钢中锰含量的测量
钢中锰含量的测定
实验钢中锰含量(w Mn)的测定一、实验导读1.钢材的化学成分钢铁是由多种元素组成的合金，除铁元素外，普通钢材中还含有碳、硅、锰等元素。
而合金钢则可能含有铬、钛、镍、铝、钒等元素。
钢材中通常还有硫、磷等有害元素，需要严格控制其含量。
一些黑色金属材料的化学成分见表。
表7·1常见黑色金属材料的化学成分普通钢材中叭血)=0.3-0.8,W(血)=0.9，1·2时，称高含锰钢。
钢铁的化学成分分析给钢铁冶炼过程提供了必须的信息，是调整和控制钢铁化学组成和确保冶炼质量的依据。
2，吸光光度分析吸光光度法是基于物质对光的选择性吸收而建立起来的分析方法，包括比色法、可见分光光度法、紫外分光光度法以及红外光谱法等。
本实验所涉及的是可见光区的吸光光度分析法。
可见光光度分析的基本原理是基于吸光定律，也称朗伯-比尔定律。
当一束一定波长的单色光通过有色溶液时，有色溶液对光的吸收程度与溶液的浓度及液层的厚度成正比。
其数学表达式为通过溶液后光的强度;有色溶液层厚度;K二一比例系数。
如果光线通过溶液完全不被吸收，则斤兰乙这时1g(h/A4)=0;光线被吸收得越多，通过溶液后光的强度几越小，则1g(Zo/A)的数值越大。
因此这一项是表示光线通过溶液时被吸收的程度，通常称为吸光度，也称光密度或消光度，用人表示;比例常数K也称吸光系数，与人射光的波长、溶液的性质以及温度有关。
将以V0/7，)用A 表示，则有A兰KcJ固定液层厚度不保持不变，则吸光度与溶液的浓度成正比。
故测出有色溶液的儿就可以求出它的浓度。
可见光度分析有目视比色法和分光光度法两种分析方法。
与容量分析和质量分析相比较，吸光光度分析法有以下特点:灵敏度高、测量速度快、应用广泛，各种元素几乎都可以用光度法测定。
容量分析法和质量分析法通常用于测定含量较高(一般在1以上)的物质，用于微量组分的分析较困难。
而比色分析法则主要用于微量组分的分析，比色分析测量物质的浓度一般为10"，-10"6ml·L"1(相当于0·叨1-0·0叨 1)。
钢铁中锰含量的测定 (2)
实验报告钢铁中锰含量的测定——银盐氧化光度法班级：应111-1姓名：王海花学号：201169503147指导老师：王老师一．实验目的：1.通过实验，了解钢铁中锰的存在形式，测定意义。
2.了解测定钢铁中锰含量的测定方法。
3.掌握钢铁中锰含量的测定原理。
4.熟练掌握分光光度计的使用，进一步训练移液管、容量瓶的正确使用。
5.掌握用比色法测定钢材中锰含量的方法二．实验原理：1.锰在钢铁中主要以MnC、MnS、FeMnSi或固溶体状态存在。
生铁中一般含锰0.5％～6％，普通碳素钢中锰含量较低，含锰0.8％～14％的为高锰钢，含锰12％～20％的铁合金称为镜铁，含锰60％～80％的铁合金称为锰铁。
2.锰溶于稀酸中，生成锰(Ⅱ)。
锰化物也很活泼，容易溶解和氧化。
在化学反应中，由于条件的不同，金属锰可部分或全部失去外层价电子，而表现出不同的价态，分析上主要有锰(Ⅱ)、锰(Ⅲ)、锰(Ⅳ)、锰(Ⅶ)，少数情况下亦有锰(Ⅵ)，这就为测定锰提供了有利条件。
3.常用测定方法：一般碳素钢，低合金钢，生铁试样常以HNO3（1+3）或硫磷混酸溶解。
难溶的高合金钢以王水溶解，加HClO4或H2SO4冒烟溶解。
溶解试样的酸主要依靠H2SO4，HCl，HNO3，因H2SO4－HCl可使MnS分解。
HNO3分解碳化物（Mn3C）生成CO2逸出，加磷酸可使Fe3+配合成无色而消除Fe3+的干扰。
同时因为磷酸的存在，防止了MnO2沉淀的生成和HMnO4的分解。
4.主要反应方程式：3MnS+12HNO3=3Mn(NO3)2+6HNO3+3SO2+6H2O3Mn3C+28HNO3=29Mn(NO3)2+3CO2+10NO+14H2OMnS+H2SO4=MnSO4+H2S2AgNO3+(NH4)2S2O8=Ag2S2O8+2NH4NO3Ag2S2O8+2H2O=Ag2O2+2H2SO45Ag2O2+2 Mn(NO3)2+6HNO3=2HMnO4+10AgNO3+2H2O三．实验仪器及试剂：1.实验仪器：721型分光光度计，分析天平，容量瓶(50mL)，移液管(1ml，2ml，3ml)，滴管，洗耳球，电炉2.实验试剂：硝酸溶液（1:3），王水（1浓硝酸+3浓盐酸）硫磷混酸（700ml水中加入150ml磷酸及硫酸150ml，摇匀），0.5%硝酸银溶液，20%过硫酸铵溶液，5%EDTA，锰标准溶液（0.1mg/ml）四．实验步骤：1.溶样：钢样0.2630g于50ml烧杯，加5mlH2O，15ml王水溶解，（可稍热）2mlHClO4加热至冒白烟2min冷却，加硫磷混酸10ml加热至冒白烟，除尽Cl-冷却，定量转移至50ml容量瓶定容，摇匀，备用。
钢铁中锰含量的测定方法
钢铁中锰含量的测定方法在咱们的日常生活中，钢铁无处不在，真是个“大块头”，可不管是家里的锅碗瓢盆，还是城市的高楼大厦，它们背后都少不了锰这个小家伙的身影。
说到锰，很多人可能会想，这东西到底有什么用？简单来说，锰能提升钢铁的硬度和韧性，让钢铁更加坚固耐用。
今天我们就来聊聊怎么测定钢铁中锰的含量，别担心，我会把这事儿说得简单明了，让你听得懂，甚至还可能会忍不住哈哈大笑。
1. 锰的“身世”背景1.1 什么是锰？首先，咱们得搞清楚锰是个啥玩意儿。
锰（Mn）是一种金属元素，虽然它听起来有点陌生，但它在钢铁中的地位可是相当高的哦。
想象一下，如果把钢铁比作一个超级英雄，锰就是它的“助力神器”，让它在打斗中更加强壮有力。
没有锰，钢铁就像是没了超能力的英雄，任人宰割。
1.2 锰的作用锰不仅提升了钢铁的抗拉强度，还能改善它的抗氧化性能。
这就像是在给钢铁穿上了一件防弹衣，让它在风雨中也能挺立不倒。
而且，锰还对钢铁的成型和焊接有很大的帮助，这可真是太重要了，钢铁生产可离不开它！2. 如何测定锰含量2.1 准备工作接下来，我们就要进入正题，开始测定钢铁中锰的含量了。
首先，我们得准备一些工具，听上去有点像科学实验，但其实没那么复杂。
你需要的主要有试管、试剂、还有一个电子天平，别忘了保护眼睛的护目镜，安全第一，毕竟咱可不想给自己来个“惊心动魄”的实验场面。
2.2 测定步骤1. 取样：从钢铁中取一小块样品，这就像从蛋糕上切一块，确保它的“内心”也是充满了锰。
2. 溶解：将样品放入酸中溶解，这一步是为了让锰从钢铁的“牢笼”里逃出来，露出真实的身姿。
3. 反应：加入特定的试剂，锰会和它发生反应，产生颜色变化。
这就像魔术表演，等着看这神奇的一刻。
4. 测量：最后，使用分光光度计测量颜色的深浅，通过标准曲线来计算锰的含量。
这一刻，就像侦探解谜一样，谜底即将揭晓。
3. 注意事项与总结3.1 注意事项在进行测定的时候，有几点需要特别注意。
钢铁中锰含量的测定
组别：成员：
钢铁中锰含量的测定
一、母液制备：
试剂：a、硝酸：1+3、b、过硫酸铵：10%。
操作步骤：称取100 mg试样于100ml钢铁量瓶中，加20ml预热的硝酸，待试样基本溶解后，加10ml过硫酸铵，低温加热至大气泡，取下流水冷却至室温，用水定容、摇匀。
二、锰的测定：过硫酸铵氧化光度法。
试剂：a、硝酸银溶液：0.1% （用1+4的硝酸配制）
b、过硫酸铵溶液：10%
分析操作：
1、溶样及显示
准确移取母液5.0ml于100ml钢铁量瓶中，加入10ml硝酸银溶液，10ml过硫酸铵溶液，加热至冒小气泡、取下、流水冷至室温，以水定容。
2、测定
摇匀后，于530nm，1-2cm比色杯，水作参比，以标样同上操作，作检量线（以下同）。
三、填写结果，完成质检报告单（背面）
莱芜市金威新材料有限公司质检报告单。
钢中锰含量的测定实验报告
一、实验目的1. 学习并掌握钢中锰含量的测定方法。
2. 熟悉使用分光光度法测定试样浓度的基本操作。
3. 了解混合酸在钢中锰含量测定中的作用。
二、实验原理钢中锰含量的测定主要基于比色法，通过分光光度法测定试样溶液中锰离子的浓度。
锰离子在特定条件下，其溶液的颜色深度与浓度成正比。
实验中，常用的方法是将锰离子还原为低价态，再通过特定的显色反应，使溶液呈现一定的颜色，利用分光光度计测定其吸光度，从而计算出锰的含量。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：- 分光光度计- 移液管- 容量瓶- 比色管- 滴定管- 磁力搅拌器- 电子天平2. 试剂：- 硫酸（H2SO4）- 硝酸（HNO3）- 混合酸（硫酸与硝酸按一定比例混合）- 还原剂（如草酸）- 锰标准溶液- 染料（如邻苯二酚）- 水为去离子水四、实验步骤1. 样品准备：准确称取一定量的钢样，加入适量的混合酸，在磁力搅拌器上加热溶解。
2. 氧化处理：将溶解后的样品溶液在加热条件下，加入适量的氧化剂，使锰离子氧化为高价态。
3. 显色反应：在酸性条件下，加入还原剂将高价态锰离子还原为低价态，再加入染料，使溶液呈现一定的颜色。
4. 吸光度测定：将显色后的溶液用分光光度计测定吸光度。
5. 标准曲线绘制：配制一系列已知浓度的锰标准溶液，分别测定其吸光度，绘制标准曲线。
6. 计算锰含量：根据实验测得的吸光度，从标准曲线上查得对应的锰离子浓度，进而计算出钢中锰的含量。
五、实验结果与分析1. 标准曲线绘制：根据实验数据绘制标准曲线，发现吸光度与锰离子浓度呈良好的线性关系。
2. 钢中锰含量的测定：根据实验测得的吸光度，从标准曲线上查得锰离子浓度，计算出钢中锰的含量。
3. 混合酸的作用：实验中发现，使用混合酸可以有效提高锰离子的氧化率和显色反应的灵敏度。
硫酸在混合酸中起到稳定溶液pH值的作用，硝酸则具有氧化性，有助于锰离子的氧化。
六、实验结论1. 本实验采用分光光度法测定钢中锰含量，操作简便，结果准确。
钢中锰含量的测定
钢中锰含量的测定
4．实验内容 (1)标准KMn04系列溶液的配制：用移液管吸
取10mL的标准KMnO4溶液 于100mL容量瓶中，用去离子水稀释至刻度。
盖上瓶盖后摇匀备用。另取6只50ml容量瓶。 每只容量瓶按表5—4用量，用移液管(或吸量 管)分别加入备用的标准KMn04溶液、混合酸、 (NH4)2S2O8和AgN03，并用去离子水稀释至刻度， 盖上瓶塞后摇匀。
钢中锰含量的测定
将一系列已知浓度的Mn04-标准溶液，按上 述相同方法处理后，用分光光度计测出它们的 吸光度。以吸光度(A)为纵坐标，标准溶液浓 度(c)为横坐标作图，得到A与c的关系曲线， 叫工作曲线。通过工作曲线可查到样品溶液的 吸光度所对应的浓度，进而可换算出钢样中锰 的含量，
钢中锰含量的测定
释至刻度，盖上瓶塞，摇匀。
钢中锰含量的测定
(3)溶液吸光度的测定：将分光光度计波长调 至530nm(使用方法参见第二章2．4节)，使用 0．5cm比色皿装待测液，以空白试样为参比液， 分别测定5个标准KMnO4溶液及钢样溶液的吸光 度。
钢中锰含量的测定
5．数据处理 以溶液的吸光度为纵坐标，KMn04浓度为横
表5—4 系列标准KMn04溶液的配制
编号
标准KMn04稀液
混合酸
15％(NH4)2S2O8液 1％AgN03
体积／mL
体积／mL
体积／mL
体积／mL
空白试样1
0
17103ຫໍສະໝຸດ 22．0017
10
3
3
4．00
17
10
3
4
6．00
17
10
3
5
8．00
17
10
锰含量的测定实验报告
一、实验目的1. 了解锰在钢铁中的存在形式及其测定意义。
2. 掌握用比色法测定钢材中锰含量的原理和方法。
3. 熟练掌握分光光度计的使用，以及移液管、容量瓶等实验仪器的正确操作。
二、实验原理锰在钢铁中主要以固溶体状态存在，根据锰含量的不同，可将钢铁分为高锰钢、锰铁等。
锰溶于稀酸中，生成锰离子。
在化学反应中，金属锰可表现出不同的价态，分析上主要有锰(II)、锰(III)、锰(V)等。
本实验采用比色法测定钢材中锰含量，通过分光光度计测定锰离子的吸光度，进而计算出锰含量。
三、实验仪器及试剂1. 实验仪器：- 型分光光度计- 分析天平- 容量瓶- 移液管- 吸量管- 滴管- 洗耳球- 电炉2. 实验试剂：- 硝酸溶液- 王水- 浓硝酸- 浓盐酸- 硫磷混酸（水中加入磷酸及硫酸，摇匀）- 硝酸银溶液- 过硫酸铵溶液- 锰标准溶液（锰含量已知）四、实验步骤1. 准备标准溶液：根据锰含量，配制一系列已知浓度的锰标准溶液。
2. 样品预处理：将待测样品用王水溶解，加入适量的硫磷混酸，煮沸后冷却至室温。
3. 比色：取一定量的样品溶液，加入过量的硝酸银溶液，使锰离子与银离子反应生成白色沉淀。
将沉淀过滤、洗涤、干燥，称量其质量。
4. 标准曲线绘制：将标准溶液按照相同步骤进行处理，绘制标准曲线。
5. 样品测定：将样品溶液按照比色步骤进行处理，测定其吸光度。
6. 计算锰含量：根据样品溶液的吸光度，从标准曲线上查得对应的锰含量，计算样品中锰的含量。
五、实验结果与分析1. 标准曲线绘制：根据实验数据，绘制标准曲线。
2. 样品测定：将样品溶液进行比色，测定其吸光度。
3. 计算结果：根据样品溶液的吸光度，从标准曲线上查得对应的锰含量，计算样品中锰的含量。
4. 结果分析：将实验测定的锰含量与理论值进行比较，分析误差来源。
六、实验结论通过本次实验，掌握了用比色法测定钢材中锰含量的原理和方法。
实验结果表明，该方法具有较高的准确度和可靠性，为钢铁生产中锰含量的质量控制提供了技术支持。
钢铁中锰含量的三种检测方法比较
品溶 液 中 Ｍｎ元 素 的 浓 度 值 ， 进 一 步 根 据 称 样 量 得 出钢
铁样 品 中的 Ｍｎ含量 。
５ 三 种检 测方 法的优 缺点
５ ． １ 原 子 吸收光 谱仪 优点 ： 选择 性强 ， 精 密度高 ， 使得 它分 析结果 精确 ； 灵 敏度 高 、 分 析范 围广 ， 即可 测 定低 含 量 和 主量 元 素 ， 又可
钢 铁 中锰含 量 的检 测方 法很 多 ， 有 纯 化学分 析 方法 ，
表１ 原 子 吸收 光 谱 仪 工 作 条 件
比如可 视滴 定法 ， 有 化学 与仪 器结 合 的分析 方法 ， 比如火 焰 原子 吸 收光谱 法 、 高碘 酸钠 （ 钾） 分 光 度法 、 ， 也 有 纯 仪
器 分析 方法 ， 比如火 花源 原 子 发 射 光谱 分 析法 等 。在 实
测定 微量甚 至 痕量元 素 ； 抗 干扰 能力 强 ， 既可测定 金 属元
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ６—０ ９— ０ ６
会 以标 准 溶 液 的 吸 光 度 值 对 应 浓 度 自动 绘 制 出 标 准 曲
线， 再 根 据标 准 曲线 和样 品 溶 液 的 吸光 度 自动 计 算 出样
《 计量 与测试技 术》 ２ ０ １ ７年 ￣ ｔ ４ ． ４卷第 ６期
法并 进 行 了 比较 。
１ 主 要仪 器和 样 品 主要仪 器 ：
２ ． ３ 直读光谱 仪 直 读光 谱仪 的工作条 件见 表 ３ 。
表 ３ 直 读 光 谱 仪工 作 条 件
Ｚ Ｅ Ｅ ｎ ｉ ｔ ７ ０ ０ Ｐ原 子 吸收 光谱仪 （ 德 国耶拿分 析仪 器 股
份公司）
７ ３ ０ ０ Ｖ 电感 耦 合 等 离 子 体 发 射 光 谱 仪 （ Ｉ Ｃ Ｐ） （ 美 国
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钢中锰含量的测量
1．实验目的
(1)了解用分光光度法测定钢中锰含量的原理和方法；
(2)熟练掌握分光光度计的使用，进一步训练移液管、容量瓶的正确使用；
(3)练习作图法处理实验数据。
2．实验原理
将已知质量的钢样溶解于由硝酸、硫酸和磷酸组成的混合酸中。
Fe+6HN03 = Fe(N03)3+3NO2十+3H20
Mn+4HN03 = Mn(N03)2+2N02十+2H20
Fe3++2H3PO4 = H3[Fe(P04)2] +3H+
Ag+
2Mn2++5S2O82-+8H20 = 2MnO4-+10SO42-+16H+
所得到的MnO4-溶液，以空白试样为参比液，可用分光光度计在波长530nm处测定其吸光度。
将一系列已知浓度的Mn04-标准溶液，按上述相同方法处理后，用分光光度计测出它们的吸光度。
以吸光度(A)为纵坐标，标准溶液浓度(c)为横坐标作图，得到A与c的关系曲线，叫工作曲线。
通过工作曲线可查到样品溶液的吸光度所对应的浓度，进而可换算出钢样中锰的含量，
3．仪器与试剂
仪器：721型分光光度计，分析天平，容量瓶(50mL)，移液管(10mL)，吸量管(5mL)，滴管，洗耳球，酒精灯。
试剂：HN03-H2S04—H3P04的混合酸(1：1：1) 1％AgN03，KMn04标准溶液
(含Mn 1mg·mL-1)，(NH4)2S2O8 (15％)，钢样。
4．实验内容
(1)标准KMn04系列溶液的配制：用移液管吸取10mL的标准KMnO4溶液
于100mL容量瓶中，用去离子水稀释至刻度。
盖上瓶盖后摇匀备用。
另取6只50ml容量瓶。
每只容量瓶按表5—4用量，用移液管(或吸量管)分别加入备用的标准KMn04溶液、混合酸、(NH4)2S2O8和AgN03，并用去离子水稀释至刻度，盖上瓶塞后摇匀。
(2)钢样的处理及钢样溶液的配制：
用分析天平准确称量一份钢样(60～
80mg)，放人50mL烧杯中，加入17mL混合酸，在通风橱中用低温电势板加热，使钢样溶解，待棕色N02气体不再产生时，加入10mL (NH4)2S2O8和3mL AgN03溶液，继续加热至沸腾。
煮沸lmin后即可停止加热。
待溶液冷却至室温后，全部转移到50mL溶量瓶中，用去离子水稀释至刻度，盖上瓶塞，摇匀(3)溶液吸光度的测定：将分光光度计波长调至530nm(使用方法参见第二章2．4节)，使用0．5cm 比色皿装待测液，以空白试样为参比液，分别测定5个标准KMnO4溶液及钢样溶液的吸光度。
5．数据处理
以溶液的吸光度为纵坐标，KMn04浓度为横坐标，在坐标纸上作
出标准系列溶液的A-c关系工作曲线。
由钢样溶液的吸光度在工作曲线上查出其相应的浓度，计算钢样中锰的含量。
6．思考题
(1)在本实验中，分光光度计的波长为何要调在530nm处?
(2)使用移液管、容量瓶配制溶液的操作中，应注意哪些方面?
(3)如何根据钢样溶液中MnO4-的浓度计算钢样中锰的含量?。