚(1989.02-)男，汉，甘肃武威人，大专；初级工程师；化学分析。
摘要：无论是从钢铁矿石还是从钢铁合金的角度来说，过多的磷含量都会对钢铁本身的性能产生一定的影响。
从化学方法的角度来对钢铁中含有的磷进行检测，能够对保证钢铁的性能和质量起到重要的作用。
当前应用于钢铁中磷的检测方法有很多。
本文以钢铁中含有的磷为主要研究对象，在对磷在钢铁中的危害进行研究之后，着重分析了钢铁中磷的几种检测方法。
关键词：钢铁；磷含量；检测方法前言：钢材在当前的市场发展中有着较大的需求量，保证钢材的生产质量，对促进当前我国建筑行业和工业的发展具有重要的作用。
磷作为一种能够对钢材质量和性能产生重要影响的物质，需要在制作钢材的过程中加强对磷的测定和分析，才能够更好的满足钢材生产的质量和性能的要求。
对钢铁中磷的检测方法进行分析，能够为钢材的生产和制作水平的提高提供借鉴的经验。
一、磷在钢铁中的危害磷这种非金属元素的存在，会对钢铁的质量和性能造成较为严重的影响。
在经过大量的实践验证之后可以发现，当钢铁中含有的磷含量超过0.06%时，很容易导致在焊接钢条时使焊缝出现“冷脆现象”。
这种现象的存在不仅会导致钢铁的冲击韧性降低，还会影响钢材本身的塑性和可焊性[1]。
从当前钢材在建筑行业和工业发展中的应用范围来看，需要对钢铁中含有的磷进行控制，才能够在保证建筑施工安全的同时，也能够促进工业和其他各个行业的发展。
为了能够避免磷对钢铁的质量和性能造成影响，当前我国对于钢材的生产进行了详细的规定：优质钢材中的磷含量需要控制在0.03%-0.04%以下，而对于碳素结构钢这种特殊的钢结构来说，磷含量一般不能超过0.045%。
二、钢铁中磷检测方法的具体分析为了能够实现对钢铁中磷含量的有效控制，保证钢材的质量性能和应用安全，需要事先对钢铁中的磷含量进行测定，才能够采取相应的措施对钢铁中的磷含量进行控制[2]。
当前我国应用于钢铁中磷的检测方法，主要包括以下四种：（一）原子发射光谱法原子发射光谱法是隶属于材料分析的一种检测方法，这种方法在当前的合金材料分析中有着广泛的应用。
高磷、砷铁矿降磷、砷试验研究
高磷、砷铁矿降磷、砷试验研究随着我国钢铁工业的迅速发展，2005年我国的钢产量已超过3亿吨，已经成为世界第一的钢铁大国，但是我国的铁矿石资源供需矛盾日益突出，2005年进口铁矿石达2.75亿t，进口铁矿石的数量已占我国钢铁厂需求总量的一半以上，已经超过日本成为世界上最大的铁矿石进口国。
对铁矿石进口依赖度的提高，使我国丧失了国际矿价的话语权，已成为我国钢铁工业经济安全的重大隐患。
因此，迫切需要依靠技术进步来最大限度地合理开发利用国内现有铁矿资源，尤其是受目前选矿技术限制而不能开发利用的复杂难选铁矿石，增储增效，充分挖掘现有铁矿山的生产潜力，提高铁矿石的自给率，缓解进口铁矿石的压力，维持稳定、足量、优质的铁矿原料供给，以保障钢铁工业持续稳定的发展。
目前我国有占总储量14.68％，总量达74.5亿吨的高磷铁矿石因技术问题而没有开发利用，所以研究高磷铁矿石降磷的工艺对保障我国钢铁工业原料的供给具有十分重要的理论意义和现实意义。
本课题以云南某高磷、砷褐铁矿提质降杂为研究对象，该矿Fe品位为54.09％，P含量为0.48％，As含量为1.054‰，从工艺矿物学研究出发，进行了一系列试验研究。
查清了矿石中的铁主要以褐铁矿的形式存在，磷主要以胶磷矿的形式存在，砷主要以砷黄铁矿的形式存在。
通过一系列探索性试验，进行对比研究，得出氧化焙烧—酸浸和加剂还原焙烧—磁选的效果较好。
本课题通过对氧化焙烧—酸浸工艺和加剂还原焙烧—磁选工艺进行条件试验，找出最佳试验条件，得出氧化焙烧—酸浸工艺能够达到精矿Fe品位为63.14％，P含量为0.146％，As含量为0.525‰，回收率约为100％的指标；加剂还原焙烧—磁选工艺能够达到精矿Fe品位为67.18％，P含量为0.156％，As含量为0.306‰，回收率为86.12％的指标。
综合考虑，加剂还原焙烧—磁选工艺要优于氧化焙烧—酸浸工艺。
通过对试验过程的理论分析，得出胶磷矿在氧化焙烧过程中将解胶分解，从而便于酸浸；胶磷矿在还原焙烧过程中将与除磷药剂反应生成独立的产物，从而便于磁选分离。
铋钼蓝分光光度法联合测定生铁中的磷、砷含量的试验研究
至５斗咖ｌ。
砷标准溶液：称取０．１３２ ０９预先在１０５～ｌｌＯ℃烘 至恒重并保存于干燥器中的三氧化二砷基准试剂． 置于５００ｒａｌ烧杯中，加ｌＯｍｌ氢氧化钠（１００ ｇｎ），微 热溶解后，加４０Ⅱｄ水与ｌ滴酚酞溶液（Ｉ虮），用硫酸 （１＋１）中和至酚酞的红色褪去并过量２滴，冷却至
１试验部分
１．１主要试剂
硝酸（１＋３．５），硫酸（ｉ＋Ｉ），硫酸（１＋８）。 高锰酸钾溶液，饱和溶液，高锰酸钾溶液（２０叽）， 亚硫酸钠溶液（２０９／１）。
硫代硫酸钠溶液（５们）：称取Ｏ．５９硫代硫酸钠
和ｌｇ无水亚硫酸钠溶于水中，转移至ｌＯＯｍｌ容量瓶
收稿日期１２００７－０６－０４ 作者简介：陈德（１９７６一），男．四川省仪陇县＾，工程师。
表３砷铋钼蓝显色时间及稳定性试验结果
Ａ／ｎｍ 圈１磷铋钼蓝吸收曲线
０＇１２ ０．１
０∞
０ ０６ ００４ ００２ Ｏ ６５０
７００
！！婴！！
Ａ ７５０ ８００ ８５０ ９００
！！
！！
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箜
！！
塑
箜
型
０ １７１ ０．１７５ ０．１７５ ０．１７５ ０．１７５ ０．１７５ ０ １７５ ０ １７７ ０．１７８
Ｓｔｕｄｙ
ｏｎ
ｔｈｅ Ｂｉｓｍｕｔｈ－ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ Ｂｌｕｅ Ｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ
Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ
ｔｈｅ
Ｃｏｍｂｉｎｅｄ Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ａｎｄ
Ａｒｓｅｎｔｉｃ Ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ Ｃａｓｔ Ｉｒｏｎ
ＣＨＥＮＤｅ
（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ
ｉｒｏｎ ｔｈｒｏｕｇｈ
９Ａ，Ｒ２＝Ｏ．９９９ ９。
２．４检测下限的确定 测定１０次空白。确定本方法测定磷、砷量的检 测下限，试验结果见表５。 以空白值的ｌＯ倍标准偏差确定检测下限．本方 法确定磷、砷的检测下限为０．０１０％。
钢铁中磷砷的联合测定
重 现 性 差 。就 氯 化 亚 锡对 比色皿 的 粘 污便
使分 析 人 员 很 烦恼 。 清 洗 干净 ， 得 长 时 要 就
间 浸泡 ， 样 。 容 易 使 比色 皿 粘 结 部位 开 这 很
凿 岩机 械 气 动 工 具 。０ ７ ４ ２０ （ ）
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时 呈 磷 酸 盐 类 杂 物存 在 。 Ｆ３ 一 种 很 硬 ｅ Ｐ是
裂 ， 彻 底 清 洗 又 影 响 下 次 的测 定 ， 磷 的 不 使
分 析 非 常 艰 难 ，而 对 砷 的分 析 更 是 束 手 无 策 。 过 我 们 试 验 。 的分 析 改 用 抗 坏 血 酸 经 磷
还 原 光 度 法 解 决 了 比 色 皿 难 以 清 洗 的 问
限 制 在 ００ ％以 下 。优 质 钢 限 制 在 ０ｏ ％ ．６ ．４
以 下 。 公 司 的 产 品 ， 磷 的 含 量要 求 相 当 我 对 严 格 ， 般 不 得 超 过 ００ ％ ， 一 ．３ 否则 直 接 影 响
产 品质 量 。如 ９ ３年 以 ２ Ｃ ２ ｉＡ为 材 料 的 ０ ｒＮ ４
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钢铁 中磷砷 的联合测定
王 玉 奎
（ 水风 动 机 械 有 限 公 司 ， 肃 天 水 天 甘 ７１２ ） ４ ０ ０
摘 要 ： 的 化学 分 析 过 去 大 多 采 用 氯 化 亚 锡 还 原 光 度 法 ， 氯 化 亚 锡 对 器 皿 的 磷 但 粘 污难 以清 洗 ， 来 逐 渐 改 为抗 坏 血 酸还 原 法 ， 该 法 稳 定 性 较 差 。文 中通 过 大 量 后 而 试 验 ， 选 出抗 坏 血 酸 还 原 光 度 法 测 磷 的条 件 ， 在 以硫 代 硫 酸 钠 掩 蔽 砷 的 同 时 ， 优 并
铁矿石中磷_砷量的快速测定
311 试样处理 称取 012 g 试样于 150 mL 烧杯中, 加浓硝酸 5
mL, 于电热板上 加热溶解 5 min, 再加 浓盐酸 15 mL, 继续加热至试样分解完 全, 稍冷, 滴加 过氧 化氢 ( 30% ) 1 mL, 硫酸 ( 1+ 1) 10 mL, 低 温蒸 发至恰冒白烟, 取下冷却, 沿杯壁加 50 mL 水加热 溶解盐类, 用快速滤纸滤于 100 mL 容量瓶中, 并 稀释至刻度, 摇匀。 312 发色部分
X 收稿日期: 2000 ) 12 ) 15 作者简介: 王鹏辉 ( 1966~ ) , 男, 山西左权人. 工程师.
44
王鹏辉 铁矿石中磷、砷量的快速测定
烘干的基准 As2O3 于 150 mL 烧杯中, 加入 016 g 粒 状氢氧化钠, 加水 50 mL 待溶完后, 加 5 mL 浓硝 酸加热至沸, 滴加高锰酸钾溶液 ( 4% ) 氧化, 滴 加亚硝酸钠溶液 ( 2% ) 还原过量高锰酸钾, 煮沸 除去氮氧化物, 冷后移入1 000 mL容量瓶中, 稀释 至刻度, 摇匀。
参考文献:
112 卢 钟 录, 符 宁, 宋 纯 智. 实 用 冶 金 分 析 ) ) ) 方 法 与 基 础 1M2, 辽宁: 辽宁科学技术出版社, 1990.
122 铁矿石分析方法 1R2, GB6730. 19. 45. 46~ 86
45
度下使 As5+ 迅速还原为 As3+ 破坏砷铋钼蓝的生成, 2H+ + AsO34- + 2S2O23- = AsO33- + S4O26- + H2O 而磷 不被还原隐蔽的原理制取参比消除磷的干扰, 同时 为磷、砷联测提供了条件。
2 仪器与试剂
双波长分光光度法同时测定铁矿中磷和砷
在此 反 应 条 件 下 ， 多 常 见 的 金 属 离 子 不 干 扰 测 许 定 ， 方法 灵 敏 度 及 选 择 性 都 较 好 ， 于 含 砷 铁 矿 该 用 中磷 和 砷 含 量 的 同 时 测 定 ， 果 满 意 。 结
水 稀 释 至 刻 度 ， 匀 。在 ６ －７ ℃ 水 浴 中加 热 １ 摇 ０ ０ ０
用 ２５ ． ｍＬ 硫 酸 （ ＋ １ 。 １ ）
２． ３ 显 色 剂 用 量
＋１ ， 却 至 室 温 ， 入 ５ Ｏ Ｌ容量 瓶 中 ， 水 稀 ）冷 移 ０ｒ ａ 用
释 至 刻 度 ， 匀 。使 用 时 再 稀 释 成 １ ￣ ／ 混 ０ ｇ ｍＬ的 标 ｕ
范 围 内 均 符 合 比 尔 定 律 。 由此 建 立 了利 用 双 波 长 分 光 光 度 法 同 时 测 定 微 量 磷 和 砷 的 方 法 。 该 法 简 便 、 捷 ， 于 含 砷 铁 矿 快 用
中微量磷 和砷 的 同时测定 ， 果令 人满 意。 结
关 键 词 ： ； ； 波 长 ； 光 光 度 法 磷 砷 双 分
～
１ ｍｉ 取 出用 流 水 冷 却 至 室 温 ， 置 ２ ５ ｎ， 放 ｈ后 ， 用
ｌ ｍ 比 色 皿 ，以 水 作 参 比 ，分 别 测 定 试 液 在 ｃ
１ 买 验 部 分
１． 主 要 仪 器 和 试 剂 １
７ ０ ｍ ，３ ｎ 处 的 吸 光 度 值 Ａ ０ ， ３。 ０ ｎ ８０ｍ ７０Ａ８ ０
１Ｏ ／ ． ｍｇ ｍＬ， 取 ０ ２ ９ ｇ预 先 在 １ ５ １ ０ 烘 称 ．１ ６ ０ ～ １℃ 干的基准磷 酸二 氢钾 ， 于水 中 ， ５ 溶 加 ｍＬ硫 酸 （ １
中 ， 和 砷 均 能 与 铋 及 钼 酸 铵 生 成稳 定 的络 合 物 。 磷 为使 两 络 合 物 均 有 最 大 且 恒 定 的 吸 光 度 ， 文 选 本
钢铁中磷含量测定方法的研究
１ ３ ２・
第４ ０卷 第 ３ ０期 ２ ０ １ ４年 １ ０月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖｏ １ ． ４０ Ｎｏ． ３ ０ ０ｃ ｔ ． ２ ０１ ４
文章编号 ： １ ０ ０ ９ ・ ６ ８ ２ ５（ ２ ０ １ ４） ３ ０ — ０ １ ３ ２ — ０ ２
ｒ＝ ０ ． ９ ９ ９ ７， ０＝ ０ ． ０ ０ ４， ６＝０ ． ０ ２１ ｌ， Ｙ＝ ０ ． ０ ２ ｔ ｌ ｘ ４ － ０ ． ０ ０ ４
分光光度法 ； ５ ） 乙酸丁酯 萃取分 光光度 法 ； ６ ） 钒钼 黄分 光光度 法 和仪器法等 。本 文采 用铋磷 钼蓝 分光 光度法 。铋 磷 钼蓝 分光 光
度法是将铋磷 钼黄杂多酸还原成铋磷 钼蓝后进 比色测 定 ， 所 用
还原剂是抗坏血 酸。
０ ． ６ ０ ． ５ ０ ． ４
一
◆ 系列 １ 线性 （ 系列 １ ）
０ ． ３ ０ ． ２ ０ ． １
Ｕ ５ ｌ Ｕ ｌ ５ ２ Ｕ ２５ ３０
１ ０ ０ ｇ ／ Ｌ ； 硝酸铋溶液， ｌ ０ ｇ ／ Ｌ； 铁溶液， ５ ｍ ｓ ／ ｍＬ ； 磷 标准溶液， 盐酸混合酸再次 除砷 ， 继续 蒸发 冒高氯 酸烟 ， 至烧 杯 内部 透 明后
５． ０ ｍＬ。
回流 ３ ｍ ｉ ｎ～ ４ ｍｉ ｎ ， 蒸发至湿盐状 ， 取下 ， 冷却 。
钢 铁 中 磷 含 量 测 定 方 法 的 研 究
张
摘
敏
０ ３ ０ ０ ２ ５ ）
（ 山西 博 奥 建 筑 科 研 检 测 有 限 公 司 ， 山西 太原
要： 介绍 了几种钢铁 中磷含 量的测 定方法 ， 着重对铋磷钼蓝分 光光 度法进行了研究 ， 阐述 了实验所 需仪 器、 试 剂 以及 实验试 剂
生铁中磷的测定
生铁中磷的测定：1、试剂（1）硝酸（1:4）=硝酸：水（2）KMnO4溶液（4%）期限：一个星期更换一次每次最多配制200毫升。
（（3）亚硫酸钠（1%）期限：一天（24小时）更换一次，每次最多配制50毫升。
（4）硫代硫酸钠（10%）期限：一天（24小时）更换一次。
称硫代硫酸钠2.5g溶于25ml水中，再加入无水碳酸钠0.025g（无水碳酸钠用万分之一天平称，称样时表面皿上垫上纸）。
（5）抗坏血酸（2%）期限：一天（24小时）更换一次，称抗坏血酸10g，溶于500ml水中，再加入0.02mol/L EDTA0.9ml。
（6）钼酸铵（0.6%）称钼酸铵6g溶于1000ml水中，混匀。
（7）硝酸铵（10%）称硝酸铵20g，加浓硝酸20ml溶解后，再加水180ml。
2、操作步骤称取试样0.1g于150ml的三角瓶中，加入硝酸（1:4）约30ml，低温加热溶解，煮沸至冒大泡计时2-3min，待试样全部溶解后，加入KMnO4（4%）6滴，继续煮沸30s后，加入亚硫酸钠（10%）10滴，再继续煮沸15S，取下，趁热用定性快通滤纸过滤于100ml的容量瓶中，稀释至刻度摇匀备用。
用吸胶管吸取溶液25ml于150ml的三角瓶中，加入硫代硫酸钠（10%）2滴，待30S后加入抗坏血酸（2%）10ml，加入钼酸铵（0.6%）10ml，再加入硝酸铵（10%）3滴，待2min后，用721型分光光度计，波长为660nm。
1公分比色皿，以水做空白，进行比色求得消光值。
3、计算：P%={P标÷E标}×E成其中：P标=标样中磷的百分含量E标=标样的吸光值E成=被测试样的吸光值4、误差范围允许误差P%≤0.100 正负0.004 0.101-0.200 正负0.008 0.201-0.400 正负0.010生铁中硅和锰的测定一、试剂1、溶解液（硝酸—硫酸混合酸）：将硫酸（比重1.84）50ml，徐徐注入900ml水中，并不断搅拌，冷却后，加入硝酸（比重1.42）8ml后，用水稀释至1L。
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Ｅ消光值
０．４
０．２
０
２
４ ｔ， 小时
图１
但高氯酸溶样温度较高， 硅易形成难 溶的硅胶，比色时悬浮在溶液中，影响比色 数据的真实性， 故选择稀硫酸为溶解酸较 好。
（ ２） 钼酸铵浓度偏高时对显色的影响 我们曾以系列标钢作曲线， 显色后无 论低磷还是高磷均出现很深的蓝色， 经实 验查证， 该问题是钼酸铵溶液错配成所需
（ ５） 硫代硫酸钠用量对磷显色的影响 硫代硫酸钠对五价砷有较好的还原掩蔽 能力， 但硫代硫酸钠用量过大对磷的显色有 没影响呢？ 我们对含磷不同的两种溶液分别 加不同量的硫代硫酸钠进行显色比较。图 ５ 中线 １ 为含磷 ４０!ｇ、线 ２ 为含磷 ２０!ｇ 时消 光值随硫代硫酸钠的变化曲线。从图中可以
Ｅ消光值
（ ６） 硫代硫酸钠对砷的掩蔽量试验 硫代硫酸钠既然对砷有较好的还原掩蔽 能力， 但加入量又不能超过 ３０ｍｇ， 那么 ３０ ｍｇ 究竟能掩蔽多少的砷呢？ 我们再吸取含砷 １０ μｇ／ｍＬ 的溶液 ２０ ｍＬ、３０ ｍＬ、４０ ｍＬ＋５０ｍｇ Ｆｅ 各 ４～６ 份， 再分别加入不同量的硫代硫酸 钠进行显色， 测其消光值， 并以硫代硫酸钠加 入量为横坐标， 消光值为纵坐标绘制曲线， 如 图 ６ 所示。从图中线 １、线 ２、线 ３ 可以看出， 硫代硫酸钠的用量和砷的掩蔽量有明显的正 比 关 系，２０ ｍｇ 的 五 水 合 硫 代 硫 酸 钠 可 掩 蔽 ２００ μｇ 以下的砷。当有 ５０ ｍｇ 铁存在时，则至 少 可 掩 蔽 ４００ μｇ 的 砷， 而 １５ ｍｇ 足 以 掩 蔽 ３００ μｇ 的砷，相当于含砷 ０．６％的试样，故对于 钢铁分析而言， 这个量已完全满足要求。
裂， 不彻底清洗又影响下次的测定， 使磷的 分析非常艰难， 而对砷的分析更是束手无 策 。经 过 我 们 试 验 ， 磷 的 分 析 改 用 抗 坏 血 酸 还原光度法解决了比色皿难以清洗的问 题， 但分析数据的重现性依然不好， 往往为 一个数据要重复好多次测试。笔者查阅资 料并结合多年来的工作实践， 试验成功了 在 低 酸 度 、室 温 下 ， 采 用 铋 盐— —— 抗 坏 血 酸 还原钼蓝法测定钢铁中磷含量， 在用硫代 硫酸钠掩蔽砷的同时， 还可联合测定砷含 量。本法操作简便， 在提高分析速度的同 时 ， 还 能 节 约 少 量 药 品 、减 少 耗 电 量 ， 在 近 几年的应用中， 收到了良好的效果。
０．６
０．４
０．２
０ ０．０２ ０．０４ ０．０６ ０．０８ ０．１０ ［Ｈ＋］ｍｏｌ／ Ｌ
图 ２ 酸度及钼酸铵浓度对磷的影响（１２℃）
（ ４） 砷、硅的干扰问题 要选定某一条件测磷， 还需考虑砷与硅 在此条件下的干扰问题， 故用含砷 １０ !ｇ／ｍＬ 砷 酸 盐 溶 液 ， 每 次 吸 ５ｍＬ， ３～７ 份 进 行 与 上 述类似的实验， 如图 ３ 所示， 线 １、线 ２、线 ３、 线 ４、线 ５、线 ６、线 ７、的 钼 酸 铵 浓 度 同 样 为 ０．０２５％ ； ０．０５％ ； ０．１０％ ； ０．１５％ ； ０．２０％ ；
钢铁中磷砷的联合测定
王玉奎
（ 天水风动机械有限公司， 甘肃 天水 ７４１０２０）
摘要： 磷的化学分析过去大多采用氯化亚锡还原光度法， 但氯化亚锡对器皿的
粘污难以清洗， 后来逐渐改为抗坏血酸还原法， 而该法稳定性较差。文中通过大量
试验， 优选出抗坏血酸还原光度法测磷的条件， 并在以硫代硫酸钠掩蔽砷的同时，
浓 度 的 １０ 倍 所 致 。 另 外 ， 根 据 大 部 分 资 料 介 绍 ， 磷 的 显 色 酸 度 不 能 低 于 ０．４ ｍｏｌ／Ｌ， 否 则 硅 有 干 扰 。为 了 弄 清 这 一 问 题 ， 笔 者 作 了 表 １ 的实验。表１序号ຫໍສະໝຸດ 显色条件溶液现象 结论
５０．０ ｍｇ 标钢， 加硫酸溶液 １０ ｍＬ 溶 解 ， ２％钼 酸 铵 溶 液 １０ ｍＬ， 抗 坏 血 酸 １０ 溶液呈 １ ｍＬ， 硝酸铋溶液 ３ 滴，稀释 天蓝色 至 １００ ｍｌ， 摇 匀 ， １５ 分 钟 后观察
１ 试验部分
１．１ 试剂 硫酸溶液： 在不断搅拌下将 １５ ｍＬ 浓
硫酸缓慢加入 ５００ ｍＬ 水中， 冷却后稀释至 １０００ ｍＬ。
硫代硫酸钠溶液： １０ ｇ 硫代硫酸钠溶于 １００ｍＬ 水中。
钼酸铵溶液： ０．２５ ｇ 钼酸铵溶于 １００ ｍＬ 水中。
硝酸铋溶液 ： １０ ｇ 硝酸铋加 １０ ｍＬ 浓硝
凿岩机械气动工具， ２００７（ ４）
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Ｅ消光值
０．２
０．１
０ ０．０２ ０．０４ ０．０６ ０．０８ ０．１０ ［Ｈ＋］ｍｏｌ／ Ｌ
图 ４ 酸度及钼酸铵浓度对硅显色的影响（１２℃）
看 出 ： ３０ｍｇ 以 下 的 五 水 合 硫 代 硫 酸 钠 存 在， 对磷钼蓝的生成影响不大。大于 ３０ｍｇ 消光 值随其量的增加而降低。所以方法中同时根 据下面（ ６） 的实验选用 １０％硫代硫酸钠溶液 ３ 滴，约 １５ｍｇ 比较适宜。
０．２５％； ０．３０﹪， 〔Ｈ＋〕为图中横坐标显示的用 量。从图 ３ 可以看出， 磷钼蓝显色的最佳条 件， 基本也是砷钼蓝显色的最佳条件。虽然 酸度的改变对砷的影响要比磷大些， 但当酸 度控制在一定范围测定砷含量也是完全可以 的。而对测磷来说， 砷的干扰必须要进行掩 蔽处理。
１．０
０．８
０．６
０．４ ０．８
实现了砷的联测。
关键词： 钢铁中磷含量分析； 砷含量分析； 消光值
中图分类号： Ｑ６５６．３１
文件标识码： Ｂ
０ 前言
磷在钢中以固溶体和磷化物形态存 在 ， 磷 化 物 形 态 有 Ｆｅ３Ｐ、Ｆｅ２Ｐ 等 ， 极 少 量 有 时 呈 磷 酸 盐 类 杂 物 存 在 。Ｆｅ３Ｐ 是 一 种 很 硬 而脆性极大的物质， 当磷含量高时易形成 Ｆｅ３Ｐ， 增 加 钢 的 冷 脆 敏 感 性 及 钢 的 回 火 脆 性 ， 同 时 也 增 加 了 钢 的 焊 接 裂 纹 敏 感 性 。故 一般认为：磷是钢中的有害元素之一， 含量 限 制 在 ０．０６％ 以 下 。 优 质 钢 限 制 在 ０．０４％ 以 下 。我 公 司 的 产 品 ， 对 磷 的 含 量 要 求 相 当 严 格 ， 一 般 不 得 超 过 ０．０３％， 否 则 直 接 影 响 产 品 质 量 。如 ９３ 年 以 ２０Ｃｒ２Ｎｉ４Ａ 为 材 料 的 板 轴 ， 淬 火 时 发 生 大 批 量 脆 裂 。用 户 返 馈 的 多 数 断 裂 件 ， 经 分 析 是 磷 含 量 高 达 ０．０４２％ 所致。
砷 在 钢 中 主 要 固 溶 于 Ｆｅ３Ｃ 等 化 合 物 中， 对钢的机械性能， 特别是硬度有影响， 可使钢的冲击性能急剧降低。
我公司最早在磷的分析上采用磷钼 蓝－ － 氯化亚锡还原法， 且不说分析数据的 重现性差， 就氯化亚锡对比色皿的粘污便 使 分 析 人 员 很 烦 恼 。要 清 洗 干 净 ， 就 得 长 时 间浸泡， 这样， 很容易使比色皿粘结部位开
凿岩机械气动工具， ２００７（ ４）
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酸溶 解 后 用 水 稀 释 至 １００ ｍＬ。 抗 坏 血 酸 ： １ ｇ 抗 坏 血 酸 溶 于 １００ ｍＬ
水中。 砷 标 准 溶 液 １０ μｇ／ｍＬ： 用 亚 砷 酸 钠 通
过计算配制， 并用稀硫酸调至中性。 标 准 钢 样 ： Ｃ： ０．２４５ Ｓｉ： ０．１０５ Ｍｎ：０．４１
不正常
注 ： 显 色 条 件 一 栏 硫 酸 、抗 坏 血 酸 、硝 酸 铋 溶 液 均 按本文 １．１ 试剂的浓度配制。
从序号 ３ 实验可以看出， 深蓝色的出 现不是硅的干扰， 而是在低酸度下大量钼 酸铵被还原的结果。为了进一步搞清楚酸 度和钼酸铵浓度的配合关系， 又作了下面 的实验。
（３）酸 度 与 钼 酸 铵 浓 度 的 配 合 关 系 每 次 称 ５０．０ ｍｇ 标 准 钢 样 ３ ～９ 份 ， 置 于 １００ ｍＬ 钢 铁 溶 量 两 用 瓶，加 过 硫 酸 铵 １－ １．５ｇ 及 不 同 量 硫 酸 溶 样 （ 参 看 图 ２ 中 每 条 曲 线 的 硫 酸 用 量，以 体 系 中 〔Ｈ＋〕表 示 ） ，用 双 氧 水 （ 过 氧 化 氢 ） 还 原 高 价 锰，按 线 １、线 ２、 线 ３、线 ４、线 ５、线 ６、线 ７、的 钼 酸 铵 浓 度 分 别 为 ０．０２５％ ； ０．０５％ ； ０．１０％ ； ０．１５％ ； ０．２０％ ； ０．２５％ ； ０．３０％ （ 指 １００ｍＬ 显 色 体 系
Ｐ： ０．０５４ Ｓ： ０．００７５ Ｃｒ： ０．０６９ Ｎｉ： ０．０５２５ Ｃｕ： ０．３７ Ａｌｓ： ０．０３７ １．２ 试验步骤
（ １） 溶解酸的选择 经试验， 用同样酸度的不同种酸溶样， 显色后钼蓝的稳定性相差较大， 特别是使 用盐酸时， 稳定性最差，其作用机理尚未弄 清 。在 １．０ ｍｏｌ／Ｌ 硫 酸 或 硫 酸 加 高 氯 酸 介 质 中 为 最 好 【１】。 为 操 作 简 便 ， 采 用 ５０．０ ｍｇ 试 样 加 高 氯 酸 ２ ｍＬ， 冒 烟 处 理 。 除 不 锈 钢 试 样外， 溶样效果较好， 且显色后钼兰色泽能 稳定 ３ 小时以上， 如图 １ 曲线所示。
０．６
０．４
Ｅ消光值
０．４
０．２
０．２
０
２０
４０
６０
Ｎａ２Ｓ２Ｏ３·５Ｈ２Ｏ（ ｍｇ 数）
图 ５ 硫代硫酸钠用量对磷显色的影响
４３
０
２０
４０
Ｎａ２Ｓ２Ｏ３·５Ｈ２Ｏ（ ｍｇ 数） 图 ６ 硫代硫酸钠的用量与砷的掩蔽量关系
（ ７） 试剂加入次序的影响 有些资料介绍， 将抗坏血酸， 甚至亚硫酸 钠、硫代硫酸钠配成乙醇和水的混合溶液，在钼 酸铵加入前加入。实际这种混合剂大不必要， 经试验， 就用抗坏血酸及硫代硫酸钠的单独水
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凿岩机械气动工具， ２００７（ ４）