一种检测除氧化物剂中硫酸钠含量的方法

技术领域

本发明涉及冶金分析领域，具体涉及一种检测除氧化物剂中硫酸钠含量的方法。

背景技术

在无缝钢管的轧制过程中，除氧化物剂的使用大大提高了钢管质量和穿管芯棒的使用寿命。因此，对除氧化物剂中的有效成分进行测定，对于生产无缝钢管来说至关重要。由硫酸钠、十水硼砂和硬脂酸钠组成的除氧化物剂是较为常见的一种类型。目前，硫酸钠含量的检测一般是参考国标方法GB/T 6009-2014。但是在利用该方法检测除氧化物剂中硫酸钠含量的测定过程中发现，将除氧化物剂用水加热至使之溶解后，趁热过滤时，在滤纸和滤液中均出现大量白色不溶物，且过滤十分缓慢。这种现象的存在不仅影响检测速度，还影响检测准确度和精密度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种检测除氧化物剂中硫酸钠含量的方法,以解决参考国标方法GB/T 6009-2014工业无水硫酸钠带来的过滤困难的问题，使得除氧化物剂中的硫酸钠含量能够快速准确测定，来满足紧张生产节奏的需要。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种检测除氧化物剂中硫酸钠含量的方法，包括以下步骤：

除氧化物剂样品前处理：将除氧化物剂样品于400-500℃下灼烧0.5-1h；

样品溶液的制备：将灼烧后的样品用水完全溶解，过滤，用水洗涤至无硫酸根离子为止，定容，摇匀；

样品溶液的测定：向样品溶液中加入盐酸和水，加热至微沸；在搅拌下，滴加氯化钡溶液，继续搅拌并保持沸腾7-8min，然后沸水浴中保温2h；冷却至室温，过滤，洗涤至无氯离子为止；将沉淀连同滤纸烘干并灰化，在800±20℃下灼烧至质量恒定；

其中，所述除氧化物剂由硫酸钠、十水硼砂和硬脂酸钠组成。

进一步的，所述除氧化物剂由质量百分含量为15-35％的硫酸钠、质量百分含量为55-70％的十水硼砂和质量百分含量为10-15％的硬脂酸钠组成。

本发明的有益效果是：

通过对除氧化物剂进行前处理，来解决硫酸钠测定过程中出现的过滤困难的问题，分析速度大大加快，分析结果准确可靠，能够满足企业对生产原料快速准确检测的要求。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

实施例1

1.主要试剂

实验用水：超纯水；

盐酸：分析纯，用水配制成体积比为1:1的盐酸溶液；

无水硫酸钠：分析纯；

十水硼砂：分析纯；

硬脂酸钠：分析纯；

氯化钡：分析纯，用水配制成122g/L氯化钡溶液；

硝酸银：分析纯，用水配制成20g/L硝酸银溶液；

由于除氧化物剂无市售标准物质，故标准除氧化物剂自行配制，具体组成如表1。

表1标准除氧化物剂的组成及处理条件

2.样品的处理和检测

①样品前处理：称取5g样品置于瓷坩埚中，于马弗炉400-500℃下灼烧0.5-1h；

②样品溶液的制备：将灼烧后的样品置于250mL烧杯中，用150ml水加热搅拌至使其完全溶解，然后用中速定量滤纸过滤至500mL容量瓶中，用水洗涤至无硫酸根离子为止(用氯化钡溶液检测)，定容，摇匀；

③样品溶液的测定：用移液管移取25-75mL样品溶液于500mL烧杯中，加5mL盐酸溶液和220-270mL水，加热至微沸；在搅拌下，滴加10mL氯化钡溶液，滴加时间约需1.5min,继续搅拌并保持微沸2-3min，盖上表面皿，继续保持微沸5min，然后将烧杯置于沸水浴中保温2h；取出烧杯后冷却至室温，用慢速定量滤纸过滤，用温水洗涤至无氯离子为止(用硝酸银溶液检测)；将沉淀连同滤纸转移至已于800±20℃下灼烧至质量恒定的瓷坩埚中，在电炉上烘干并灰化，置于高温炉中，在800±20℃下灼烧至质量恒定。

标1-标5的具体处理条件见表1。

硫酸钠含量的结果根据以下公式计算：

m

m

0.6086：硫酸钡换算为硫酸钠的系数；

m：样品质量，g；

V

V

3.结果

表2初次过滤时间、准确度和精密度结果

通过表2中初次过滤时间的对比，可以看出灼烧温度在400-500℃时，过滤速度大大加快，最快仅需9分钟。对于标3样品，过滤并洗涤干净需要约半个小时时间。通过表2中标2-标5硫酸钠含量的测定值与表1中标2-标5硫酸钠含量的称量计算值对比，可以看到二组值均十分接近，最小差值仅为0.27％。这表明本发明方法测定除氧化物剂中硫酸钠的含量具有较高的准确度。表2中，标3样品平行3次的相对标准偏差仅为0.49％，这表明本发明方法具有较高的精密度。

对比例2

对标2样品不进行样品前处理，其余步骤均与实施例1中标2样品相同，得到的硫酸钠含量为14.61％。

在试验过程中发现，初次过滤过程中，随着样品溶液的冷却，在滤纸上和滤液均出现大量白色不溶物质，且过滤越发困难，过滤并洗涤干净至少需要一天的时间。且末次过滤过程中，洗涤沉淀时滤纸上存在少量油状物质，其存在会使得硫酸钠含量测得值偏高。而本方法初次过滤时间最快仅需9分钟。这表明本发明方法能够解决过滤困难问题，大大提高整体检测速度。

经试验发现，常温下除氧化物剂在水中难以完全溶解。将除氧化物剂在水中加热搅拌至使其溶解，随着过滤的进行，在滤纸和滤液中均出现大量白色不溶物，且过滤十分缓慢，过滤并洗涤干净，至少需要一天的时间。而本发明采用在400-500℃下灼烧0.5-1小时，冷却后用水溶解的方式，能够快速过滤灼烧后的残留物，滤液澄清透明。当采用300℃的温度灼烧时，滤液呈棕黑色，且过滤洗涤时间较长；当温度为600℃，样品熔化，冷却后牢牢附着在坩埚底部，无法溶解转移。

通过以上实施例和对比例，可以看出本发明方法能够解决参考国标方法带来的过滤困难的问题，而且能够准确快速测定除氧化物剂中的硫酸钠含量，满足企业对于生产用原料快速准确的检测要求。