一种碱性脱脂液中全铁检测方法与流程

1.本发明涉及碱性脱脂液中全铁检测技术领域，具体为一种碱性脱脂液中全铁检测方法。


背景技术：

2.为提高冷轧产品表面质量，需对其表面进行脱脂处理，以出去其表面的铁粉、灰尘及优质，碱性脱脂液由于其毒性小、不会燃烧、操作简单且价格便宜，是目前钢铁企业特别是镀锌企业最为常见的脱脂液。脱脂液在长期使用的过程中由于其不断清洁钢材表面，导致铁粉富集，一方面会影响脱脂液的脱脂效果，同时通过磁过滤等手段可对铁粉进行回收利用。碱性脱脂液中由于还有一定的油脂，在使用传统的检验方法进行检验时会出现无法检验，甚至损坏检验设备的情况。如使用传统的容量法进行检验，由于油脂的存在会导致终点变色不明显。如使用原子吸收或电感耦合等离子体发射光谱仪检验会导致设备进样系统堵塞，损坏仪器。


技术实现要素：

3.本发明一种碱性脱脂液中全铁检测方法，方法简单易操作，检验结果准确可靠。
4.为解决上述技术问题，本发明一种检验碱性脱脂液中全铁检验方法中分别使用四种方法对碱性脱脂液中全铁含量的检验，分别为电位滴定法、氯化钛还原重铬酸钾滴定法、电感耦合等离子体原子发射光谱法和火焰原子吸收分光光度法。
5.使用电感耦合等离子体原子发射光谱法对碱性脱脂液中全铁检测时，包括有如下步骤：s1.试液准备：s1.1.移取碱性脱脂液试液20ml，置于400ml烧杯中，加入20ml浓盐酸，1g活性炭颗粒，溶解溶液中絮状物及金属铁，将烧杯放置到200℃的电热板上，加热试液至煮沸，溶解试液中的酸溶物；s1.2. 将完成步骤s1的试液放置冷却至室温，观察冷却后的试液表面是否有油污；s1.2.1若冷却后的试液表面没有油污则进行下一步骤；s1.2.2.若冷却后的试液表面仍有油污存在，则加入1g活性炭,1g草酸，并使用玻璃棒进行搅拌，直至试液表面的油污全部去进行下一步骤；s2.采用电感耦合等离子体原子发射光谱法对完成步骤s1的试液进行全铁含量的检验：s2.1. 将完成步骤s1的试液使用快速定量滤纸将溶液过滤到500ml容量瓶中并定容；s2.2.分别移取浓度为250 mg/l的步骤铁标准溶液1.00 ml、2.00 ml、4.00ml、7.00 ml、10.00 ml和20.00 ml分别加入50ml的容量瓶中，用蒸馏水定容，标准溶液对应脱
脂液中铁的浓度如下：a.标准溶液移取体积1.00 ml的铁含量为0.25mg，浓度为0.005mg/ml，对应脱脂液中铁的浓度为0.125ml；b. 标准溶液移取体积2.00 ml的铁含量为0.50mg，浓度为0.010mg/ml，对应脱脂液中铁的浓度为0.250ml；c.标准溶液移取体积4.00 ml的铁含量为1.00mg，浓度为0.020mg/ml，对应脱脂液中铁的浓度为0.500ml；d.标准溶液移取体积7.00 ml的铁含量为1.75mg，浓度为0.035mg/ml，对应脱脂液中铁的浓度为0.875ml；e.标准溶液移取体积10.00 ml的铁含量为2.50mg，浓度为0.050mg/ml，对应脱脂液中铁的浓度为1.25ml；f.标准溶液移取体积20.00 ml的铁含量为5.00mg，浓度为0.100mg/ml，对应脱脂液中铁的浓度为2.50ml；s2.3.使用电感耦合等离子体原子发射光谱仪步骤s2.1制备的a-f6种溶液及没有移取标准液的蒸馏水分别进行检测，选取铁元素分析谱线，绘制标准曲线；s2.4.在电感耦合等离子体原子发射光谱仪上对检测溶液进行分析，并根据标准溶液所绘制的曲线得到脱脂液中全铁含量；s3.计算碱性脱脂液中全铁含量：；公式中w(tfe)为碱性脱脂液中全铁含量；v1为步骤s2.1中脱脂液处理后定容体积，为500 ml；c为步骤s2.1中试验溶液中铁的浓度,mg/ml；c0为空白溶液中铁的浓度,mg/ml，此处的空白溶液是指不加试样仅加酸的；v为步骤s1.1时移取碱性脱脂液试液的体积，为20ml。
6.使用火焰原子吸收分光光度法碱性脱脂液中全铁检测时，步骤s1试液准备与使用电感耦合等离子体原子发射光谱法对碱性脱脂液中全铁检测时的步骤的s1试液准备完全一致，区别在于。
7.使用火焰原子吸收分光光度法对完成步骤s1的试液进行全铁含量的检验：s2.1. 将完成步骤s1的试液使用快速定量滤纸将溶液过滤到500ml容量瓶中并定容；随后移取10ml溶液到100ml容量瓶中定容；s2.2.分别移取浓度为25 mg/l的步骤铁标准溶液1.00 ml、2.00 ml、4.00ml、7.00 ml、10.00 ml和20.00 ml分别加入50ml的容量瓶中，用蒸馏水定容，标准溶液对应脱脂液中铁的浓度如下：a.标准溶液移取体积1.00 ml的铁含量为0.025mg，浓度为0.5mg/ml，对应脱脂液中铁的浓度为0.125ml；b. 标准溶液移取体积2.00 ml的铁含量为0.050mg，浓度为1.0mg/ml，对应脱脂液中铁的浓度为0.250ml；c.标准溶液移取体积4.00 ml的铁含量为0.100mg，浓度为2.0mg/ml，对应脱脂液
中铁的浓度为0.500ml；d.标准溶液移取体积7.00 ml的铁含量为0.175mg，浓度为3.5mg/ml，对应脱脂液中铁的浓度为0.875ml；e.标准溶液移取体积10.00 ml的铁含量为0.250mg，浓度为5.0mg/ml，对应脱脂液中铁的浓度为1.25ml；f.标准溶液移取体积20.00 ml的铁含量为0.500mg，浓度为10.0mg/ml，对应脱脂液中铁的浓度为2.50ml；s2.3.使用火焰原子吸收光谱仪对步骤s2.1制备的a-f6种溶液及没有移取标准液的蒸馏水分别进行检测，选取铁元素分析谱线，绘制标准曲线；s2.4.在火焰原子吸收光谱仪上对检测溶液进行分析，并根据系列标准溶液所绘制的曲线得到脱脂液中全铁含量；s3.计算碱性脱脂液中全铁含量：；公式中w(tfe)为碱性脱脂液中全铁含量；v1为步骤s2.1中脱脂液处理后定容体积，为500 ml；c为步骤s2.1中试验溶液中铁的浓度,mg/ml；c0为空白溶液中铁的浓度,mg/ml，此处的空白溶液是指不加试样仅加酸的；v为步骤s1.1时移取碱性脱脂液试液的体积，为20ml；f为步骤s2.1中对试验溶液稀释倍数，此处为10。
8.使用电位滴定法进行全铁含量的检验时，在步骤s1.1中，移取碱性脱脂液试液50ml,置于400ml烧杯中，加入50ml浓盐酸和1g活性炭颗粒，溶解溶液中絮状物及金属铁，将烧杯放置到200℃的电热板上，加热试液至煮沸，溶解试液中的酸溶物；在步骤s2中采用电位滴定法对完成步骤s1的试液进行全铁含量的检验：s2.1.将完成步骤s1的试液使用快速定量滤纸将试液过滤到400ml烧杯中；s2.2.向完成步骤s2.1的试液中加入10ml硫磷混酸和1ml钨酸钠，将试液放到电位滴定仪上，向试液中插入电极，在搅拌下将试液中滴加三氯化钛溶液，至试液为蓝色或仪器显示电位＜200mv，稳定1分钟；s2.3.启动电位滴定程序进行滴定操作，设置2个滴定终点，终点判断方式为滴定曲线一介倒数波峰处。
9.s2.4.第一个终点为三氯化钛被氧化的终点，此时滴定体积为v1，第二个终点为二价铁被氧化的终点,此时滴定体积为v2；s3.计算碱性脱脂液中全铁含量:;公式中w(tfe)为碱性脱脂液中全铁含量；v1为第一个终点时滴定体积；v2为第二个终点时滴定体积；c为重铬酸钾标准溶液的浓度；v为步骤s1.1时移取碱性脱脂液试液的体积；55.85为铁的摩尔质量55.85g/mol。
10.进一步的，所述的步骤s1.1中，移取碱性脱脂液试液精确到0.1ml。
11.进一步的，在使用电位滴定法时，步骤s2.2中使用的三氯化钛溶液中三氯化钛体积比与水的体积比为1:1。
12.本发明的有益效果是：通过在溶样时加入活性炭吸附油脂，加入草酸防止铁被活性炭吸附，再进行碱性脱脂液中铁含量检验，该方法简单易操作，通过实际检验，该方法检验结果准确可靠；电位滴定法：在钨酸钠存在下使用三氯化钛还原试液在滴定仪电位显示200mv以下，使用重铬酸钾标准溶液进行滴定；电感耦合等离子体原子发射光谱法在试液定容后使用铁标准溶液绘制曲线，并在电感耦合等离子体原子发射光谱以上检测，通过试液在发射光谱以上相应波长强度对照标准溶液强度，计算得出试液中全铁含量；火焰原子吸收分光光度法：试液定容后，使用铁标准溶液绘制曲线，并在火焰原子吸收光谱以上以上检测，通过试液在火焰原子吸收光谱上对特定波长光吸光度对照标准溶液吸光度，计算得出试液中全铁含量；本发明方法操作简单快捷，结果准确可靠。
附图说明
13.图1：本发明实施例二中电位滴定法检验碱性脱脂液中全铁含量测定滴定曲线。
具体实施方式
14.本发明一种检验碱性脱脂液中全铁检验方法中分别使用四种方法对碱性脱脂液中全铁含量的检验，分别为电位滴定法、氯化钛还原重铬酸钾滴定法、电感耦合等离子体原子发射光谱法和火焰原子吸收分光光度法。
15.使用电感耦合等离子体原子发射光谱法对碱性脱脂液中全铁检测时，包括有如下步骤：s1.试液准备：s1.1.移取碱性脱脂液试液20ml，置于400ml烧杯中，加入20ml浓盐酸，1g活性炭颗粒，溶解溶液中絮状物及金属铁，将烧杯放置到200℃的电热板上，加热试液至煮沸，溶解试液中的酸溶物；s1.2. 将完成步骤s1的试液放置冷却至室温，观察冷却后的试液表面是否有油污；s1.2.1若冷却后的试液表面没有油污则进行下一步骤；s1.2.2.若冷却后的试液表面仍有油污存在，则加入1g活性炭,1g草酸，并使用玻璃棒进行搅拌，直至试液表面的油污全部去进行下一步骤；s2.采用电感耦合等离子体原子发射光谱法对完成步骤s1的试液进行全铁含量的检验：s2.1. 将完成步骤s1的试液使用快速定量滤纸将溶液过滤到500ml容量瓶中并定容；s2.2.分别移取浓度为250 mg/l的步骤铁标准溶液1.00 ml、2.00 ml、4.00ml、7.00 ml、10.00 ml和20.00 ml分别加入50ml的容量瓶中，用蒸馏水定容，标准溶液对应脱脂液中铁的浓度如下：a.标准溶液移取体积1.00 ml的铁含量为0.25mg，浓度为0.005mg/ml，对应脱脂液
中铁的浓度为0.125ml；b. 标准溶液移取体积2.00 ml的铁含量为0.50mg，浓度为0.010mg/ml，对应脱脂液中铁的浓度为0.250ml；c.标准溶液移取体积4.00 ml的铁含量为1.00mg，浓度为0.020mg/ml，对应脱脂液中铁的浓度为0.500ml；d.标准溶液移取体积7.00 ml的铁含量为1.75mg，浓度为0.035mg/ml，对应脱脂液中铁的浓度为0.875ml；e.标准溶液移取体积10.00 ml的铁含量为2.50mg，浓度为0.050mg/ml，对应脱脂液中铁的浓度为1.25ml；f.标准溶液移取体积20.00 ml的铁含量为5.00mg，浓度为0.100mg/ml，对应脱脂液中铁的浓度为2.50ml；s2.3.使用电感耦合等离子体原子发射光谱仪步骤s2.1制备的a-f6种溶液及没有移取标准液的蒸馏水分别进行检测，选取铁元素分析谱线，绘制标准曲线；s2.4.在电感耦合等离子体原子发射光谱仪上对检测溶液进行分析，并根据标准溶液所绘制的曲线得到脱脂液中全铁含量；s3.计算碱性脱脂液中全铁含量：；公式中w(tfe)为碱性脱脂液中全铁含量；v1为步骤s2.1中脱脂液处理后定容体积，为500 ml；c为步骤s2.1中试验溶液中铁的浓度,mg/ml；c0为空白溶液中铁的浓度,mg/ml，此处的空白溶液是指不加试样仅加酸的；v为步骤s1.1时移取碱性脱脂液试液的体积，为20ml。
16.使用火焰原子吸收分光光度法碱性脱脂液中全铁检测时，步骤s1试液准备与使用电感耦合等离子体原子发射光谱法对碱性脱脂液中全铁检测时的步骤的s1试液准备完全一致，区别在于。
17.使用火焰原子吸收分光光度法对完成步骤s1的试液进行全铁含量的检验：s2.1. 将完成步骤s1的试液使用快速定量滤纸将溶液过滤到500ml容量瓶中并定容；随后移取10ml溶液到100ml容量瓶中定容；s2.2.分别移取浓度为25 mg/l的步骤铁标准溶液1.00 ml、2.00 ml、4.00ml、7.00 ml、10.00 ml和20.00 ml分别加入50ml的容量瓶中，用蒸馏水定容，标准溶液对应脱脂液中铁的浓度如下：a.标准溶液移取体积1.00 ml的铁含量为0.025mg，浓度为0.5mg/ml，对应脱脂液中铁的浓度为0.125ml；b. 标准溶液移取体积2.00 ml的铁含量为0.050mg，浓度为1.0mg/ml，对应脱脂液中铁的浓度为0.250ml；c.标准溶液移取体积4.00 ml的铁含量为0.100mg，浓度为2.0mg/ml，对应脱脂液中铁的浓度为0.500ml；d.标准溶液移取体积7.00 ml的铁含量为0.175mg，浓度为3.5mg/ml，对应脱脂液
中铁的浓度为0.875ml；e.标准溶液移取体积10.00 ml的铁含量为0.250mg，浓度为5.0mg/ml，对应脱脂液中铁的浓度为1.25ml；f.标准溶液移取体积20.00 ml的铁含量为0.500mg，浓度为10.0mg/ml，对应脱脂液中铁的浓度为2.50ml；s2.3.使用火焰原子吸收光谱仪对步骤s2.1制备的a-f6种溶液及没有移取标准液的蒸馏水分别进行检测，选取铁元素分析谱线，绘制标准曲线；s2.4.在火焰原子吸收光谱仪上对检测溶液进行分析，并根据系列标准溶液所绘制的曲线得到脱脂液中全铁含量；s3.计算碱性脱脂液中全铁含量：；公式中w(tfe)为碱性脱脂液中全铁含量；v1为步骤s2.1中脱脂液处理后定容体积，为500 ml；c为步骤s2.1中配置的试验溶液中铁的浓度,mg/ml；c0为空白溶液中铁的浓度,mg/ml，此处的空白溶液是指不加试样仅加酸的；v为步骤s1.1时移取碱性脱脂液试液的体积，为20ml；f为步骤s2.1中对试验溶液稀释倍数，此处为10。
18.使用电位滴定法进行全铁含量的检验时，在步骤s1.1中，移取碱性脱脂液试液50ml,置于400ml烧杯中，加入50ml浓盐酸和1g活性炭颗粒，溶解溶液中絮状物及金属铁，将烧杯放置到200℃的电热板上，加热试液至煮沸，溶解试液中的酸溶物；在步骤s2中采用电位滴定法对完成步骤s1的试液进行全铁含量的检验：s2.1.将完成步骤s1的试液使用快速定量滤纸将试液过滤到400ml烧杯中；s2.2.向完成步骤s2.1的试液中加入10ml硫磷混酸和1ml钨酸钠，将试液放到电位滴定仪上，向试液中插入电极，在搅拌下将试液中滴加三氯化钛溶液，至试液为蓝色或仪器显示电位＜200mv，稳定1分钟；s2.3.启动电位滴定程序进行滴定操作，设置2个滴定终点，终点判断方式为滴定曲线一介倒数波峰处；s2.4.第一个终点为三氯化钛被氧化的终点，此时滴定体积为v1，第二个终点为二价铁被氧化的终点,此时滴定体积为v2；s3.计算碱性脱脂液中全铁含量:;公式中w(tfe)为碱性脱脂液中全铁含量；v1为第一个终点时滴定体积；v2为第二个终点时滴定体积；c为重铬酸钾标准溶液的浓度；v为步骤s1.1时移取碱性脱脂液试液的体积；55.85为铁的摩尔质量55.85g/mol。
19.进一步的，所述的步骤s1.1中，移取碱性脱脂液试液精确到0.1ml。
20.进一步的，在使用电位滴定法和氯化钛还原重铬酸钾滴定法时，步骤s2.2中使用的三氯化钛溶液中三氯化钛体积比与水的体积比为1:1。
21.实施例一：使用本发明一种检验碱性脱脂液中全铁检验方法中的电感耦合等离子体原子发射光谱法对碱性脱脂液中全铁检测，具体的，使用德国斯派克公司电感耦合等离子体原子发射光谱仪arcos fhs16型电感耦合等离子体原子发射光谱仪检验冷轧板脱脂液中铁含量。
22.分析中使用通常的实验室仪器。滴定管、单标线容量瓶和单标线吸量管，应符合gb/t 12805、gb/t 12806和gb/t 12808的规定。
23.德国斯派克公司arcos fhs16型电感耦合等离子体原子发射光谱仪具体参数如下：具体步骤如下：s1.试液准备：s1.1.移取碱性脱脂液试液20ml，移取碱性脱脂液试液精确到0.1ml，置于400ml烧杯中，加入20ml浓盐酸，1g活性炭颗粒，溶解溶液中絮状物及金属铁，将烧杯放置到200℃的电热板上，加热试液至煮沸，溶解试液中的酸溶物；s1.2. 将完成步骤s1的试液放置冷却至室温，观察冷却后的试液表面是否有油污；s1.2.1若冷却后的试液表面没有油污则进行下一步骤；s1.2.2.若冷却后的试液表面仍有油污存在，则加入1g活性炭,1g草酸，并使用玻璃棒进行搅拌，直至试液表面的油污全部去进行下一步骤；s2.采用电感耦合等离子体原子发射光谱法对完成步骤s1的试液进行全铁含量的检验：s2.1. 将完成步骤s1的试液使用快速定量滤纸将溶液过滤到500ml容量瓶中并定容；s2.2.分别移取浓度为250 mg/l的步骤铁标准溶液1.00 ml、2.00 ml、4.00ml、7.00 ml、10.00 ml和20.00 ml分别加入50ml的容量瓶中，用蒸馏水定容，标准溶液对应脱脂液中铁的浓度如下：a.标准溶液移取体积1.00 ml的铁含量为0.25mg，浓度为0.005mg/ml，对应脱脂液中铁的浓度为0.125ml；b. 标准溶液移取体积2.00 ml的铁含量为0.50mg，浓度为0.010mg/ml，对应脱脂液中铁的浓度为0.250ml；c.标准溶液移取体积4.00 ml的铁含量为1.00mg，浓度为0.020mg/ml，对应脱脂液中铁的浓度为0.500ml；d.标准溶液移取体积7.00 ml的铁含量为1.75mg，浓度为0.035mg/ml，对应脱脂液中铁的浓度为0.875ml；
e.标准溶液移取体积10.00 ml的铁含量为2.50mg，浓度为0.050mg/ml，对应脱脂液中铁的浓度为1.25ml；f.标准溶液移取体积20.00 ml的铁含量为5.00mg，浓度为0.100mg/ml，对应脱脂液中铁的浓度为2.50ml；s2.3.使用电感耦合等离子体原子发射光谱仪步骤s2.1制备的a-f6种溶液及没有移取标准液的蒸馏水分别进行检测，选取铁元素分析谱线，绘制标准曲线；a-f6种溶液及没有移取标准液的蒸馏水对应原脱脂液中铁的浓度具体如下表。
24.。
25.s2.4.在电感耦合等离子体原子发射光谱仪上对检测溶液进行分析，并根据标准溶液所绘制的曲线得到脱脂液中全铁含量；s3.计算碱性脱脂液中全铁含量：公式中w(tfe)为碱性脱脂液中全铁含量；v1为步骤s2.1中脱脂液处理后定容体积，为500 ml；c为步骤s2.1中试验溶液中铁的浓度,mg/ml；c0为空白溶液中铁的浓度,mg/ml，此处的空白溶液是指不加试样仅加酸的；v为步骤s1.1时移取碱性脱脂液试液的体积，为20ml。
26.完成上述步骤后，重复11次空白试验，空白试验称取1g活性炭加入20ml盐酸，按照试液的处理方式进行处理，后使用电感耦合等离子体原子发射光谱法进行检验，检验结果如下。该方法检出限为0.002mg/l，同时通过空白试验显示活性炭中无铁元素被溶解，具体数据如下表。
27.。
28.使用以上方法对碱性脱脂液进行7次精密度检验，根据检验结果计算得到标准偏差及相对标准偏差，具体数据如下表。
29.。
30.对于同一试样使用重铬酸钾容量法与电感耦合等离子体原子发射光谱法进行检验，通过t检验方式考察两种方法之间是否有显著性差异，通过数据统计，电位滴定法与电
感耦合等离子体原子发射光谱法无显著性差异，两种方法检验结果一致，具体数据如下表。
31.实施例二：用zdj-4b型电位滴定仪检验冷轧板脱脂液中铁含量进行本发明中电位滴定法进行全铁含量的检验，分析中使用通常的实验室仪器。
32.滴定管、单标线容量瓶和单标线吸量管，应符合gb/t 12805、gb/t 12806和gb/t 12808的规定。
33.电位滴定仪，zdj-4b型电位滴定仪，上海雷磁。
34.具体步骤如下：s1.试液准备：s1.1.移取碱性脱脂液试液50ml,置于400ml烧杯中，移取碱性脱脂液试液精确到0.1ml，加入50ml浓盐酸和1g活性炭颗粒，溶解溶液中絮状物及金属铁，将烧杯放置到200℃的电热板上，加热试液至煮沸，溶解试液中的酸溶物；s1.2. 将完成步骤s1的试液放置冷却至室温，观察冷却后的试液表面是否有油污；s1.2.1若冷却后的试液表面没有油污则进行下一步骤；s1.2.2.若冷却后的试液表面仍有油污存在，则加入1g活性炭,1g草酸，并使用玻璃棒进行搅拌，直至试液表面的油污全部去进行下一步骤；s2.采用电位滴定法对完成步骤s1的试液进行全铁含量的检验：s2.1.将完成步骤s1的试液使用快速定量滤纸将试液过滤到400ml烧杯中；s2.2.向完成步骤s2.1的试液中加入10ml硫磷混酸和1ml钨酸钠，将试液放到电位滴定仪上，向试液中插入电极，在搅拌下将试液中滴加三氯化钛溶液，至试液为蓝色或仪器显示电位＜200mv，稳定1分钟；步骤s2.2中三氯化钛溶液中三氯化钛体积比与水的体积比为1:1；s2.3.启动电位滴定程序进行滴定操作，设置2个滴定终点，终点判断方式为滴定曲线一介倒数波峰处；s2.4.第一个终点为三氯化钛被氧化的终点，此时滴定体积为v1，第二个终点为二价铁被氧化的终点,此时滴定体积为v2；具体滴定曲线如图1所示；s3.计算碱性脱脂液中全铁含量:;公式中w(tfe)为碱性脱脂液中全铁含量；v1为第一个终点时滴定体积；v2为第二个终点时滴定体积；c为重铬酸钾标准溶液的浓度；v为步骤s1.1时移取碱性脱脂液试液的体积；55.85为铁的摩尔质量55.85g/mol。
35.使用上述方法对碱性脱脂液进行7次精密度检验，根据检验结果计算得到标准偏差及相对标准偏差，具体结构如下表。
36.。
37.使用处理完成的试液向其中加入铁标准溶液，按照步骤进行滴定，计算该方法的加标回收率，通过统计显示使用该方法加标回收率在96.4%-102.9%，满足国家标准《gb/t 27404-2008》中规定的当含量＞100 mg/kg时回收率95%-105%的要求，证明该方法结果准确，具体结构如下表。
38.。