Химический анализ в металлургии (Учеб. пособие для СПТУ)

Коростелев П.П.

Металлургия, 1988 г.

Металлы растворяют в кислотах (исключая щелочные и щелочноземельные, растворимые в воде). Лучшим растворителем является соляная кислота, однако нужно учитывать, что при растворении могут образоваться летучие соединения, а это может привести к потерям. Серная кислота (2 н., 6 н. или 1:1) также может хорошо растворять металлы и сплавы. Некоторые металлы, стоящие правее водорода в ряду напряжений, растворяются в азотной кислоте (Сu, Hg). Растворение ведут сначала в разбавленных кислотах; если Растворение идет медленно, смесь подогревают. Если Растворение в разбавленных кислотах происходит плохо, растворяютпробу в концентрированных кислотах при нагревании. Если растворения не происходит, применяют царскую водку (смесь концентрированных 1 ч НКОз с 3 ч НС1). Некоторые металлырастворяют в концентрированных растворах щелочей (Zn, AI).

Для растворениясплавов применяют кислоты, растворы Щелочей (20 — 25 %-ные)   или проводят их сплавление с Na₂CO₃ и NaNO3, KHSO₄ или K2S2O7. Сплавы различаются по составу, и растворители для них подбираются различные. Например, стали, латуни, легкие Сплавы (Al, Mg) будут требовать разных растворителей и разных схем анализа. Перед растворением (или сплавлением) пробуметалла или сплава измельчают: отбирают стружку на станке или получают опилки с помощью грубого напильника, затем пробу измельчают в специальной стальной ступке пестиком. Для сплавленияпробу смешивают с 8—10-кратным количеством плавня в фарфоровом или кварцевом тигле и нагревают смесь в пламени горелки до расплавления плавня, не допуская его вытекании через край тигля. Нагревание продолжают до получения однородной прозрачной массы. После остывания плаврастворяют в воде и ведут анализ на катионы и анионы. Например, для переведения в растворферрофосфора Fe2P пробу сплавляют со смесью Na2СОз И Na₂O₂; при этом образуются Fe₂O₃ и Na3РО4. плав обрабатывают горячей водой, при этом фосфатнатрия растворяется, а Fe₂O₃остается в осадке. Осадок отфильтровывают, и осадок оксида железа на фильтрерастворяют в кислоте. Фильтрат и раствор анализируют отдельно.

Анализ сплавов

Сплавы алюминия. Для определения типа сплава опилки или стружки помещают в пробирку и прибавляют несколько капель 30 %-ного раствора NaOH. Если сплав содержит алюминий, через некоторое время начнется обильное выделение пузырьков газа (водорода). Эта реакция характерна только для алюминиевых сплавов.

Сплавы магния. Кусочек сплава обрабатывают двумя каплями 3 %-ного раствора сульфата железа (III), приготовленного с добавлением серной кислоты. Если сплав содержит магний, то очень быстро начинается выделение  газа, а через 3—5 мин появляется бурый осадок основного  сульфата железа (III).

Сплавы цветных металлов. К сплавамцветныхметаллов относятся Сплавы меди (латуни, бронзы), олова и свинца (баббит), а также Сплавы олова, сурьмы и  (типографские сплавы).