[發明專利]含鈣合金中氧化鈣含量的測定方法

在審

• 申請號: 201610237460.5
• 申請日: 2016-04-18
• 公開（公告）號: CN105738560A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 劉潔;安治國;葛晶晶;任玲玲;禹青霄;蔡嘯;禹繼志;楊慧賢;安暉
• 申請（專利權）人: 河北鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: G01N31/16
• 分類號: G01N31/16
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 趙紅強

技術領域

本發明屬于冶金材料分析技術領域，尤其是一種含鈣合金中氧化鈣含量的測定方法。

背景技術

由于鈣與鋼液中的氧、硫、氫、氮和碳等有較強的親和力，所以硅鈣、硅鈣鋇、硅鋁鈣鋇等含鈣合金主要用于鋼液的脫氧、除氣和固定硫。因此，含鈣合金是一種煉鋼脫氧劑，若含鈣合金中存在氧化鈣雜質對煉鋼脫氧效果有一定的影響。目前國家標準中沒有含鈣合金中各種形態鈣的分析方法，因此有的不法廠商通過加入氧化鈣等非有效鈣組分來增加含鈣合金產品中總鈣含量來充當有效相態的組分。但是，含鈣合金中有效相態的組分卻沒有真正提高，達不到技術要求。企業使用這種含鈣合金脫氧時，由于加入含鈣合金的量不足而導致不能充分脫氧，反而引入氧元素，嚴重影響鋼鐵產品的質量。

已發表的文獻中，無論是X熒光光譜法、ICP光譜法、火焰原子吸收法、還是化學滴定法均檢測的是試樣中鈣元素的全含量，并沒有區分出有效鈣和氧化鈣的含量。目前為止，市場上在售的含鈣合金標準樣品中標注的鈣元素含量也是全鈣的含量。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種操作簡單、準確性高的含鈣合金中氧化鈣含量的測定方法。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：將稱取的含鈣合金樣品加入到丙三醇和無水乙醇的混合溶液中，加熱反應，得到反應溶液；采用苯甲酸滴定所述的反應溶液，滴定至pH為8.0；根據下述公式（Ⅰ）計算所述含鈣合金中氧化鈣的含量ω(CaO)%；

式（Ⅰ）中：

C－苯甲酸的濃度，mol/L；

V－苯甲酸的滴定體積，mL；

56.08－氧化鈣的摩爾質量，g/mol；

m－稱取的含鈣合金試樣的質量，g。

本發明所述反應溫度為80～110℃。所述反應時間為30～60min。

本發明所述混合溶液中，丙三醇與無水乙醇體積比為1:1～1:3。

本發明所述含鈣合金試樣的稱取量為4.0～10.0g，混合溶液的用量為50～100mL。

采用上述技術方案所產生的有益效果在于：本發明是在加熱的條件下，使含鈣合金試樣中的氧化鈣與溶液發生反應，生成相應絡合物，呈弱堿性，用苯甲酸標準溶液進行滴定，即可測定氧化鈣的含量。本發明中選用的溶劑只與含鈣合金中的氧化鈣定量反應，生成相應的化合物，不受其它形態的鈣干擾；實踐證明，本發明操作簡單，測定結果準確度高。

具體實施方式

本含鈣合金中氧化鈣含量的測定方法采用非水滴定法測定含鈣合金中氧化鈣含量：即在加熱的條件下，使含鈣合金試樣中的氧化鈣與丙三醇-無水乙醇的混合溶液中的丙三醇發生反應，生成丙三醇鈣絡合物，呈弱堿性；然后以酚酞作指示劑，用苯甲酸標準溶液進行滴定。利用公式（Ⅰ）計算所述含鈣合金中氧化鈣的含量ω(CaO)%：

式（Ⅰ）中：C為苯甲酸的濃度，mol/L；V為苯甲酸的滴定體積，mL；56.08為氧化鈣的摩爾質量，g/mol；m為稱取試樣的質量，g。

對于硅鈣、硅鈣鋇、硅鋁鈣鋇等含鈣合金，在操作時，如果滴加酚酞指示劑，終點突躍附近的顏色變化是由紅色變為無色，基體比較復雜，顏色看不清楚，嚴重影響終點的判定。因此滴定過程中使用pH計檢測反應溶液的pH值，當pH計顯示為8.0時即為終點，根據消耗苯甲酸的量計算氧化鈣含量。pH計的參比電極電位穩定，在溫度保持穩定的情況下，溶液和電極所組成的原電池的電位變化，只和玻璃電極的電位有關，而玻璃電極的電位取決于待測溶液的pH值，因此通過對電位的變化測量，就可以得出pH溶液的pH值。利用pH計測定終點，靈敏度高，儀器自動判斷，重復性和再現性均優于可視滴定法。

下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細的說明。

實施例1：本含鈣合金中氧化鈣含量的檢測方法采用河北某鋼鐵廠使用的硅鈣線合金，其具體檢測步驟如下所述。

（1）截取定量長度的硅鈣線合金，將表層的鐵皮扒掉，迅速稱量硅鈣線合金的質量為4.2315g，放置于預先清洗干燥好的燒杯中。

（2）在放置硅鈣線合金的燒杯中加入丙三醇與無水乙醇體積配比為1:2的溶液80mL。

（3）利用100℃的水浴鍋加熱40min，每隔5min，邊加熱邊搖晃，為了避免水浴鍋中形成的水蒸氣進入到樣品反應的燒杯中，燒杯上一定要加蓋。

（4）樣品反應完全后，取出燒杯，將磁子放入到燒杯中，將燒杯放置在磁力攪拌器中上，加入溫度預先穩定在100℃，邊加熱邊攪拌2min。