[发明专利]一种钢铁中磷含量的测定方法

说明书

本发明提供了一种钢铁中磷含量的测定方法，采用乙基紫‑磷钼钒杂多酸‑表面活性剂体系测定钢铁中的磷含量；将待测钢铁溶解后，加入掩蔽剂、硫酸、钼酸铵溶液、钒底液进行反应，得到的磷钒钼杂多酸溶液；将乙基紫与所述磷钒钼杂多酸溶液进行络合，得到磷钒钼紫络合物体系；将表面活性剂与所述磷钒钼紫络合物体系进行胶溶，得到测试溶液；采用光度法测量所述测试溶液的吸光度，经计算得到待测钢铁中的磷含量。本发明所述钢铁中磷含量的测定方法中，乙基紫‑磷钒钼杂多酸‑表面活性剂体系稳定性强，稳定时间短，测量速度快；且测定干扰较小，干扰离子少，检出限低，测量精度高。

技术领域

本发明属于磷含量的检测方法技术领域，尤其涉及一种钢铁中磷含量的测定方法。

背景技术

磷是钢铁中有害而极易偏析的元素，磷含量过高则易增加钢的冷脆性、增加钢形成裂纹的敏感性，因此钢铁中磷含量的测定对控制产品质量具有重要的意义。

目前，钢铁中磷的测定方法包括磷钒钼黄光度法和磷钼蓝光度法。

磷钒钼黄显色体系，磷酸与钒酸铵、钼酸铵生成磷钒钼黄杂多酸络合物(P₂0₅V₂0₅·22MoO₃·nH₂O)，适宜的络合酸度是0.5～lmol/L，硝酸介质中，该络合物比磷钼黄稳定，最大吸收波长315nm，ε₃₁₅＝2.0×10⁴，稳定24小时以上。实际测量中采用72型分光光度计只能在可见光区420～470nm处进行测量，灵敏度有所下降。此外，Fe³⁺、Cu²⁺、Cr³⁺等有色离子会干扰测定，F会破坏络合物，且会把五价钒还原使络合物褪色。Si、As亦能与钼、钒生成三元杂多酸，仅在As≤25mg时不干扰测量结果。

磷钼蓝显色体系中，磷酸与钼酸铵生成磷钼酸络合物，用氟化物-氯化亚锡或亚硫酸钠--硫酸肼掩蔽，还原干扰元素，把络合物还原成磷钼杂多蓝，于680～700nm测定吸光度；磷钼杂多酸形成的适宜酸度是0.3～1.4mol/L，磷钼杂多酸的最大吸收400nm，已在10数量级，杂多蓝最大吸收750nm，已在10数量级，为加强中心离子磷与钼酸根形成杂多酸的能力，钼酸铵用量必须比理论值大3.5倍以上。磷钼蓝光度法常用的还原剂有氯化亚锡-氟化钠、硫酸联氨和抗坏血酸。

CN102539426A公开了一种硅锰合金中磷的测定方法，利用硝酸和氢氟酸将试样溶解后，加入高氯酸将试样中的磷转化为正磷酸，得到第一混合溶液；向所述第一混合溶液中加入亚硫酸钠，将硅锰合金中的锰还原，得到第二混合溶液；向所述第二混合溶液中加入硝酸铋溶液、钼酸铵溶液、酒石酸钾钠溶液、氟化钠溶液和氯化亚锡，其中钼酸铵使第一混合溶液中的正磷酸转化为磷钼杂多酸，并利用二氯化锡将形成的磷钼杂多酸还原为蓝色的磷钼蓝，然后利用分光光度法测定得到磷的含量；该方法以氯化亚锡为还原剂，具有还原速度快、还原效果好的特点。

CN110873695A公开了一种测定铌铁中磷含量的方法，包括以下步骤：1)将硝酸、氢氟酸和试样混合，得到分解液；2)将所述分解液和高氯酸溶液、硫酸、水和酒石酸钠溶液混合，得到混合液；3)将所述混合液和抗坏血酸溶液、铋盐溶液、阿拉伯树胶溶液、硫代硫酸钠溶液、钼酸铵溶液混合后在水浴中放置，得到测试液；4)测试所述测试液的吸光度，根据吸光度数值获得试样中磷的质量含量。该方法用硝酸-氢氟酸分解试样，用硫酸和高氯酸的混合酸去掉硝酸和氢氟酸，加入酒石酸钠溶液络合铌，用硫代硫酸钠溶液掩蔽砷，直接测定铌铁中磷含量。

然而，使用氯化亚锡-氟化钠检测时，检测过程不稳定，难以掌握，只适合于炉前快速分析。使用硫酸联氨进行检测的缺点是显色速度较慢，需在沸水浴中加热，而且不能在硝酸溶液中发色，国内比较少用。使用抗坏血酸进行检测会受到其他离子的干扰，需加硫代硫酸钠掩蔽。这些方法操作比较繁琐，周期长，且所用的有机试剂对人体有毒害作用。

因此，仍然需要建立一种快速、灵敏，且操作简单的方法测定钢铁中的磷含量。