铋磷钼蓝分光光度法测定硅铁中磷的研究

张佳慧

【摘 要】研究用抗坏血酸还原,磷与钼酸铵、铋形成蓝色的显色反应.分析了酸度、显色时间的影响,确定了最佳测定条件.结果表明,加标回收率达97.88％.此方法简单、快速且稳定,能获得满意的分析结果. 【期刊名称】《山西化工》 【年(卷),期】2013(033)003 【总页数】3页(P15-16,35)

【关键词】磷;硅铁;分光光度法;铋磷钼蓝;测定 【作 者】张佳慧

【作者单位】攀枝花学院检测中心,四川 攀枝花617000 【正文语种】中 文 【中图分类】O657.3

硅铁是以焦炭、钢屑、石英或硅石为原料，通过电炉冶炼而成的。硅铁常用作炼钢时的脱氧剂以及钢锭帽的发热剂。硅铁也作为合金元素加入剂，广泛用于低合金结构钢、弹簧钢、轴承钢、耐热钢及电工硅钢以及铁合金生产及化学工业中［1］。硅铁是中国出口创汇产品之一，随着改革开放的不断深入和中国加入世贸组织，其出口量越来越大［2］。

磷是钢铁材料化学分析中检测频率很高的元素之一。钢中加入磷可以提高钢的抗拉

强度和耐大气腐蚀性，改善钢的切削加工性能。但同时，磷的存在又能降低钢的高温性能，提高钢的脆性，影响钢的塑性和韧性［3］，使钢易发生冷脆。近几年，随着新技术、新材料的不断涌现，对材料性能的要求也更加严格，磷的含量成为决定硅铁等级和价格的重要指标之一［4］。对于较低含量磷的测定，一般采用铋磷钼蓝分光光度法测定［5］。 1 实验部分 1.1 主要仪器和试剂 1.1.1 实验仪器 722 分光光度计。 1.1.2 实验试剂

(1.42 g/L);氢氟酸(1.15 g/L，高级纯);高氯酸(1.67 g/L);高氯酸(1 +3)。 钼酸铵溶液(40 g/L):称取4 g 钼酸铵，加入100 mL 水，温热溶解。

铋溶液(10 g/L):取1 g 铋，加入50 mL 完全溶解，再加入50 mL 水。 硫代硫酸钠溶液(5 g/L):取1 g 无水硫酸纳+0.5 g 硫代硫酸钠，少量水溶解，于100 mL 容量瓶中定容。

抗坏血酸-乙醇溶液(10 g/L):取3 g 抗坏血酸，加入100 mL 水溶解，再加入200 mL 乙醇，现配现用。

磷标准溶液(5 μg/mL):称取0.439 4 g 磷酸二氢钾基准试剂(此试剂预先于105℃烘干1 h，并在干燥器中冷却至室温)，用水溶解，加入2 mL ，移入1 000 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀，得100 μg/mL 磷储备液。移取25.00 mL 磷标准溶液，用水稀释至刻度，混匀，得到5 μg/mL。 试剂无特殊说明均为分析纯，实验用水均为蒸馏水。 1.2 实验方法

称取0.200 0 g(精确到0.000 1 g)试样于聚四氟乙烯烧杯中，加入15 mL、

氢氟酸5 mL。试样完全溶解后，加入高氯酸10 mL，移至电热板上加热至冒白烟。将体积浓缩至3 mL，取下稍冷。加入30 mL 热水，加热溶解盐类，过滤于100 mL 容量瓶中，定容，摇匀(随作空白实验)。

取20.00 mL 样液于100 mL 烧杯中，加入高氯酸(1 +3)5 mL，蒸发至体积为1 mL。稍冷后，冲洗杯壁，控制溶液体积约10 mL，再加热溶解盐类。冷却后，移入50 mL 容量瓶中，加入硫代硫酸钠溶液1 mL、铋溶液5 mL、钼酸铵溶液5 mL、抗坏血酸-乙醇溶液15 mL，定容，混匀，放置15 min。在752 型紫外-可见分光光度计上、于波长690 nm 处测定其吸光度。从校准曲线上查出样液中磷含量，计算样品中磷的质量分数。 2 结果与讨论 2.1 校准曲线的绘制

分别移取磷标准溶液0.00、1.00、2.00、4.00、5.00 mL 于100 mL 烧杯中，用水稀释至20 mL，加入高氯酸(1 +3)5 mL，蒸发至体积为1 mL。稍冷后，冲洗杯壁，控制溶液体积约10 mL，再加热溶解盐类。冷却后，移入50 mL 容量瓶中。显色步骤同试样，于690 nm 处测定其吸光度，以磷含量为横坐标、吸光度为纵坐标，绘制工作曲线。 2.2 吸收波长

铋磷钼蓝络合物在690 nm～705 nm 波长处有较大吸收，且吸光度变化相对比较平稳。本实验选择在690 nm 处测量。 2.3 影响因素 2.3.1 酸度影响

铋磷钼蓝的吸光度受样液酸度的影响较大，酸度越高，吸光度越低。因此，试样分解和试剂加入量要准确，避免因酸度不同而产生误差。 2.3.2 共存离子影响

试样中硅对磷的测定有干扰，可用氢氟酸分解试样，生成四氟化硅挥发除去，消除其干扰。样液中主要含有铁、铝、钙、镁、铜等金属离子，对铋磷钼蓝法测磷没有影响。加入不同含量的硅进行对比实验，结果没有差异，证明残留的硅对测定结果没有影响。硅的干扰可通过加氢氟酸使硅生成可挥发的四氟化硅除去。残存的少量硅则用提高酸浓度的方法，阻止硅钼杂多酸的生成。砷的干扰可用硫代硫酸钠掩蔽消除。高氯酸冒烟蒸发时不能蒸至焦糊，否则，易产生难溶的焦磷酸盐，导致检测结果偏低。 2.4 显色时间

按实验方法操作，放置不同时间测定吸光度，结果见表1。 表1 显色时间实验结果

由表1 可知，放置时间在2 min～32 min，显色完全且稳定;大于32 min，铋磷钼蓝络合物分解。实验选取显色时间为15 min。 2.5 加标回收实验

在标样中加入一定量的磷标准溶液，按实验方法进行磷的回收实验，结果见表2。 表2 加标回收实验结果 2.6 检测下限

重复测定试剂空白10 次，并以10 次空白测定值的标准偏差确定检测下限。经计算，本方法测定磷量的检出下限为0.008%。 3 结论

铋磷钼蓝分光光度法测定硅铁中磷含量，操作简便，结果准确、稳定，回收率高，适合于实验室广泛使用。 参考文献:

［1］沈九凤，曾会书.硅铁中锰、磷、铬的联合测定［J］.冶金分析，2012，32(3):70-73.

［2］公叶.中国硅铁现状与近期市场走势［J］.中国金属通报，2004(38):24-26. ［3］刘蕊，赵晓梅.磷钼蓝光度法测定钢铁中磷的测定条件优化选择［C］.陕西安康:陕西省机械工程学会理化检验分会，陕西省机械工程学会理化专业委员会第八届年会，2009:46-47.

［4］李海涛，迟丽娟.硅铁中磷的测定［J］.农村实用科技信息，2007(6):40. ［5］杨莉.浅析铋磷钼蓝光度法测定钢铁及合金中磷含量操作条件控制［J］.中国石油和化工标准与质量，2011(10):83-87.