天狼晓月 发表于 2010-11-11 22:12:15

复杂物质的分析-铜合金分析

复杂物质的分析-铜合金分析
发表时间:2007-8-9 0:32:33

背景知识            

    Cu与Zu的合金称黄铜,其中Cu占60%~90%、Zn占40%~10%,有优良的导热性和耐腐蚀性,可用作各种仪器零件。再如在黄铜中加入少量Sn,称为海军黄铜,具有很好的抗海水腐蚀的能力。在黄铜中加入少量的有润滑作用的Pb,可用作滑动轴承材料。

    青铜是人类使用历史最久的金属材料,它是Cu-Sn合金。锡的加入明显地提高了铜的强度,并使其塑性得到改善,抗腐蚀性增强,因此锡青铜常用于制造齿轮等耐磨零部件和耐蚀配件。Sn较贵,目前已大量用Al、Si、Mn来代替Sn而得到一系列青铜合金。

    铝青铜的耐蚀性比锡青铜还好。铍青铜是强度最高的铜合金,它无磁性又有优异的抗腐蚀性能,是可与钢相竞争的弹簧材料。

    白铜是Cu-Ni合金,有优异的耐蚀性和高的电阻,故可用作苛刻腐蚀条件下工作的零部件和电阻器的材料。

  铜合金的主要成分是铜,其他组分有锌 (含锌15%称黄铜),锡(含锡约3%称为锡青铜),另有少量Fe,Al,Pb,Ni,有些还含有Mn,Sb,P或Be。下面是一些基本的分析步骤。

1 铜合金试样的分解

  用盐酸和过氧化氢加热可溶解铜合金。试样溶解后,将溶液煮沸至无细小气泡 (分解过量的H2O2 )发生为止。

2 铜锌的连续测定

  本法适用于黄铜中的铜及锌的测定。试样溶液用氨水中和过量的酸。加氖化氢铵调节 pH=3.5-4,消除Fe3+ 对测铜的干扰。加入碘化钾,用硫代硫酸钠滴定析出的碘,以淀粉作指示剂,接近终点时,再加入KSCN将CuI转化为CuSCN,接着滴至终点。

  滴定铜后,向溶液中加入酒石酸将铁、铅等离子络合,并加入抗坏血酸将 Fe3+ 还原.加NH 3 一NH4Cl缓冲液(pH=l0)和KCN(将Cu2+,Ni2+,Co2+,Zn2+和Fe2+掩蔽),以铬黑T为指示剂,用EDTA滴定至溶液呈蓝色,立即加入甲醛将Zn(CN)42- 解蔽,继用EDTA滴至溶液至蓝色;再加入甲醛,如仍有紫红色出现,则继续滴定至再加入甲醒不出现紫红色为止。根据加入甲醛后所消耗的EDTA的量,计算试样中锌的含量。

3 铅的测定

  本法适用于含铅量约 1%的铜合金。试液加酒石酸及三乙醇胺将铁、铝、锡、铅等络合,以抗坏血酸还原Fe 3+ ,用氨水及PH=10缓冲溶液调节溶液的pH,加KCN将Cu2+,Fe2+,Zn2+,Mn2+掩蔽,加入少量EDTA-镁盐使终点明显,以铬黑T为指示剂,用EDTA滴定至溶液由紫红色变为蓝色。

4 铁和铝的测定(硫氰酸盐法和铝试剂光度法)

  将纯锌加入到溶液中还原铜 (此时Fe3+ 也被还原),过滤沉淀,收集滤液。吸取部分滤液,加入适量稀盐酸、过氧化氢(将Fe2+氧化为Fe3+ ),然后加入NH4SCN,生成红色硫氰酸铁络合物,进行吸光光度测定。另取部分滤掖,用稀氨水调至弱酸性(以溴甲酚绿为指示剂),加入少许抗坏血酸还原Fe3+,加入铝试剂,加热,使Al3+ 与铝试剂作用生成红色络合物,进行吸光光度测。
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