过硫酸铵氧化滴定法测定合金中的锰含量

高树峰　宋晓军　沈菲　彭占如

摘 要：采用过硫酸铵氧化硫酸亚铁铵滴定法对硅锰合金、锰铁中锰含量化学检测的方法进行研究， 解决国标方法中高氯酸、硝酸酸铵等爆炸品的使用问题，文章简要概述了方法的相关试验步骤，主要研究的氧化剂用量、指示剂加入时段对终点和结果的影响、干扰元素的消除等相关实验条件，以期为硅锰合金、锰铁中的锰化学成分检测提供理论依据。

关键词： 过硫酸铵氧化法;合金;锰

硅锰合金、锰铁可以提高钢的可锻性和可轧性[1-2];同时作为合金元素添加剂锰又能细化钢的晶粒，提高钢的淬火深度，锰的元素含量会影响到最终成品钢材的质量。目前国家标准采用电位滴定法、硝酸铵氧化滴定法与高氯酸氧化滴定法测定锰含量，方法中均会用到高氯酸或硝酸铵等爆炸品，无论采购、存储、使用都会受到一定限制，为满足生产检验的需要，本文主要对硅锰合金、锰铁中的锰的元素含量测定的过硫酸铵氧化滴定法进行研究。

1 试验部分

1.1 试验试剂

磷酸，硝酸，硫酸，10%。硝酸银溶液，0.5%.过硫酸铵，N-苯代邻氨基苯甲酸：0.1%。二苯胺磺酸钠（1%）。硫酸亚铁铵标准滴定溶液（约0.05mol/L）。

1.2 试验方法

称取0.1g试样至250 mL三角瓶中，加入5 mL硝酸和15 mL磷酸加热使试样全部溶解，取下放凉，加入50 mL水，摇匀煮沸3分钟，取下加入10 mL 0.5%的硝酸银溶液，加入3g过硫酸铵，放置3分钟，加热煮沸3分钟，冷却定容在250 mL容量瓶中，分取50 mL到250 mL的三角瓶中，用过硫酸铵标准滴定溶液滴定，在溶液还有微微的浅粉色时加入N-苯代邻氨基苯甲酸指示剂，继续滴定由浅紫色变成黄绿色既为终点。

2 结果与讨论

2.1 过硫酸铵的用量控制

通过加入2g～6g过硫酸铵对三组标准样品进行实验，实验结果如表1 ，表明过硫酸铵加入量在2.0～4.0 g结果稳定可靠，实验采用3.0 g。

2.2 指示剂加入时间对终点影响实验

用标准样品对指示剂加入时间进行实验，滴定开始加入指示剂滴定终点无滴定终点;至粉色时加入滴定后黄色， 终点不明确;至浅粉色时加入绿色终点明确，至微微的浅粉色时加入绿色终点明确。实验表明指示剂加入过早滴定无终点，主要是高锰酸根的氧化使指示剂失去作用，指示剂加入点越接近终点，高价锰被还原为低价锰，滴定终点变化越明显。

2.3 指示剂加入时间对测定结果影响实验

用标准样品在理论滴定终点前不同时段加入指示剂，然后滴定到终点，检测结果见表2。

通过表2实验可知， 在理论滴定终点前3mL以内（此时溶液有微微的浅粉色）加入指示剂，对测定结果影响很小，且越接近终点加入指示剂对测定结果影响越小。

2.4 干扰因素的控制

由于硅锰合金、锰铁中含有的钒、铈等元素会被过硫酸铵氧化，同时也会被高锰酸根氧化，滴定时消耗标准溶液造成结果偏高。通过加入干扰元素实验确定钒、铈干扰结果，结果表明1% 的钒等比于1.07%的锰，1%的铈等比于0.39%的锰，干扰元素可以按照相关比例进行消除。

2.5 方法稳定性试验

用60.13和67.49的两个标准样品分别进行10次测试方法的稳定性，结果的RSD（%）分别为0.218和0.304，满足测定方法的要求。

3 结论

过硫酸铵氧化滴定法测定合金中的锰含量，虽然过硫酸铵将锰氧化至七价，只要控制好氧化剂用量和指示剂加入的时间，消除干扰元素的影响，完全能满足钢铁企业对合金中锰元素含量检测的需求。

参考文献：

[1]李聿军，李斌，向华等.转炉内加锰铁脱硫的工艺探讨和实践[J].山东冶金，2008，30（2）.

[2]刘伟尚，梁克韬，铝锰铁复合脱氧合金新產品的开发试制[J].酒钢科技，2015（4）.