Контрольная работа по "Металлургии"

Mn⁰+8HNO₃=3Mn²⁺+(NO₃)₂+2NO+4H₂O

Окисление Mn персульфатом аммония производится в присутствии катализатора AgNO₃.

2Mn²⁺(NO₃)₂+5(NH₄)₂S₂O₈+H₂O=2HMnO₄+5(NH₄)₂SO₄₊+5H₂SO₄+4HNO₃

Восстановление  – образовавшаяся марганцевая кислота  восстанавливается гипосульфитом  Na(Na₂C₂P₃).

2HMnO₃+5Na₂S₂O₃+4HNO₃=Mn(NO₃)₂+5Na₂SO₄+5S⁰+3H₂O

Перед восстановлением  Mn от 7 до 2 валентного, выводят катализатор AgNO₃ в виде практически нерастворимого осадка AgCl

AgNO₃+NaCl=AgCl+NaNO₃

 

6.9.2. Определение Si

Фотометрический метод измерения массовой доли Si основан на образовании желтого кремнемолибденового комплекса в сернокислой среде и восстановление этого соединения солью мора или Fe сернокислым закисным до кремнисто – молибденового сини.

Si является обычным компонентом всех черных металлов, иногда вводится в качестве специальных добавок. В железных сплавах Si содержится в трех формах:

1. В виде твердого расплава Si в Fe;
2. В виде силицидов FeSi, MnSi;
3. В виде силикатов 2MnO,SiO₂,Al₂O₃,SiO₂.

При растворении  навески стали в кислоте все  перечисленные соединения разлагаются, образуя  кремниевую кислоту. Растворение  следует производить в слабой кислоте. Полученный раствор охлаждают, переводят в мерную колбу на 100 мл. и доводят до метки дистиллированной водой. Желтая кремнемолибденовая гетеро поликислота образуется в относительно слабокислой среде.

H₄SiO₄+12H₂MoO₄= H₈[Si(Mo₂O₇)₆]+10H₂O

 

6.9.3. Определение Р в стали фотометрическим  методом.

Метод основан на образовании желтой P-Mo гетерополикислоты в сернокислой среде с последующим восстановлением ее ионами двух валентного Fe в присутствии нейтрального гидроксиламина до синего комплекса.

Р  присутствует во всех черных металлах и является вредной примесью в виде фосфоров ( Fe₂P,  Fe₃P), может образовывать отдельные включения и при низких температурах сообщают хрупкость (хладноломкость) сплавам.

При обработке  пробы азотной кислотой весь Р  окисляется и переходит в раствор, преимущественно в виде H₃PO₃. Например:

3Fe₃P+4HNO₃=9Fe(NO₃)₃+14NO+3H₃P⁵⁺O₄+16H₂

Дополнительно окисляют трех валентный Р до пяти валентного персульфатом аммония.

H₂O+H₃P³⁺O₃+(NH₄)₂S₂O₈=H₃P⁵⁺O₄+(NH₄)₂SO₄₊+H₂SO₄.

Так как при  количественном определении Р должен полностью находится в растворе в виде фосфорной кислоты. Весь Р  из раствора обычно связывают молибденово  – кислым аммонием в комплексы.

Для определения  Р пользуются восстановленной формой комплекса, окрашивающего раствор  в синий цвет.

6.9.4.Определение С в стали  ( чугуне) кулонометрическим методом

Метод основан  на сжигании навески стали в потоке O₂ при t=1250-1300 ⁰С, с последующим поглощением образовавшегося углекислого газа поглотительным раствором. При этом повышается кислотность поглотительного раствора, что приводит к изменению ЭДС индикаторной системы рН- метра. Углерод в сплавах в виде графитов ( свободный ) и карбидов ( связанный вид), твердого раствора в α-γ-Fe , газообразной форме в виде окислов С.

Количество  электричества, необходимое для  достижения первичного значения рН поглотительного  раствора и пропорциональная концентрация С в пробе фиксируется специальным  кулонометром – индикатором тока, показывающим непосредственное значение С в пробе (%).

Экспресс  анализаторы АН-29 и АН-7529 предназначены  для определения содержания С  в сталях (чугунах) при диапазоне  концентраций 0,03-4,0 %С.

В приборах применен метод автоматического  титрования по величине рН. Принцип  действия заключается в следующем: навеску стали 0,5 г. В фарфоровой лодочке сжигают в трубчатой  печи в потоке чистого O₂. При этом С улетучивается в виде СO_2. непрерывный поток  O₂ уносится из печи в электролитическую майку датчика экспресс анализатора, где он поглащается поглощательным раствором.

В результате таких реакций повышается концентрация ионов, т.е. увеличивается кислотность  раствора и падает рН.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы:

1. Воскобойников В.Г., Кудрин В.А., Якушев А.М., Общая металлургия.-М.: Металлургия, 1985.-480с.
2. Ефименко Г.Г., Гиммельфарб А.А., Левченко В.Е. Металлургия чугуна.- К.; Высшая школа, 1988.-351с.
3. Колпаков С.В., Смоктий В.В. и др. Технология производства стали в современных конверторных цехах.- М: Машиностроение, 1991
4. Бойченко Б.М., Охотский В.В., Харлашин П.С. Конверторное производство стали. – Днепропетровск : « Днепро-ВАЛ» , 2008-454с.
5. Суворов И.Д. Обработка металлов давлением – К.: Высшая школа,1980-364с.
6. Банный Н.П. Технико – экономические расчёты в чёрной метуллургии: ( Учебное пособие для металлургических вузов и факультетов) .- М: Металлургия , 1962-380с.