CN104101573B - 氢氧化铍分离氯代磺酚s光度法测定钢铁中铌含量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种氢氧化铍分离氯代磺酚S光度法测定钢铁中铌含量的方法，包括以下步骤：(1)称取试样并用酸溶解于第一容器；(2)加入高氯酸；(3)加入乙二胺四乙酸四铵溶液和/或乙二胺四乙酸二钠二铵溶液；(4)加入氨水、硫酸铍溶液以及草酸；(5)过滤；(6)将沉淀用酸溶解于第二容器；(7)待沉淀溶解后，加入酒石酸，从而得到待测溶液；(8)移取定量的待测溶液于第三容器，加入氯代酚磺S溶液、乙二胺四乙酸二钠溶液以及盐酸，从而得到显色液；(9)将显色液加入吸收皿，制备参比液并将参比液加入吸收皿，于波长652或654处对比参比液测定显色液的吸光度；(10)根据铌工作曲线计算试样中的铌含量。根据本发明的方法可以显著提高测定钢铁中铌含量的测定精度。

Description

氢氧化铍分离氯代磺酚S光度法测定钢铁中铌含量的方法

技术领域

本发明涉及一种氢氧化铍分离氯代磺酚S光度法测定钢铁中铌含量的方法。

背景技术

现有技术的测定钢铁中铌含量的方法主要包括重量法和氯代磺酚S光度法，其中，重量法主要包括纸上色层分离重量法和单宁酸分解重量法，氯代磺酚S光度法主要包括离子交换分离方法和EDTA-抗坏血酸还原掩蔽钼的方法。重量法的分离步骤长，一般需要10h～12h；离子交换分离的方法操作复杂；EDTA-抗坏血酸还原掩蔽钼的方法的掩蔽效果和方法稳定性较差。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术的不足，提供一种可以提高测定准确性以及降低测定时间的氢氧化铍分离氯代磺酚S光度法测定钢铁中铌含量的方法。

为了实现上述目的，本发明的示例性实施例提供了一种氢氧化铍分离氯代磺酚S光度法测定钢铁中铌含量的方法，所述方法包括以下步骤：(1)称取定量试样，将试样用酸溶解于第一容器；(2)加入高氯酸；(3)加入乙二胺四乙酸四铵溶液和/或乙二胺四乙酸二钠二铵溶液；(4)加入氨水、硫酸铍溶液以及草酸，其中，氨水和硫酸铍溶液加入后，加入草酸；(5)过滤，用氨水洗涤过滤物，得到沉淀物；(6)将沉淀用酸溶解于第二容器；(7)待沉淀溶解后，加入酒石酸，从而得到待测溶液；(8)移取定量的待测溶液于第三容器，加入氯代酚磺S溶液、乙二胺四乙酸二钠溶液以及盐酸，从而得到显色液，其中，氯代酚磺S溶液和乙二胺四乙酸二钠溶液加入后，加入盐酸；(9)将显色液加入吸收皿，制备参比液并加入吸收皿，于波长652或654处对比参比液测定显色液的吸光度；(10)根据铌工作曲线计算试样中的铌含量。

根据本发明的示例性实施例，在步骤(1)中，溶解试样的酸可以包括盐酸、硝酸和氢氟酸。

根据本发明的示例性实施例，步骤(2)还可以包括加热第一容器。

根据本发明的示例性实施例，步骤(2)还可以包括在加入高氯酸后稀释第一容器中的混合溶液。

根据本发明的示例性实施例，在步骤(4)中，在加入草酸时和/或加入草酸后，可以再次加入氨水。

根据本发明的示例性实施例，在步骤(5)中，洗涤后的沉淀可以为白色。

根据本发明的示例性实施例，在步骤(7)中，待沉淀溶解后，可以冷却第二容器中的混合溶液至室温。

根据本发明的示例性实施例，在步骤(8)中，在加入盐酸后，可以加入无水乙醇。

根据本发明的示例性实施例，步骤(8)还可以包括将显色液在30℃～35℃的条件下静置至少2h。

根据本发明的示例性实施例，可以根据式1和/或式2计算试样中的铌含量，其中，

式1：

式2：

其中，式1中W(Nb)(wt％)、W(Nb)₀₁(wt％)、W(Nb)₀₂(wt％)分别为试样、标准试样1、标准试样2中的铌含量，m(g)、m₀₁(g)、m₀₂(g)分别为试样、标准试样1、标准试样2的质量，A、A₀₁、A₀₂分别为试样、标准试样1、标准试样2的吸光度，其中，标准试样1和标准试样2为具有一定铌含量的钢铁试样；式2中m₁(μg)为根据测定的试样的吸光度在铌工作曲线函数中查得的试样中的铌的质量，m(g)为试样质量。

根据本发明的氢氧化铍分离氯代磺酚S光度法测定钢铁中铌含量的方法，该方法可以测定铌含量在0.005wt％～10wt％的范围内的钢铁中的铌含量。此外，根据本发明的氢氧化铍分离氯代磺酚S光度法测定钢铁中铌含量的方法相对于现有技术具有较高的精确度、较高的稳定性和较快的检测速度。

具体实施方式

本发明针对现有技术的测定钢铁中铌含量的方法中存在的测定时间长、测定稳定性差、测定精确度差和测定范围窄的问题，提供了一种可以测定铌含量在0.005wt％～10wt％的范围内的氢氧化铍分离氯代磺酚S光度法测定钢铁中铌含量的方法。该方法测定稳定性高、测定速度快且测定的准确度和精密度高。

本发明将试样用酸溶解，采用高氯酸冒烟去除溶液中残留的溶解试样的酸并将铬氧化为正六价，用乙二胺四乙酸二钠二铵溶液和/或乙二胺四乙酸四铵溶液掩蔽铁，镍、铜、钴、锰、铝和钛，用乙二胺四乙酸二钠溶液掩蔽锆，用草酸掩蔽钨和钼，在氨性溶液中，以氢氧化铍为载体将铌与其它元素分离，在盐酸-乙醇的介质中通过铌与氯代磺酚S溶液形成蓝色配合物来测定显色溶液的吸光度，从而计算出试样中所含的铌含量。

现在将在下文中充分地描述本发明的示例性实施例，然而，它们可以以不同的形式来体现且不应被解释为限制于在此阐述的实施例。相反，这些实施例被提供使得本公开将是彻底的和完整的，且将示范性实施充分地传达给本领域的技术人员。

步骤(1)：

在第一容器中，将试样用酸溶解。

具体地讲，取适量的待测的钢铁试样置于第一容器中，将盐酸和硝酸加入第一容器，直到试样被酸分解完全后，将氢氟酸加入第一容器，从而得到混和物。

根据本发明的示例性实施例，由于试样的主要化学成分为铁，因此，可使用适当浓度的盐酸来分解并溶解大部分试样。试样中会含有诸如碳等物质不能溶解于盐酸，在这种情况下，将硝酸加入第一容器。由于钢铁中的铌以碳化铌和/或氮化铌的形式存在，且碳化铌和氮化铌只能溶于氢氟酸，因此，待试样完全分解后，可将氢氟酸加入第一容器中并混合均匀，以溶解试样中的碳化铌和氮化铌，但本发明并不限于此，也就是说，可以将盐酸、硝酸和氢氟酸同时加入第一容器。

根据本发明的示例性实施例，第一容器可以为广口烧杯，但本发明并不限于此，也就是说，第一容器可以为其他容器，例如锥形瓶。根据本发明的示例性实施例，第一容器的体积可以为任一能够实现在第一容器内的各种操作的体积。

步骤(2)：

将高氯酸加入第一容器。

具体地讲，待试样完全溶解后，根据试样的重量和溶解试样的酸的用量，将高氯酸加入第一容器，以将溶液中的氯离子和硝酸根离子氧化为气体而排出溶液，从而避免氯离子和硝酸根离子影响试验的测定结果。此外，高氯酸的加入还可将混合溶液中的铬由正三价氧化为正六价，以避免混合溶液中正三价的铬在碱性条件下生成氢氧化铬沉淀而降低试验的测定精确度。

根据本发明的示例性实施例，可将高氯酸加入第一容器，然后加热第一容器。由于溶液中有高氯酸参加的氧化还原反应会产生气体，通过加热第一容器，可促进气体排出溶液，从而利于混合溶液中的氧化还原反应向产生气体的反应方向移动。

步骤(3)：

将乙二胺四乙酸四铵溶液和/或乙二胺四乙酸二钠二铵溶液加入第一容器。

具体地讲，在第一容器中的混合溶液不再产生气体后，将乙二胺四乙酸四铵溶液和/或乙二胺四乙酸二钠二铵溶液加入第一容器来络合混合溶液中的铁离子、钴离子、镍离子、铜离子、锰离子、铝离子和钛离子。

根据本发明的示例性实施例，在混合溶液中不在产生气体后，可继续加热第一容器，这样可以降低混合溶液中高氯酸的含量，从而可以降低在随后进行的步骤(4)中氨水的加入量。根据本发明的一个示例性实施例，可加热第一容器至其中的混合溶液成近糊状，然后停止加热，这样可以最大限度地降低混合溶液中高氯酸的含量。

根据本发明的示例性实施例，在将乙二胺四乙酸四铵溶液和/或乙二胺四乙酸二钠二铵溶液加入第一容器前，可将第一混合溶液稀释为预定浓度，以避免混合溶液的酸度过大而导致乙二胺四乙酸四铵溶液和/或乙二胺四乙酸二钠二铵溶液将混合溶液中的铬由正六价还原为正三价。但本发明并不限于此，也就是说，也可以将乙二胺四乙酸四铵溶液和/或乙二胺四乙酸二钠二铵溶液稀释一定浓度后加入第一容器。根据本发明的一个示例性实施例，在第一容器中的混合溶液不再产生气体的条件下加热第一容器，使得第一容器中的混合溶液呈近糊状，然后停止加热第一容器并稀释近糊状的混合溶液至预定浓度。

根据本发明的示例性实施例，向第一容器中加入的乙二胺四乙酸四铵溶液和/或乙二胺四乙酸二钠二铵溶液的体积按式3计算，其中，

式3：V＝[3.00+(m＇·1000)/56]mL，

其中，m＇为试样质量(g)减去试样中钨、钼、铬、硅、钒的质量(g)的绝对值，乙二胺四乙酸四铵溶液和/或乙二胺四乙酸二钠二铵溶液的浓度为1.00mol/L。由于混合溶液中含有正二价的铍，在将乙二胺四乙酸四铵溶液和/或乙二胺四乙酸二钠二铵溶液加入到混合溶液中时，乙二胺四乙酸四铵溶液和/或乙二胺四乙酸二钠二铵溶液会与正二价的铍发生络合反应，如果乙二胺四乙酸四铵溶液和/或乙二胺四乙酸二钠二铵溶液的加入量多于根据公式3计算的结果，则步骤(4)中的混合溶液在加入氨水和硫酸铍溶液后不能形成氢氧化铍沉淀，如果乙二胺四乙酸四铵溶液和/或乙二胺四乙酸二钠二铵溶液加入量少于根据公式3所计算的结果，则不能彻底掩蔽混合溶液中的铁，镍、铜、钴、锰、铝、钛，影响后续测定结果的稳定性。

根据本发明的示例性实施例的浓度为1.00mol/L的乙二胺四乙酸四铵溶液和浓度为1.00mol/L的乙二胺四乙酸二钠二铵溶液可按如下方法制备，但本发明并不显与此。

浓度为1.00mol/L的乙二胺四乙酸四铵溶液的制备方法为：称取292.2g乙二胺四乙酸于1000mL的广口烧杯中，加水至体积约600mL，边搅拌边缓慢加入300mL浓度为0.9g/mL的氨水，待固体溶解完全后，将溶液冷却至室温，并用1000mL容量瓶稀释为1000mL后混匀。

浓度为1.00mol/L的乙二胺四乙酸二钠二铵溶液的制备方法为：称取372.2g二水合乙二胺四乙酸二钠于1000mL的广口烧杯中，加水至体积约700mL，边搅拌边缓慢加入150mL浓度为0.9g/mL的氨水，待固体溶解完全后，将溶液冷却至室温，并用1000mL容量瓶稀释为1000mL后混匀。

步骤(4)：

将氨水、硫酸铍溶液以及草酸加入第一容器。

具体地讲，由于此时的第一容器中的混合溶液为酸性，因此，通过将氨水加入第一容器来中和混合溶液的酸性以形成氨性的溶液条件。此时，铌离子在氨性溶液的条件下形成铌酸沉淀和/或铌酸胶体，在这种情况下，将硫酸铍溶液加入第一容器，硫酸铍在氨性溶液的条件下生成氢氧化铍沉淀，在生成氢氧化铍沉淀的过程中，会将生成的铌酸胶体和/或铌酸沉淀吸附而共同沉淀，而混合溶液中的锆离子也会以氢氧化锆的形式析出而混入沉淀。接下来，将草酸加入第一容器，通过草酸络合溶液中的钨离子和钼离子，以防止溶液中的钨离子和钼离子被铌酸胶体吸附而进入沉淀以影响试验的测定精度。

根据本发明的示例性实施例，氨水和硫酸铍溶液可以同时加入第一容器，但本发明并不限于此，也就是说，氨水和硫酸铍溶液可以不同时加入，即，可以根据本发明的一个示例性实施例的先将氨水加入第一容器，然后将硫酸铍溶液加入第一容器，也可以根据本发明的另一个实施例的先将硫酸铍溶液加入第一容器，然后再将氨水加入第一容器。

根据本发明的示例性实施例，在将草酸加入第一容器时或在将草酸加入第一容器之后，可加入一定量的氨水于第一容器，以保证混合溶液具有充足的氨性溶液条件，同时也可以促进铌酸和氢氧化铍的沉淀析出。

根据本发明的示例性实施例，加入草酸溶液后，优选地，可将第一容器放入冷水浴中冷却至室温，这样可以提高第一容器中的混合物的冷却速度，避免氨水挥发，同时冷却至室温也可以使氢氧化铍和铌酸能够充分沉淀。

步骤(5)：

对第一容器中的混合物进行过滤，以得到在第一容器中生成的沉淀，然后使用氨水来洗涤沉淀。

具体地讲，由于沉淀为氢氧化铍、铌酸和氢氧化锆，其上会附着有过滤前的混合溶液中的其他干扰离子，为避免铌酸溶解于洗涤液，使用氨水来洗涤沉淀，以出去沉淀表面附着的其他干扰离子，提高试验的测定的精确度。

根据本发明的示例性实施例，可将沉淀洗涤至呈白色，此时沉淀的颜色表明为基本去除了附着在沉淀表面的其他离子，在这种情况下，可以再使用氨水来洗涤沉淀五至六次，以更彻底地去除沉淀表面的附着的其他离子，但本发明并不限于此。也就是说，可以使用氨水洗涤沉淀多次以降低其他干扰离子对铌含量的测定的影响。

步骤(6)：

将洗涤后的沉淀置于第二容器，然后将酸加入第二容器来溶解沉淀。

具体地讲，将全部洗涤后的沉淀转移至第二容器中，然后将酸加入第二容器来将沉淀完全溶解，得到溶解了沉淀的混合溶液。

根据本发明的示例性实施例，可使用硫酸来溶解沉淀，以形成硫酸铍、硫酸铌和硫酸锆的混合溶液，但本发明并不限于此。也就是说，可以使用氢氟酸来溶解沉淀。

根据本发明的示例性实施例，可使用滤纸来过滤沉淀。为提高试样中铌含量的测定精度，在用酸溶解沉淀前，可将滤纸同沉淀一并放入第二容器，使用硝酸来破坏滤纸以得到滤纸上的全部沉淀，然后将高氯酸加入第二容器，以去除第二容器中的混合溶液中的硝酸根离子，避免硝酸根离子对铌的测定产生的影响。此外，为使溶液中生成的气体可以更充分地排出第二容器，在将高氯酸加入第二容器后，可以加热第二容器至其中的混合溶液冒尽高氯酸烟时停止加热，之后，可以将溶解沉淀的酸(例如，硫酸)加入第二容器，并且可以加热第二容器至刚冒浓烟时停止加热，以提高沉淀溶解的速度，但本发明并不限于此。也就是说，可以将溶解沉淀的酸(例如，硫酸)和高氯酸同时加入第二容器并加热，加热第二容器至冒尽高氯酸烟时停止加热。

步骤(7)：

待沉淀完全溶解后，将酒石酸加入第二容器来与溶液中的铌形成络合物，从而得到待测溶液。

根据本发明的示例性实施例，将酒石酸加入混合物前，可冷却第二容器至室温，以避免高温下的第二容器中的浓硫酸将酒石酸碳化。在将酒石酸加入第二容器后，可对第二容器进行加热，以促进其中的混合溶液中的铌与酒石酸充分络合。根据本发明的示例性实施例，在将酒石酸加入第二容器后且在对第二容器进行加热前，可对第二容器中的混合溶液进行稀释，以降低该混合溶液的浓度，避免第二容器在加热过程中其中的浓硫酸碳化酒石酸。待加热第二容器至一段时间后(例如1min～2min)，可以将第二容器冷却至室温并定容，以得到待测溶液。但本发明并不限于此。

步骤(8)：

移取定量的待测溶液于第三容器，将氯代酚磺S溶液、乙二胺四乙酸二钠溶液以及盐酸加入第三容器，从而得到显色液，其中，氯代酚磺S溶液和乙二胺四乙酸二钠溶液加入第三容器后，将盐酸加入第三容器。

具体地讲，移取定量(例如5mL)的待测溶液于诸如容量瓶的第三容器中，将氯代酚磺S溶液加入到第三容器中，以络合第三容器中的混合溶液中的铌。由于试样中的锆会以氢氧化锆的形式和铌酸共同沉淀而混入沉淀中，因此，待测溶液中会混有锆离子，并且锆离子会与氯代酚磺S溶液络合，在这种情况下，将乙二胺四乙酸二钠溶液加入第三容器来掩蔽与氯代酚磺S溶液络合的锆离子，然后将盐酸加入第三容器来调整第三容器中的混合溶液的酸度。

根据本发明的示例性实施例，可以调整第三容器内混合溶液的酸度为每50mL混合溶液中含有8mL～12mL浓度为1.19g/mL的盐酸，这样可以提高溶液的显色灵敏度。

根据本发明的示例性实施例，通过盐酸调整第三容器内溶液的酸度后，可以加入无水乙醇以增加显色灵敏度和降低显色剂形成的蓝色背底。

根据本发明的示例性实施例，优选地，还可以将加入了盐酸后的第三容器在30℃～35℃的温度下放置至少2h，以使铌充分显色完全，然后再将第三容器冷却至室温。

根据本发明的示例性实施例，可以先将乙二胺四乙酸二钠溶液加入定量的待测溶液来屏蔽待测溶液中的锆离子，然后再加入氯代酚磺S溶液来络合混合溶液中的铌离子，但本发明并不限于此。也就是说，乙二胺四乙酸二钠溶液可以与氯代酚磺S溶液同时加入第三容器。

步骤(9)：

将显色液加入吸收皿，将参比液与显色液同时加入分光光度计于波长652或654处测定显色液的吸光度。

根据本发明的示例性实施例，显色液需要在分光光度计中通过在特定波长与参比液进行比对，以测定显色液的吸光度。因此，可以按照如下方法制备根据本发明的示例性实施例的参比液：将0mL～5.00mL的水加入50mL容量瓶中，向容量瓶中分别加入1.00g/L的氯代磺酚S溶液5.00mL、50g/L乙二胺四乙酸二钠溶液5.0mL、1.19g/mL的盐酸10.00mL以及与在步骤(8)中加入的体积相同的无水乙醇，将容量瓶于30℃～35℃的条件下放置不低于2h，之后将容量瓶冷却至室温并用水定容至容量瓶的刻度线，然后混匀容量瓶中的溶液。

步骤(10)：

根据铌工作曲线计算试样中铌含量。

根据本发明的测定钢铁中铌含量的方法，可按下面将要描述的步骤来制作铌工作曲线，但本发明并不限与此。也就是说，本发明的下面将要描述的铌工作曲线的制作方法只是示意性地示出了现有技术中的一种铌工作曲线的制作方法，然而本领域的普通技术人员可根据本发明的测定钢铁中铌含量的方法结合本领域的公知常识来制作铌标准曲线。例如，可根据本发明的方法和/或现有技术制备铌含量在[0.005wt％～10wt％]范围内的不同铌含量的铌标准溶液和显色液，然后测量不同显色液的吸光度，并根据不同铌标准溶液中的铌含量与对应的吸光度进行线性回归以求铌工作曲线函数。

铌工作曲线的制作：

称取不少于4个不同铌含量的钢铁标准样品，使用本发明的方法(步骤(1)～步骤(8))来制备待测溶液和显色液并测定显色液的吸光度，然后根据不同钢铁标准样品中的铌含量与对应的吸光度进行线性回归以求铌工作曲线函数，并通过式1和/或式2计算试样中的铌含量。

式1：

式2：

其中，式1中W(Nb)(wt％)、W(Nb)₀₁(wt％)、W(Nb)₀₂(wt％)分别为试样、标准试样1、标准试样2中的铌含量，m(g)、m₀₁(g)、m₀₂(g)分别为试样、标准试样1、标准试样2的质量，A、A₀₁、A₀₂分别为试样、标准试样1、标准试样2的吸光度，其中，标准试样1和标准试样2为具有一定铌含量的钢铁试样；式2中m₁(μg)为根据测定的试样的吸光度在铌工作曲线函数中查得的试样中的铌的质量，m(g)为试样质量。

根据本发明的示例性实施例，在步骤(1)至步骤(10)的任一步骤中，每向容器中加入一种溶液，可以对容器中的溶液进行搅拌混匀，但本发明并不限于此。

根据本发明的示例性实施例，在步骤(1)至步骤(10)中，可以通过测定容器的温度来确定容器内的溶液的温度，但本发明并不限于此，也就是说，可以直接测量容器中的溶液的温度。

根据本发明的氢氧化铍分离氯代磺酚S光度法测定钢铁中铌含量的方法，其中，表1为不同试样中的铌含量的标准值以及根据本发明的方法所测定的对应的试样中的铌含量的测定值，其中，测定值分为第一测定值和第二测定值，第一测定值和第二测定值为两组平行测定值；表2为不同铌含量范围的钢铁试样中的铌含量的标准值与测定值之间的允许误差，所述允许误差为铌含量的标准值与测定值的差值的绝对值。由表1和表2可知，根据本发明所述的方法所测定的铌含量在所允许的误差范围内，因此，根据本发明的示例性实施例的氢氧化铍分离氯代磺酚S光度法测定钢铁中铌含量的方法测定准确，且测定时间不超过3h。因此，根据本发明的氢氧化铍分离氯代磺酚S光度法测定钢铁中铌含量的方法具有较高的检测效率与较高的测量的准确度。

表1

表2

下面将参照试样6的测定过程来举例描述根据本发明的示例性实施例的氢氧化铍分离氯代磺酚S光度法测定钢铁中铌含量的方法，以使本领域的普通技术人员进一步地了解本发明，但将意识到的是，本发明的方法不限于以下所举示例。

示例

首先，称取铌标准含量为0.78wt％的钢铁试样0.2g试样于600mL的广口烧杯中，按顺序将浓度为1.19g/mL的盐酸100mL和浓度为1.42g/mL的硝酸20mL分别加入到广口烧杯中，待试样分解完全后，将约为1.5mL的浓度为1.15g/mL的氢氟酸加入到广口烧杯中并混匀，加热广口烧杯使其中的混合溶液沸腾并保持1h，然后后停止加热。

其次，将约为40mL的浓度为1.67g/L的高氯酸加入到广口烧杯中并混匀，继续加热广口烧杯，至广口烧杯中冒高氯酸烟且烟底悬离液面后继续加热，持续至溶液约为20mL或近糊状后停止加热，稍冷，将约为200mL的水加入到广口烧杯中并混匀，将浓度为1.00mol/mL的乙二胺四乙酸二钠二铵溶液4.00mL加入到广口烧杯中并混匀。

然后，将浓度为0.9g/mL的氨水20mL加入广口烧杯并混匀，将浓度为20.0g/L的BeSO₄·4H₂O溶液10.00mL加入广口烧杯并混匀，将4.0g草酸(s)与浓度为0.9g/mL氨水30mL加入广口烧杯并混匀，加热广口烧杯至其中的混合溶液沸腾并保持约1min后停止加热，置于室温冷却10min～15min后，将浓度为0.9g/mL的氨水30mL加入广口烧杯并混匀，置于冷水浴中冷却至室温。

接下来，用慢速滤纸过滤广口烧杯中的混合物，用氨水(5+95)洗涤烧杯8～10次，并将洗涤液兑入慢速滤纸中过滤，过滤后，将滤上物用氨水(5+95)洗涤，洗涤滤纸及滤纸内沉淀为白色时，再洗涤5～6次。将滤纸内滤液滤干后，将滤纸连同沉淀转移至原广口烧杯中，将浓度为1.42g/mL的硝酸30mL加入广口烧杯中并混匀，将浓度为1.67g/mL的高氯酸20mL加入广口烧杯并混匀，将浓度为1.84g/mL的硫酸5mL加入广口烧杯并混匀，加热广口烧杯至冒尽高氯酸烟到刚冒硫酸浓烟后停止加热并冷却广口烧杯至室温，然后加入浓度为450g/L的酒石酸20.0mL，加热广口烧杯至溶液沸腾后，将50mL水加入广口烧杯并混匀，然后加热广口烧杯至其中溶液沸腾后保持1min～2min后冷却至室温，并准确定容至100mL并混匀，得到待测溶液。

然后，移取5.00mL待测溶液加入50mL容量瓶，向容量瓶中分别加入1.00g/L的氯代磺酚S溶液5.00mL、50g/L乙二胺四乙酸二钠溶液5.0mL、1.19g/mL的盐酸10.00mL以及无水乙醇22mL，将容量瓶于约为33℃的条件下放置2h，之后将容量瓶冷却至室温并用水定容至容量瓶的刻度线，从而得到显色液。

最后，将显色液加入吸收皿，以参比液为参比，于波长652处测量显色液的吸光度。

表3为根据本发明的示例性实施例的对于不同铌含量范围的钢铁试样的取样量以及与其对应的称取试样质量、硫酸加入量、酒石酸加入量和待测溶液所需要稀释的体积的对应关系。然而本领域的普通技术人员将认识到，表3中所述的数值的对应关系只是为了便于试验的操作以及数值的计算，并不能限制本发明的设计理念，在实施本方法的过程中可以以不同的形式来实现，并且不应被解释为局限于在此所阐述的特定实施例。

表3

综上，根据本发明的氢氧化铍分离氯代磺酚S光度法测定钢铁中铌含量的方法，采用氢氧化铍分离以将溶于酸的钢铁试样中的铌与铁、钼、钨、镍、钴、锰和铜相分离后，以制成硫酸-酒石酸溶液，采用氯代酚磺S溶液光度法测定刚中的铌含量，使得本发明可以测定铌含量在0.005～10wt％的范围内的钢铁中的铌含量，且测定时间短、测定结果准确。

Claims (10)

1.一种氢氧化铍分离氯代磺酚S光度法测定钢铁中铌含量的方法，包括以下步骤：

(1)称取定量试样，将试样用酸溶解于第一容器；

(2)加入高氯酸；

(3)加入乙二胺四乙酸四铵溶液和乙二胺四乙酸二钠二铵溶液中的至少一种；

(4)加入氨水、硫酸铍溶液以及草酸，其中，氨水和硫酸铍溶液加入后，加入草酸；

(5)过滤，用氨水洗涤过滤物，得到沉淀；

(6)将沉淀用酸溶解于第二容器；

(7)待沉淀溶解后，加入酒石酸，从而得到待测溶液；

(8)移取定量的待测溶液于第三容器，加入氯代酚磺S溶液、乙二胺四乙酸二钠溶液以及盐酸，从而得到显色液，其中，氯代酚磺S溶液和乙二胺四乙酸二钠溶液加入后，加入盐酸；

(9)将显色液加入吸收皿，制备参比液并加入吸收皿，于波长652nm或654nm处对比参比液来测定显色液的吸光度；

(10)根据铌工作曲线计算试样中的铌含量，

其中，在步骤(3)中，溶液的加入量按照公式V＝[3.00+(m＇·1000)/56]mL计算，

其中，m＇为试样质量减去试样中钨、钼、铬、硅、钒的质量的绝对值，质量的单位为g，所加入的溶液中乙二胺四乙酸根的浓度为1.00mol/L。

2.如权利要求1所述的方法，其中，在步骤(1)中，溶解试样的酸包括盐酸、硝酸和氢氟酸。

3.如权利要求1所述的方法，其中，步骤(2)还包括加热第一容器。

4.如权利要求1所述的方法，其中，步骤(2)还包括在加入高氯酸后稀释第一容器中的混合溶液。

5.如权利要求1所述的方法，其中，在步骤(4)中，在加入草酸时和/或加入草酸后，再次加入氨水。

6.如权利要求1所述的方法，其中，在步骤(5)中，洗涤后的沉淀为白色。

7.如权利要求1所述的方法，其中，在步骤(7)中，待沉淀溶解后，冷却第二容器中的混合溶液至室温。

8.如权利要求1所述的方法，其中，在步骤(8)中，在加入盐酸后，加入无水乙醇。

9.如权利要求1所述的方法，其中，步骤(8)还包括将显色液在30℃～35℃的条件下静置至少2h。

10.如权利要求1所述的方法，其中，在步骤(10)中，根据式1和/或式2计算试样中的铌含量，其中，

式1：

式2：

其中，式1中W(Nb)(wt％)、W(Nb)₀₁(wt％)、W(Nb)₀₂(wt％)分别为试样、标准试样1、标准试样2中的铌含量，m(g)、m₀₁(g)、m₀₂(g)分别为试样、标准试样1、标准试样2的质量，A、A₀₁、A₀₂分别为试样、标准试样1、标准试样2的吸光度，其中，标准试样1和标准试样2为具有一定铌含量的钢铁试样；式2中m₁(μg)为根据测定的试样的吸光度在铌工作曲线函数中查得的试样中的铌的质量，m(g)为试样质量。