Ⅰ 金屬元素分析方法
金屬材料分為：輕金屬、重金屬、熔敷金屬、有色金屬、稀有金屬、貴金屬、半金屬等； 鋼鐵、緊固件、鑄鐵、鋼管、鋼筋線材、焊接材料、鋼板型鋼、銅材鋁材、鋼絲繩及各種金屬掛件等各類金屬及合金製品。
一,金屬的物理性質
金屬晶體內存在自由電子，使金屬具有許多共同的特性。 1、大多數金屬晶體都是銀白色或白色、灰白色的，有金屬光澤，不透明； 2、一般金屬具有較高的熔點、沸點和硬度，但不同金屬又各有差異。常溫下，除汞（Hg）為液態外，一般金屬都是固態。3、金屬都有良好的導熱性和導電性，還有良好的延性和展性，可以進行機械加工。
二，金屬的化學性質
通常把元素周期表中具有金屬光澤、可塑性、導電性及導熱性良好的化學元素稱為金屬。金屬最突出的特性是它們的容易失去電子的傾向。因此,從化學角度看,金屬是指在溶液中容易生成正離子的化學元素,其氧化物與水結合形成氫氧化物而不形成相應的酸。金屬之間在化學上的差別主要表現在電子序方面,許多化學反應,特別是氧化還原反應,決定與其電極電位的正負及其數值大小。
三，金屬材料分析方法
在金屬檢測物中的化學成分方法還是很多,現在公司普遍採用的是用光譜儀測定.光譜儀有傳統的光電管光譜儀,以及隨著數碼技術的發展,並在檢測中發揮越來越大的作用。還有化學分析方法檢測金屬物中化學成分含量的,通過對金屬物試塊的切削、腐蝕通過顯微鏡用肉眼觀測然後對比金屬化學成分圖譜判定起各種成分的含量。
四、定量檢測技術
重金屬分析方法有：紫外可分光光度法（UV）、原子吸收法（AAS）、原子熒光法（AFS）、電感耦合等離子體法（ICP）、X熒光光譜（XRF）、電感耦合等離子質譜法（ICP-MS）。除上述方法外，更引入光譜法來進行檢測，精密度更高，更為准確！日本和歐盟國家有的採用電感耦合等離子質譜法（ICP-MS）分析，但對國內用戶而言，儀器成本高。也有的採用X熒光光譜（XRF）分析，優點是無損檢測，可直接分析成品，但檢測精度和重復性不如光譜法。最新流行的檢測方法--陽極溶出法，檢測速度快，數值准確，可用於現場等環境應急檢測。
Ⅱ 鋼鐵中的錳磷硅有哪些測定方法
鋼的化學成分分析用試樣取樣法
及成品化學允許偏差 GB 222-84 一
1 用途適用於鋼的化學成分熔煉分析和成品分析用試樣的取樣本標准規定了成品化學
成分允許偏差
2 術語
2.1 熔煉分析熔煉分析是指在鋼液澆注過程中採取樣錠然後進一步製成試樣並對其進
行的化學分析分析結果表示同一爐或同一罐鋼液的平均化學成分
2.2 成品分析成品分析是指在經過加工的成品鋼材包括鋼坯上採取試樣然後對其進
行的化學分析成品分析主要用於驗證化學萬分又稱驗證分析由於鋼液在結晶過程中產
生元素的不均勻分布偏析成品分析的值有時與熔煉分析的值不同
2.3 成品化學成分允許偏差成品化學成分允許偏差是指熔煉分析的值雖在標准規定的范圍
內但由於鋼中元素偏析成品分析的值可能超出標准規定的成分范圍對超出的范圍規定
一個允許的數值就是成品化學成分允許偏差
3 取樣總測
3.1 用於鋼的化學成分熔煉分析和成品分析的試樣必須在鋼液或鋼材具有代表性的部位采
取試樣應均勻一致能充分代表每一熔煉號或每一罐或每批鋼材的化學成分並應具
有足夠的數量以滿足全部分析要求
3.2 化學分析用試樣樣屑可以鑽取刨取或用某些工具機製取樣屑應粉碎並混合均勻
製取樣屑時不能用水油或其他潤滑劑並應去除表面氧化鐵皮和臟物成品鋼材還應除
去脫碳層滲碳層塗層鍍層金屬或其他外來物資
3.3 當用鑽頭採取試樣樣屑時對熔煉分析或小斷面鋼材成品分析鑽頭直徑應盡可能的大
至少不應小於6mm 對大斷面鋼材成品分析鑽頭直徑不應小於12mm
3.4 供儀器分析用的度樣樣塊使用前應根據分析儀器的要求適當地給以磨平或拋光
4 熔煉分析取樣
4.1 測定鋼的熔煉化學成分時從每罐鋼液採取兩個製取試樣的樣錠第二個樣錠供復驗用
樣錠是在鋼液澆注中期採取
4.2 當整個熔煉號用下注法澆注且僅澆注一盤鋼錠時樣錠採取方法為如澆注鎮靜鋼
則應在澆注鋼液達到保溫帽部位並高出鋼錠本體約50mm-100mm 時採取如澆注沸騰鋼
則應在澆注到距規定高度尚差100-150mm 時採取
4.3 樣錠澆注在樣模內模內應潔凈乾燥樣模尺寸可為下部內徑30mm-50mm 上部
內徑40mm-60mm 高度70mm-120mm 或由工廠自行確定
4.4 往樣模內澆注鋼液時鋼流應均勻不應使鋼液流出或溢濺樣模不得注滿應使樣模
內鋼液鎮靜地冷疑沸騰鋼可加入適量高純度金屬鋁使其平靜樣錠不應有氣孔和裂縫
4.5 每個樣錠應經檢查員檢查合格標明熔煉號和樣錠號
4.6 必要時樣錠應進行緩慢冷卻或在制樣屑前對樣錠進行熱處理以保證容易加工制樣
4.7 未能按19.4.1 條或19.4.2 條的規定取得樣錠時或在僅澆注一盤鋼錠情況下需採用與
19.4.2 條的規定不同的取樣方法時由工廠制訂補充方法並報上級公司或主管局批准
4.8 本標准規定的熔煉分析取樣適用於平爐轉爐和電弧爐煉鋼的熔煉分析電渣爐真
空感應和真空自耗爐煉鋼的熔煉分析由工廠自行制訂取樣方法或按有關技術條件的規定
5 成品分析取樣
5.1 成品分析用的試樣樣屑應按下列方法之一採取不能按下列方法採取時由供需雙方
協議
5.2 大斷面鋼材大斷面的初軋坯方坯扁坯圓鋼方鋼鍛鋼件等樣屑應從鋼材的
整個橫斷或半個橫斷面上刨取或從鋼材橫斷面中心至邊緣的中間部位或對角線1/4 處
平行於軸線鑽取或從鋼材側面垂直於軸中心線鑽取此時鑽孔深度應達鋼材或鋼坯軸心處
5.3 大斷面的中空鍛件或管件應從壁厚內外表面的中間部位鑽取或在端頭整個橫斷面上
刨取
5.4 小斷面鋼材小斷面鋼材包括圓鋼方鋼扁鋼工字鋼槽鋼角鋼復雜斷面型鋼
鋼管盤條鋼帶鋼絲等不適用5.2 條和5.3 條的規定取樣時可按下列規定取樣
5.4.1 從鋼材的整個橫斷面上刨取焊接鋼管應避開焊縫或從橫斷面上沿軋制方向鑽取
鑽孔應對稱均勻分布或從鋼材外側面的中間部位垂直於軋制方向用鑽通的方法鑽取
5.4.2 鋼帶鋼絲應從彎折疊或捆紮成束的樣塊橫斷面上刨取或從不同根鋼帶鋼絲上
截取
5.4.3 鋼管可圍繞其外表面在幾個位置鑽通管壁鑽取薄壁鋼管可壓扁疊合後在橫斷面上刨
取
5.4.4 鋼板縱軋鋼板鋼板寬度小於1m 時沿鋼板寬度剪切一條寬50mm 的試料鋼板
寬度大於或等於1m 時沿鋼板寬度自邊緣至中心剪切一條寬50mm 試料將試料的兩端對
齊折疊1-2 次或多次並壓緊彎折處然後在其長度的中間沿剪切的內邊刨取或自表
面用鑽通的方法鑽取橫軋鋼板自鋼板端部與中央之間沿板邊剪切一條寬50mm 長
500mm 的試料將兩端對齊折疊1-2 次或多次並壓緊彎折處然後在其長度的中間
沿剪切的內邊刨取或自表面用鑽通的方法鑽取厚鋼板不能折疊時則按前述相應折迭的
位置鑽取或刨取然後將等量樣屑混合均勻
5.5 沸騰鋼除在技術條件中或雙方協議中有特殊規定外不做成品分析
6 化學分析方法
6.1 鋼的化學分析按相應的現行國家標准或能保證標准規定準確度的其他方法進行
6.2 仲裁分析應按相應的現行國家標准進行
7 成品化學成分允許偏差
7.1 成品化學成分允許偏差值如表1 表2 表3 所示表1 適用於普通碳素鋼和低合金鋼
表2 適用於優質碳素鋼和合金鋼不包括低合金鋼不銹鋼耐熱鋼高速鋼表3 適用
於不銹鋼和耐熱鋼
7.2 產品標准在規定成品化學成分允許偏差時應寫明本標准號及7.1 條所述表號一種鋼
的成品化學成分允許偏差只能使用一個表不能兩個表同時混用
7.3 成品分析所得的值不能超過規定化學成分范圍的上限加上偏差或下限減下偏差同
一熔煉號的成品分析同一元素只允許有單向偏差不能同時出現上偏差和下偏差
7.4 成品化學成分允許偏差除在產品標准或訂貨單中另有規定者外均應符合GB 222-84 的
規定
Ⅲ 任務貴金屬分析方法的選擇
任務描述
貴金屬元素由於其性質的特殊性，在樣品溶解、分離富集等方面與一般元素有很大的不同之處。通過本次任務的學習，加深對貴金屬元素性質的了解，能根據礦石的特性、分析項目的要求及干擾元素的分離等情況正確選擇分離和富集方法，學會基於被測試樣中貴金屬元素含量的高低不同以及對分析結果准確度的要求不同而選用適當的分析方法，能正確填寫樣品流轉單。
任務分析
一、貴金屬在地殼中的分布、賦存狀態及其礦石的分類
貴金屬元素是指金、銀和鉑族（銠、釕、鈀、鋨、銥、鉑）共8 種元素，在元素周期表中位於第五、六周期的第Ⅷ族和第IB副族中。由於鑭系收縮使得第二過渡元素（釕、銠、鈀、銀）與第三過渡元素（鋨、銥、鉑、金）的化學性質相差很小，因此貴金屬元素的化學性質十分相近。
鉑族元按其密度不同，分為輕重兩族。釕、銠、鈀為輕族；鋨、銥、鉑為重族。
金在自然界大都以自然金形式存在，也能和銀、銅和鉑族元素形成天然合金。根據最新研究成果，金的地殼豐度值僅為1 ng/g。金礦床中伴生的有用礦產很多。在脈金礦或其他原生金礦床中，常伴生有銀、銅、鉛、鋅、銻、鉍和釔等；在砂金礦床中，常伴生有金紅石、鈦鐵礦、白鎢礦、獨居石和剛玉等礦物。此外，在有色金屬礦床中，也常常伴生金。金的邊界品位一般為1 g/t。一般自然金里的金含量大於80%，還有少量的銅、鉍、銀、鉑、銻等元素。
銀在地殼中的平均含量為1×10-7，在自然界多以硫化物形式存在，單獨存在的輝銀礦（Ag2S）很少遇見，而且主要伴生在銅礦、鉛鋅礦、銅鉛鋅礦等多金屬硫化物礦床和金礦床中。在開采和提煉銅、鉛、鋅、鎳和金主要組分時，可順便回收銀。一般含銀品位達到5～10 g/t即有工業價值。
鉑族元素在自然界分布量很低，鉑在地殼中的平均豐度僅為5×10-9，鈀為5×10-8。它們和鐵、鈷、鎳在周期表上同屬第Ⅷ族，因此也與鐵、鈷、鎳一樣，具有親硫性。鉑族元素常與鐵元素共生，它們主要富集在與超基性岩和基性岩有關的銅鎳礦床、鉻鐵礦床和砂礦床內。銅鎳礦床中所含鉑族元素以鉑、鈀為主，其次是銠、釕、鋨、銥。鉻鐵礦中所含鉑族元素以鋨、釕、銥為主。鉑族元素之間，以及它們與鐵、鈷、鎳、銅、金、銀、汞、錫、鉛等元素之間能構成金屬互化物。在自然界存在自然鉑和自然鈀。自然鉑含鉑量為84%～98%，其餘為鐵，及少量鈀、銥、鎳、銅等。自然鈀含鈀量為86.2%～100%，同時含有少量鉑、銥、銠等。自然釕很少見，我國廣東省發現的自然釕中含有91.1%～100% 的釕。鉑族元素還可以與非金屬性較強的第Ⅵ主族元素氧、硫、硒、碲及第V主族元素砷、銻、鉍等組成不同類型的化合物。目前已知的鉑族元素礦物有120多種。在一些普通金屬礦物（如黃銅礦、磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦、黃鐵礦、鉻鐵礦等）以及普通非金屬礦物（如橄欖石、蛇紋石、透輝石等）中也可能含有微量鉑族元素。
鉑族元素的共同特性是具有優良的抗腐蝕性、穩定的熱電性、高的抗電火花蝕耗性、高溫抗氧化性能以及良好催化作用，故在工業上應用很廣泛，特別是在國防、化工、石油精煉、電子工業上不可缺少的重要原料。
二、貴金屬的分析化學性質
（一）化學性質
1.金
金具有很高的化學穩定性，即使在高溫條件下也不與氧發生化學作用，這大概就是在自然界中能夠以自然金甚至是以微小金顆粒存在的重要原因。金與單一的鹽酸、硫酸、硝酸和強鹼均不發生化學反應。金能夠溶解在鹽酸和硝酸的混合酸中，其中在王水中的溶解速率是最快的。用於分析化學中的金標准溶液通常就是以王水溶解純金來制備，但需要用鹽酸反復蒸發除去多餘的硝酸或氮氧化合物。在有氧化劑存在的鹽酸中，如 H2O2、KMnO4、KClO3、KBrO3、KNO3和溴水等，金也能夠很好被溶解，這主要是由於鹽酸與氧化劑相互作用產生新生態的氯氣同金發生反應所致。
2.銀
銀有較高的化學穩定性，常溫下不與氧發生化學作用，在自然界同樣能夠以元素形態存在。當與其他元素發生化學反應時，通常形成正一價的銀化合物。在某些條件下也可生成正二價化合物，例如AgO和AgF2，但這些化合物不穩定。
金屬銀易溶於硝酸生成硝酸銀，也易溶於熱的濃硫酸生成硫酸銀，而不溶於冷的稀硫酸中。銀在鹽酸和王水中並不會很快溶解，原因在於初始反應生成的Ag-以AgCl沉澱沉積在金屬表面而形成一層灰黑色的保護膜，阻止了銀的進一步溶解。但是如果在濃鹽酸中加入少量的硝酸，銀的溶解是比較快的。這是因為形成的 AgCl 又生成可溶性的［AgCl2］-配離子。這一反應對含銀的貴金屬合金材料試樣的溶解是很有用的。銀與硫接觸時，會生成黑色硫化銀；與游離鹵作用生成相應的鹵化物。銀飾品在空氣中長久放置或佩戴後失去光澤常常與其表面上硫化物及其氯化物的形成有關。在有氧存在時，銀溶解於鹼金屬氰化物而生成［Ag（CN）2］-配離子。銀在氧化劑參與下，如有Fe3＋時也能溶於酸性硫脲溶液而形成復鹽。
3.鉑族金屬
鉑族金屬在常溫條件下是十分穩定的，不被空氣腐蝕，也不易與單一酸、鹼和很多活潑的非金屬元素反應。但是在確定的條件下，它們可溶於酸，並同鹼、氧和氯氣相互作用。鉑族金屬的反應活性在很大程度上依賴於它們的分散性以及同其他元素，即合金化的元素形成中間金屬化合物的能力。
就溶解能力而言，鉑族金屬粉末較海綿狀的易於溶解，而塊狀金屬的溶解是非常緩慢的。與無機酸的反應，除鈀外，鉑族金屬既不溶於鹽酸也不溶於硝酸。鈀與硝酸反應生成Pd（NO3）2。海綿鋨粉與濃硝酸在加熱條件下反應生成易揮發的OsO4。鈀、海綿銠與濃硫酸反應，生成相應的PdSO4、Rh2（SO4）3。鋨與熱的濃硫酸反應生成OsO4或OsO2。鉑、銥、釕不與硫酸反應。王水是溶解鉑、鈀的最好溶劑。但王水不能溶解銠、銥、鋨和釕，只有當它們為高分散的粉末和加熱條件下可部分溶解。在有氧化劑存在的鹽酸溶液中（如H2O2、Cl2等）於封管的壓力條件下，所有的鉑族金屬都能被很好地溶解。
通常，鹼溶液對鉑族金屬沒有腐蝕作用，但當加入氧化劑時則有較強的相互作用。如OsO4就能夠在鹼溶液中用氯酸鹽氧化金屬鋨來獲得。在氧化劑存在條件下，粉末狀鉑族金屬與鹼高溫熔融，反應產物可溶於水（對於Os和Ru）、鹽酸、溴酸和鹽酸與硝酸的混合物中，由此可將難溶的鉑族金屬轉化為可溶性鹽類。高溫熔融時，常用的混合熔劑有：NaOH＋NaNO3（或NaClO3）、K2CO3＋KNO3、BaO2＋BaNO3、NaOH＋Na2O2和Na2O2等。利用在硝酸鹽存在條件下的NaOH或KOH的熔融、利用Na2O2的熔融以及利用BaO2的高溫燒結方法通常被認為是將鉑族金屬如銠、銥、鋨、釕轉化成可溶性化合物的方便途徑。
在鹼金屬氯化物存在條件下，鉑族金屬的氯化作用同樣是將其轉化成可溶性化合物的最有效途徑之一。
（二）貴金屬分析中常用的化合物和配合物
1.貴金屬的鹵化物和鹵配合物
貴金屬的鹵化物或鹵配合物是貴金屬分析中最重要的一類化合物，尤其是它們的氯化物或氯配合物。因為貴金屬分析中大多數標准溶液的制備主要來自這些物種；鉑族金屬與游離氯反應，即氯化作用，被廣泛用於分解這些金屬；更重要的是在鉑族金屬的整個分析化學中幾乎都是基於在鹵配合物水溶液中所發生的反應，包括分離和測定它們的方法。
鉑族金屬配合物種類繁多，能與其配位的除鹵素外，還有含O、S、N、P、C、As等配位基團，常見的有
2.貴金屬氧化物
金、銀的氧化物在分析上並不重要。金的氧化物有Au2O3、Au2O，Au2O很不穩定，與水接觸分解為Au2O3和Au。用硝酸汞、乙酸鹽、酒石酸鹽等還原劑還原Au（Ⅲ）可得到Au2O。Au（Ⅲ）與NaOH作用時，生成Au（OH）3沉澱。通常，Au（OH）3以膠體形態存在，所形成的膠粒直徑一般為80～200 nm。
向銀溶液中小心加入氨溶液時可形成白色的氫氧化銀。當以鹼作用時則有棕色的氧化銀析出。氧化銀呈鹼性，能微溶於鹼並生成［Ag（OH ）2］-；在300℃條件下分解為 Ag和O2。
鉑族金屬及其化合物在空氣中灼燒可形成各種組分的氧化物。由於許多氧化物不穩定，或者穩定的溫度范圍比較窄，或者某些氧化物具有揮發性，因此在用某些分析方法測定時要十分注意。例如，一些採用重量法的測定需在保護氣氛中灼燒成金屬後稱重。Os（Ⅷ）、Ru（Ⅷ）的氧化物易揮發，這也是與其他貴金屬分離的最好方法。鉑族金屬對氧的親和力順序依次為：Pt＜Pd＜Ir＜Ru＜Os。鉑的親和力最差，但粉末狀的鉑能很好與氧結合。貴金屬的氧化物在溶液中多呈水合氧化物形式存在。
3.貴金屬的硫化物
形成硫化物是貴金屬元素的共性，但難易程度不同。其中IrS生成較難，而PdS、AgS較容易形成。貴金屬硫化物均不溶於水，其溶解度按下列順序依次減小：Ir2S3、Rh2S3、PtS2、RuS2、OsS2、PdS、Au2S3、Ag2S。在貴金屬的氯化物或氯配合物（銀為硝酸鹽）溶液中，通入H2S氣體或加入Na2S溶液可得到相應的硫化物沉澱。
4.貴金屬的硝酸鹽和亞硝酸鹽化合物或配合物
在貴金屬的硝酸鹽中，AgNO3是最重要的化合物。分析中所用的銀標准溶液都是以AgNO3為初始基準材料配製的。其他貴金屬的硝酸鹽及硝基配合物不穩定，易水解，在分析中較少應用。鉑族金屬的亞硝基配合物是一類十分重要的配合物。鉑族金屬的氯配合物與NaNO2在加熱條件下反應，生成相應的亞硝基配合物。這些配合物很穩定，在pH 8～10的條件下煮沸也不會發生水解。利用這種性質可進行貴金屬與賤金屬的分離。
三、貴金屬礦石礦物的取樣和制樣
含有貴金屬元素的樣品在分析之前必須具備兩個條件：①樣品應是均勻的；②樣品應具有代表性。否則，無論分析方法的准確度如何高或分析人員的操作如何認真，獲得的分析結果往往是毫無意義的。此外，隨著科學技術的發展，貴金屬資源被廣泛應用於各工業部門和技術領域，由於貴金屬資源逐漸減少，供需矛盾日漸突出，其價格日趨昂貴，因此對分析結果准確性的要求比其他金屬要高。
貴金屬礦石礦物的取樣、加工是為了得到具有較好代表性和均勻性的樣品，使所測試樣品中貴金屬的含量能夠較真實地反映原礦的情況，避免取樣帶來的誤差。貴金屬在自然界中的賦存狀態很復雜，又由於貴金屬元素的含量較低，故分析試樣的取樣量必須滿足兩個因素：①分析要求的精度；②試樣的均勻程度，即取出的少量試樣中待測元素的平均含量要與整個分析試樣中的平均含量一致。實際上貴金屬元素在礦石中的分布並不均勻，往往集中在少數礦物顆粒中，要達到取出的試樣與總試樣完全一致的要求是很難做到的。因此，只能在滿足所要求的分析誤差范圍內進行取樣，增加取樣量，分析誤差可能會減小。試樣中貴金屬礦物的破碎粒度與取樣量有很大關系，粒度愈大，試樣愈不均勻，取樣量也應愈大，因此加工礦物試樣時應盡可能磨細。為了達到一定的測量精度，除滿足上述取樣量的條件外，還應滿足測定方法的靈敏度。
一般的礦樣，可按常規方法取樣、制樣。金多以自然金的形式存在於礦石礦物中，它的粒度變化較大，大的可達千克以上，而微小顆粒甚至在顯微鏡下都難以分辨。金的延展性很好，它的破碎速度比脈石的破碎速度慢，因此對未過篩的和殘留在篩縫中的樣品部分絕對不能棄之，此部分大多含有自然金。金礦石的取樣與加工一般按切喬特經驗公式進行。對於比較均勻的樣品，K取值為0.05，一般金礦石樣品，K取值為0.6～1.5。
對於較難加工的金礦石，在棒磨之前加一次盤磨碎樣並磨至0.154mm，因為棒磨機的作用是用鋼棒沖擊和擠壓岩石再磨細金粒，能滿足一般金粒較細的試樣所需的破碎粒度。含有較粗金粒的試樣，用棒磨機只能使金粒壓成片狀或帶狀，達不到破碎的目的。而盤磨機是利用搓壓的作用力使石英等硬度較大的物料搓壓金粒來達到破碎的目的。
在金礦樣的加工過程中，應注意以下幾個方面：
（1）如果礦樣量在1kg以下，碎樣時應磨至200目。一半送分析用，一半作為副樣。如果礦樣量在1 kg以上，按加工流程進行破碎，作基本分析的樣品重量不應少於500～600 g。
（2）若樣品中含有明金時，應增設80目過篩和篩上收金的過程。
（3）對於1∶20萬區域化探水系沉澱物樣品，應將原分析樣混勻後分取40g，用盤磨粉碎至200目，混勻後作為金的測定樣。
（4）在過篩和縮分過程中，任何時間都不能棄去篩上物和損失樣品。
（5）所使用的各種設備每加工完一個樣品後必須徹底清掃干凈，並認真檢查在縫隙等處有無金粒殘留。
（6）礦樣經棒磨機粉碎至200 目後，送分析之前必須再進行混勻，以防止因金的密度大在放置時間過久或運送過程中金下沉而導致樣品不均勻。
由於金在礦石中的不均勻性，要製取有代表性、供分析用的礦樣，應盡可能地增大礦石取樣量。在磨樣過程中，對分離出粗粒的金應分別處理。其他貴金屬礦樣的取樣與加工要比金礦石的容易。
為了獲得准確的分析結果，貴金屬試樣在分析之前，取樣與樣品的加工，試樣的分解將是整個分析工作中的重要環節。另一方面，由於在大多數的分析方法中，獲得的分析結果常常是通過與已知的標准物質的含量，包括標准溶液和標准樣品進行比較獲得的，因此，准確的分析結果同樣也依賴於貴金屬標准溶液的准確制備。
四、貴金屬礦樣的樣品處理技術
貴金屬礦石礦物的分解有其特殊性，是分析化學中的難題之一。因為多數貴金屬具有很強的抗酸、鹼腐蝕的特點，常用的無機溶劑和分解技術難以分解。
含銠、銥和釕等試樣，在常溫、常壓，甚至較高溫度、壓力下用王水也難以分解。
砂鉑礦多由超基性岩體中的鉻-鉑礦風化次生而成，其密度及硬度極高、化學惰性極強，在高溫、高壓條件下溶解也較慢。
鋨銥礦是以鋨和銥為主的天然合金，晶格類型的差別較大（銥為等軸晶系，鋨為六方晶系）。含鋨高時稱為銥鋨礦，呈鋼灰色至亮青銅色；含銥高時稱為鋨銥礦，呈明亮錫白色。它們的密度都很大，性脆且硬，含銥、釕高時磁性均較強，鋨高時相反。化學性質也都很穩定，於王水中長時間煮沸難以被分解。
為了分解這些難溶物料，需要引入一些特殊的技術，如焙燒預處理技術、鹼熔融技術、加壓酸消解技術等。
（一）焙燒預處理方法
貴金屬在礦石中除以自然金、自然鉑等形式存在外，還以各種金屬互化物形式存在，並常伴生在硫化銅鎳礦和其他硫化礦中。用王水分解此類礦樣時，由於硫的氧化不完全，易產生元素硫，並吸附金、鉑、鈀等，使測定結果偏低，尤其對金的吸附嚴重，故需要先進行焙燒處理，使硫氧化為SO2而揮發。焙燒溫度的控制是很重要的，溫度過低，分解不完全；溫度過高，會燒結成塊，影響分析測定。常用的焙燒溫度為600～700℃，焙燒時間與試樣量和礦石種類有關，一般為1～2h。不同硫化礦的焙燒分解情況不同，其中黃鐵礦最易分解，其次是黃銅礦，最難分解的是方鉛礦。以下是幾種貴金屬礦石的焙燒處理方法。
（1）含砷金礦的焙燒。先將礦石置於高溫爐中，升溫至400℃恆溫2h，使大部分砷分解、揮發，繼續升溫至650℃，使硫和剩餘的少量砷完全揮發。於礦石中加入NH4NO3、Mg（NO3）2等助燃劑，可提高焙燒效率，縮短焙燒時間。如果金礦中砷的含量在0.2% 以上，且砷含量比金含量高800倍的條件下焙燒時，會生成砷和金的一種易揮發的低沸點化合物而使金損失，此時的焙燒溫度應控制在650℃以下。當金礦石中硅含量較高時，加入一定量NH4HF2可分解SiO2。
（2）含銀硫化礦的焙燒。先將礦石置於高溫爐中，升溫至650℃，恆溫2h，使硫完全揮發。當礦石中硅含量較高時，即使加入NH4HF2，由於焙燒過程中生成難溶的硅酸銀，使測定結果嚴重偏低。為此，用酸分解焙燒試樣時，加入HF以分解硅酸銀，可獲得滿意的結果。
（3）含鉑族元素硫化礦的焙燒。與含金硫化礦的焙燒方法相同。
（4）含鋨硫化礦的焙燒。試樣進行焙燒時，易氧化為OsO4形式揮發損失，於焙燒爐中通入氫氣，硫以H2S形式揮發；或按10∶1∶1∶1比例將礦石、NH4Cl、（NH4）2CO3、炭粉混合後焙燒，可加速硫的氧化，對鋨起保護作用。
（二）酸分解法
貴金屬物料的酸分解法是最常用的方法，操作簡便，不需特殊設備。常用的溶劑是王水，它所產生的新生態氯具有極強的氧化能力，是溶解金礦和某些鉑族礦石的有效試劑。溶解金時可在室溫下浸泡，加熱使溶解加速。溶解鉑、鈀時，需用濃王水並加熱。此外，分解金礦的試劑很多，如HCl-H2O2、HCl-KClO3、HCl-Br2等。被硅酸鹽包裹的礦物，應在王水中加少量HF或其他氟化物分解硅酸鹽。酸分解方法不能用於含銠、銥礦石的分解，此類礦石只有在高溫、高壓的特定條件下強化溶解才能完全溶解。
（三）鹼熔法
固體試劑與試樣在高溫條件下熔融反應可達到分解的目的。最常用的是過氧化鈉熔融法，幾乎可以分解所有含貴金屬的礦石，但對粗顆粒的鋨銥礦很難分解完全，常需要用合金碎化後再鹼熔才能分解完全。本法的缺點是引入了大量無機鹽，對坩堝腐蝕嚴重，又帶入了大量鐵、鎳。使用鎳坩堝還能帶入微量貴金屬元素。此法多用於無機酸難以分解的礦石。
五、貴金屬元素的分離和富集方法
貴金屬元素在岩石礦物中的含量較低，因此，在測定前對其進行分離富集往往是必要且關鍵的一步。貴金屬元素的分離和富集有兩種方法；一種是干法分離和富集——火法試金；一種是濕法分離和富集——將樣品先轉為溶液，然後採用沉澱、吸附、離子交換、萃取、色層等方法進行分離富集貴金屬與賤金屬分離，主要有共沉澱分離法、溶劑萃取法、離子交換分離法、活性炭分離富集法、泡沫塑料富集法及液膜分離富集法等。目前應用最廣泛的是火試金法、泡沫塑料法、萃取法。具體方法詳見任務2、任務3、任務4的相關內容。
六、貴金屬元素的測定方法
（一）化學分析法
1.重量法測定金與銀
將鉛試金法得到的金、銀合粒，稱其總量。經「分金後」得到金粒，稱重。兩者重量之差為銀的重量。
為了減少金在灰吹中的損失和便於分金，在熔煉時通常加入毫克量的銀。如果試樣中含金量較高，加入的銀量必須相應增加，以達金量的3倍以上為宜。低於此數時，分金不完全，且銀不能完全溶解，影響測定結果。
在實際應用中，不同含金量可按表7-1所示的銀與金的比例加入銀，可滿意地達到分金效果。
表7-1 銀與金的比例
如合粒中含銀量低、金量高時，可稱取兩份試樣，一份不加銀，所得合粒稱重，為金銀合量。另一份加銀，分金後測金。二者重量之差為銀量。亦可先將金、銀合粒稱重，再加銀灰吹，然後進行分金，測得金量。差減法得銀量。
分金可採用熱硝酸（1∶7），此時合粒中的銀、鈀以及部分鉑溶解，而金不溶並呈一黑色的整粒留下來。如果留的下金粒帶黃色，則表示分金不完全，應當取出，補加適量銀，包在鉛片中再灰吹，然後分金。
用硝酸（1∶7）分金後，金粒中還殘留有微量銀，可再用硝酸（1∶1）加熱數分鍾除去。
2.滴定法
在貴金屬元素的滴定法中，主要利用貴金屬離子在溶液中進行的氧化還原反應、形成穩定配合物反應、生成難溶化合物沉澱或被有機試劑萃取的化合反應。被滴定的貴金屬離子本身多數是有顏色的，而且存在著復雜的化學形態和化學平衡反應，故導致滴定法的應用有一定的局限性。
金的滴定法主要依據氧化還原反應，包括碘量法、氫醌法、硫酸鈰滴定法、釩酸銨滴定法及少數催化滴定法和原子吸收-碘量法聯合的分析方法。其中碘量法和氫醌法在我國應用最普遍，它們與活性炭或泡塑吸附分離聯用，方法的選擇性較好，且可測得微量至常量的金，已成為經典的測定方法或實際生產中的例行測定規程。由於樣品的成分的復雜性，故用活性炭吸附分離-碘量法測定金時，還應針對試樣的特殊性採取相應的預處理手段。例如，含鉛、銀高的試樣，可加入5～7g硫酸鈉，煮沸使二氯化鉛轉化為硫酸鉛沉澱過濾除去，銀用鹽酸溶液（2＋98）洗滌，可避免氯化銀沉澱以銀的氯配離子形式進入溶液中而被活性炭吸附。含鐵、鉛、銅、鋅的試樣，在滴定時加入0.5～1 g氟化氫銨可掩蔽50mg鐵、鉛，3～5mL的EDTA溶液（25g/L）可掩蔽大量鉛、銅、鋅，但需立即加入碘化鉀，以避免Au（Ⅲ）被還原為Au（Ⅰ）。含硫高時，於馬弗爐中500℃溫度下焙燒3h後再於650～700℃恆溫1～2h，可避免金的分析結果偏低。含銻的試樣，用氫氟酸蒸發2次，可消除其對金的影響。試樣中含鉑和鈀時，會與碘化鉀形成紅色和棕色碘化物，且消耗硫代硫酸鈉，可於滴定時加入5mL硫氰酸鉀溶液（250g/L），使之形成穩定的配合物而消除干擾。用碘量法測定金的誤差源於多種因素：金標准溶液的穩定性、活性炭吸附金的酸度、水浴蒸發除氮氧化物的條件、澱粉指示劑用量、滴定前碘化鉀的加入量、分取試液和滴定液的濃度、標定量的選擇等，因此應予以注意。
關於銀的化學滴定法，應用最普遍的是硫氰酸鉀（銨）和碘化鉀沉澱滴定法，其次是硫代硫酸鈉返滴定法、硫酸亞鐵氧化還原滴定法和二硫腙萃取滴定法等。
硫氰酸鉀滴定法測定銀：將試金所得的金、銀合粒用稀硝酸溶解其中的銀，以硫酸鐵銨為指示劑，用硫氰酸鉀標准溶液滴定至淡紅色，即為終點。其主要反應式如下：
Ag＋＋KCNS→K＋＋AgCNS↓
Fe3＋＋3KCNS→3K＋＋Fe（CNS）3
在鉑族金屬的滴定中，以莫爾鹽還原Pt（Ⅳ），用釩酸銨返滴定法或二乙基二硫代氨基甲酸鈉滴定法的條件苛刻，選擇性差，不能用於組成復雜的試樣分析中。於pH為3～4酸性介質中，長時間煮沸的條件下，Pt（Ⅳ）能與EDTA定量絡合，在乙酸-乙酸鈉緩沖介質中，用二甲酚橙作指示劑，乙酸鋅滴定過量的EDTA，可測定5～30mg Pd。利用這一特性，採用丁二肟分離鈀，用酸分解濾液中的丁二肟，可測定含鉑、鈀的冶金物料中的鉑。Pd（Ⅱ）的滴定測定方法較多，常見的是利用形成難溶化合物沉澱和穩定配合物的反應。在較復雜的冶金物料中，採用選擇性試劑掩蔽鈀，二甲酚橙作指示劑，鋅（鉛）鹽滴定析出與鈀等量的EDTA測定鈀的方法較多。
（二）儀器分析法
貴金屬在地殼中的含量很低，因此各種儀器分析方法在貴金屬的測定中獲得了非常廣泛的應用。主要有可見分光光度法、原子吸收光譜法、發射光譜法、電感耦合等離子體原子發射光譜法、電感耦合等離子體質譜法等。具體的應用請參閱本項目的任務2、任務3、任務4的相關內容。
七、貴金屬礦石的分析任務及其分析方法的選擇
貴金屬礦石的分析項目主要是金、銀、銠、釕、鈀、鋨、銥、鉑含量的測定，除精礦外，一般礦石中貴金屬的含量都比較低，因此，在選擇分析方法時，靈敏度是需要重點考慮的因素。一般，銀的測定主要用原子吸收光譜法和可見分光光度法，且10 g/t以上含量的不需要預富集，可直接測定。可見分光光度法、原子吸收光譜法、電感耦合等離子體原子發射光譜法、電感耦合等離子體質譜法在金的測定上都獲得了廣泛的應用。金的測定一般都需要採取預富集手段。銠、釕、鈀、鋨、銥、鉑在礦石中含量甚微，因此對方法的靈敏度要求較高。目前，電感耦合等離子體質譜法在銠、釕、鈀、鋨、銥、鉑的測定的應用已經越來越廣泛和成熟。另外光度法、電感耦合等離子體發射光譜法也在銠、釕、鈀、鋨、銥、鉑的測定中發揮了重要作用。
技能訓練
實戰訓練
1.學生實訓時按每組5～8人分成幾個小組。
2.每個小組進行角色扮演，利用所學知識並上網查詢相關資料，完成貴金屬礦石委託樣品從樣品驗收到派發樣品檢驗單工作。
3.填寫附錄一中質量表格1、表格2。
Ⅳ 硅石的化學分析方法
硅石的化學分析方法及步驟：
硅石中二氧化硅含量的測定，按GB6901《硅質耐火材料化學分析方法 氫氟酸重量法測定二氧化硅》的規定進行。
硅石中三氧化二鐵、三氧化二鋁、氧化鈣含量的測定按Q/XLGJ03·01《工業硅檢驗方法》的規定進行。
1． 稱樣，稱取1.0000g試樣於用蒸餾水洗凈的鉑皿中。
2． 溶樣，先加入20ml左右氫氟酸(p 1.14g/ml）(至硅石溶樣完全)，加入0.2ml硫酸(p 1.84g/ml),移鉑皿於調壓電爐上加熱,待溶液變清澈時,加入6—7ml硝酸(p 1.14g/ml),繼續加熱蒸發至冒盡硫酸白煙,取出冷卻。加入10ml鹽酸(1+1),用蒸餾水沖洗器壁,再移於調壓電爐上加熱至鹽酸完全溶解完鉑皿里的物質,取下冷卻.
3． 稀釋 ,將冷卻後的溶液移入100ml容量瓶中,用蒸餾水稀釋至刻度,搖勻,以備Fe2O3、AL2O3、CaO含量的測定。
4． 三氧化二鐵含量的測定
1． 分取50.0ml試液於500ml錐行瓶中，加水至溶液80ml左右。
2． 加入1ml黃基水楊酸(100g/L)，搖勻。
3． 用氨水(1+1)調色，准確至黃色或橙黃色，加入2.0ml鹽酸2mol/L，搖勻。
4． 將錐行瓶置於電爐上加熱至60—70℃，取下。
5． 趁熱用乙二胺四乙酸二鈉(C[EDTA—2Na]=0.010mol/L)滴定至無色或淺黃色為終點。
6． 計算，以質量分數表示的三氧化二鐵(Fe2O3)含量按下式計算:
Fe2O3％=C.V.0.07985／m×100％
式中： C—乙二胺四乙酸二鈉溶液的物質的量的濃度，mol/L；
V—乙二胺四乙酸二鈉溶液的用量，ml；
m—試樣的質量，g；
0.07985——與1.00ml乙二胺四乙酸二鈉標准溶液[C(EDTA)=1.0000mol/L]相當的以克表示的三氧化二鐵的質量。
Ⅳ 硅石的化學分析方法
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Ⅵ 礦物鑒定和研究的化學方法
礦物鑒定和研究的化學方法包括簡易化學分析和化學全分析:
(一)簡易化學分析法
簡易化學分析法，就是以少數幾種葯品，通過簡便的試驗操作，能迅速定性地檢驗出樣品(待定礦物)所含的主要化學成分，達到鑒定礦物的目的。常用的有斑點法、顯微化學分析法及珠球反應等。
(1)斑點法:這一方法是將少量待定礦物的粉末溶於溶劑(水或酸)中，使礦物中的元素呈離子狀態，然後加微量試劑於溶液中，根據反應的顏色來確定元素的種類。這一試驗可在白瓷板、玻璃板或濾紙上進行。此法對金屬硫化物及氧化物的效果較好。現以試黃鐵礦中是否含Ni為例，說明斑點法的具體做法。
將少許礦粉置玻璃板上，加一滴HNO3並加熱蒸干，如此反復幾次，以便溶解進行完全，稍冷後加一滴氨水使溶液呈鹼性，並用濾紙吸取，再在濾紙上加一滴2%的二甲基乙二醛肟酒精溶液(鎳試劑)，若出現粉紅色斑點(二甲基乙二醛鎳)，表明礦物中確有Ni的存在。因此該礦物應為含鎳黃鐵礦。
(2)顯微化學分析法:該法也是先將礦物製成溶液，從中吸取一滴置載玻片上，然後加適當的試劑，在顯微鏡下觀察反應沉澱物的晶形和顏色等特徵，即可鑒定出礦物所含的元素。
這方法用來區別相似礦物是很有效的，例如呈緻密塊狀的白鎢礦(Ca［WO4］)與重晶石(Ba［SO4］)相似，此時只要在前者的溶液中滴一滴1∶3H2SO4，如果出現石膏結晶(無色透明，常有燕尾雙晶)，表明要鑒定的礦物為白鎢礦而不是重晶石。
(3)珠球反應:這是測定變價金屬元素的—種靈敏而簡易的方法。測定時將固定在玻璃棒上的鉑絲之前端彎成一直徑約為1mm的小圓圈，然後放入氧化焰中加熱。清污後趁熱粘上硼砂(或磷鹽)，再放入氧化焰中煅燒，如此反復幾次，直到硼砂熔成無色透明的小球為止。此時即可將灼熱的珠球粘上疑為含某種變價元素的礦物粉末(注意!一定要少)，然後將珠球先後分別送入氧化焰及還原焰中煅燒，使所含元素發生氧化、還原反應，借反應後得到的高價態和低價態離子的顏色來判定為何種元素。例如在氧化焰中珠球為紅紫色，放入還原焰中煅燒一段時間後變為無色時，表明所試樣品應為含錳礦物，具體礦物的名稱可根據其他特徵確定之。
(二)化學全分析
化學全分析包括定性和定量的系統化學分析。進行這一分析時需要較為繁多的設備和標准試劑，需要較純(98%以上)和較多的樣品，需要較高的技術和較長的時間。因此，這一方法是很不經濟的，除非在研究礦物新種和亞種的詳細成分、組成可變礦物的成分變化規律以及礦床的工業評價時才採用。通常在使用這一方法之前，必須進行光譜分析，得出分析結果以備參考。
Ⅶ 材料的化學分析原理和方法是什麼
樓主你好：材料的化學分析原理和方法 材料化學分析應用化學方法或物理方法來查明材料的化學組分和結構的一種材料試驗方法。鑒定物質由哪些元素（或離子）所組成，稱為定性分析;測定各組分間量的關系（通常以百分比表示），稱為定量分析。 材料的化學分析方法可分為經典化學分析和儀器分析兩類。前者基本上採用化學方法來達到分析的目的，後者主要採用化學和物理方法（特別是最後的測定階段常應用物理方法）來獲取結果，這類分析方法中有的要應用較為復雜的特定儀器。現代分析儀器發展迅速，且各種分析工作絕大部分是應用儀器分析法來完成的，但是經典的化學分析方法仍有其重要意義。有些大型精密儀器測得的結果是相對值，而儀器的校正和校對所需要的標准參考物質一般是用准確的經典化學分析方法測定的。因此，儀器分析法與化學分析法是相輔相成的，很難以一種方法來完全取代另一種。 經典化學分析 根據各種元素及其化合物的獨特化學性質，利用與之有關的化學反應，對物質進行定性或定量分析。定量化學分析按最後的測定方法可分為重量分析法、滴定分析法和氣體容量法。重量分析法：使被測組分轉化為化學組成一定的化合物或單質與試樣中的其他組分分離，然後用稱重方法測定該組分的含量。 滴定分析法：將已知准確濃度的試劑溶液（標准溶液）滴加到被測物質的溶液中，直到所加的試劑與被測物質按化學計量定量反應完為止，根據所用試劑溶液的體積和濃度計算被測物質的含量。氣體容量法：通過測量待測氣體（或者將待測物質轉化成氣體形式）被吸收（或發生）的容積來計算待測物質的量。更多質量檢測、分析測試、化學計量、標准物質相關技術資料請參考國家標准物質農獸葯殘留標准物質 http://www.rmhot.com/plist_1/plist_1_13_0_1.html這種方法應用天平滴定管和量氣管等作為最終的測量手段。 儀器分析 根據被測物質成分中的分子、原子、離子或其化合物的某些物理性質和物理化學性質之間的相互關系，應用儀器對物質進行定性或定量分析。有些方法仍不可避免地需要通過一定的化學前處理和必要的化學反應來完成。儀器分析法分為光學、電化學、色譜和質譜等分析法。 光學分析法:根據物質與電磁波（包括從γ射線至無線電波的整個波譜范圍）的相互作用，或者利用物質的光學性質來進行分析的方法。最常用的有吸光光度法（紅外、可見和紫外吸收光譜）、原子吸收光譜法、原子熒光光譜法、發射光譜法、熒光分析法、濁度法、火焰光度法、X射線衍射法、X射線熒光分析法，放射化分析法。
Ⅷ 怎樣檢測硅鐵的硅含量
檢測硅鐵的硅含量最簡單的方法是：重量法測定硅鐵中硅含量。
在重量法測定硅含量中，又具體分為三種方法，即：
1、 高氯酸脫水重量法測定硅量；
2、 鹽酸脫水重量法測定硅量；
3、 揮硅減量重量法。
硅鐵的硅含量的測定方法有多種。用以測定硅鐵合金中硅測定的化學分析方法主要有重量法和氟硅酸鉀容量法。現代儀器分析中，用以准確測定硅鐵中硅的含量的儀器有X－熒光光度儀和能譜儀。電感耦合等離子光度分析儀也可用以間接測得硅的含量。
Ⅸ 金屬化學成分檢測有哪些方法
化學成分是決定金屬材料性能和質量的主要因素。因此，標准中對絕大多數金屬材料規定了必須保證的化學成分，有的甚至作為主要的質量、品種指標。化學成分可以通過化學的、物理的多種方法來分析鑒定，目前應用最廣的是化學分析法和光譜分析法，此外，設備簡單、鑒定速度快的火花鑒定法，也是對鋼鐵成分鑒定的一種實用的簡易方法。 化學分析法：根據化學反應來確定金屬的組成成分，這種方法統稱為化學分析法。化學分析法分為定性分析和定量分析兩種。通過定性分析，可以鑒定出材料含有哪些元素，但不能確定它們的含量；定量分析，是用來准確測定各種元素的含量。實際生產中主要採用定量分析。定量分析的方法為重量分析法和容量分析法。重量分析法：採用適當的分離手段，使金屬中被測定元素與其它成分分離，然後用稱重法來測元素含量。容量分析法：用標准溶液（已知濃度的溶液）與金屬中被測元素完全反應，然後根據所消耗標准溶液的體積計算出被測定元素的含量。
光譜分析法：各種元素在高溫、高能量的激發下都能產生自己特有的光譜，根據元素被激發後所產生的特徵光譜來確定金屬的化學成分及大致含量的方法，稱光譜分析法。通常藉助於電弧，電火花，激光等外界能源激發試樣，使被測元素發出特徵光譜。經分光後與化學元素光譜表對照，做出分析。 火花鑒別法：主要用於鋼鐵，在砂輪磨削下由於摩擦，高溫作用，各種元素、微粒氧化時產生的火花數量、形狀、分叉、顏色等不同，來鑒別材料化學成分（組成元素）及大致含量的一種方法。