实验八钢铁中锰的测定方法
亚砷酸钠-亚硝酸钠滴定法测定锰量
一、实验目的
1.掌握钢铁中锰的亚砷酸钠—亚硝酸钠测定法
2.掌握钢铁试样的溶样方法
二、实验原理
试样经酸溶解，在硫酸、磷酸介质中，以硝酸银为催化剂，用过硫酸铵将锰氧化成七价，用亚砷酸钠—亚硝酸钠标准溶液滴定。
本方法适用于生铁、碳钢、合金钢和铁粉中锰量（0.10%～2.50%）的测定。
三、试剂
1.浓硝酸（p=1.42g/ml）
2.硝酸（2+98）
3.浓盐酸（P=1.19g/ml）
4.浓硫酸（p=1.84g/ml）
5.硫酸（2+3）配制100ml，全班共用
6.硫酸（1+1）配制250ml，全班共用
7.双氧水
8.氨水
9.硫酸—磷酸混合酸A：将30ml硫酸（p=1.84g/ml）、30ml磷酸(p=1.70g/ml)
缓慢加入到140ml水中，并不断搅拌、冷却。
10.硫酸—磷酸混合酸B：硫酸（p=1.84g/ml）、磷酸(p=1.70g/ml)和水按等体
积混合，冷却。
11.硝酸银溶液（0.5%）：称取0.5g硝酸银溶于水中，滴加数滴硝酸（p=1.42g/ml）
用水稀释至100ml，储存在棕色瓶中。
12.过硫酸铵溶液（20%）：用时配制（每组100ml）
13.氯化钠溶液（0.5%）：称取0.5g氯化钠，用硫酸（2+98）溶解，并稀释至
100mL
14.高锰酸钾溶液（0.16%）
21V C V T ⨯=15.锰标准溶液
（1） 称取1.4383g 基准高锰酸钾，置于600ml 烧杯中，加入30ml 水溶解，
加10ml 硫酸（1+1），滴加过氧化氢（p=1.10g/ml ）至红色刚好消失，加热煮沸5～10min 冷却、移入1000ml 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。
此溶液1ml 含500ug 锰
（2） 称取0.5000g 电解锰（99.99%）置于250ml 烧杯中，加20ml 硝酸（1+3），
加热溶解，煮沸驱尽氮氧化物，取下冷却至室温，移入1000ml 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。
此溶液1ml 含500ug 锰。
(电解锰处理方法：将电解锰放入硫酸（5+95）中清洗，待表面氧化锰洗净后，取出，立即用蒸馏水反复洗，再放入无水乙醇中洗4～5次，取出放入干燥中干燥后，方可使用)。
16.亚砷酸钠—亚硝酸钠标准溶液。
（1） 配制
称取1.63g 亚砷酸钠和0.86g 亚硝酸钠，置于1000ml 烧杯中，用水溶解并稀释至1000ml ，混匀。
或称取1.25～1.30g 三氧化二砷，置于1000ml 烧杯中，加25ml 15%氢氧化钠溶液，低温加热溶解，用水稀释至200ml 。
滴加硫酸（2+3）使溶液呈酸性并过量2～3ml ，然后用15%碳酸钠溶液中和至pH=6～7，再加0.86g 亚硝酸钠，用水稀释至1000ml ，混匀。
（2） 亚砷酸钠—亚硝酸钠溶液的标定
称取与试样量相近似的铁粉（含锰量不大于0.002%）三份，分别置于300ml 锥形瓶中，加30ml 硫酸—磷酸混合酸A ，加热溶解后，滴加5ml 硝酸破坏碳化物，煮沸驱尽氮氧化物，取下冷却，分别加入锰标准溶液（锰量与试样中锰量相似），用水稀释至体积约80ml ，以下按试样的滴定方法进行。
亚砷酸钠—亚硝酸钠标准溶液对锰的滴定度按下式计算：
式中，T —亚砷酸钠—亚硝酸钠
标准溶液对锰的滴定度，g/ml
V 1—移取锰标准溶液的体积，ml
C —锰标准溶液的浓度，g/ml
%100⨯⨯=o
Mn m V T ω V 2—滴定所消耗亚砷酸钠—亚硝酸钠标准溶液体积的平均值，ml
四、实验步骤
1. 试样量 按表实-4取试样量。
锰量/%
试样量/g 0.10～1.00
0.5000 1.00～2.50（不含1.00）
0.2500 2. 测定
（1） 试样的溶解
称取0.25～0.5g 试样，精确至0.0001g ，置于300ml 锥形瓶中，加30ml 硫酸-磷酸混合酸A ，5ml 浓硝酸，加热溶解（高硅试样可滴加数滴氢氟酸），待试样完全溶解后，取下冷却，小心地沿杯壁加100ml 水，加热使盐类溶解，滴加氨水至出现少量氢氧化物沉淀，再滴加硫酸（2+3）至沉淀溶解，将溶液移入250ml 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀，干过滤。
移取100ml 溶液，置于300ml 锥形瓶中，加15ml 硫酸—磷酸混合酸B 后，所得溶液以备滴定用。
（2） 试样的滴定
向上述制得的溶液中，加10ml 硝酸银溶液、10ml 过硫酸铵溶液，低温加热煮沸45s ，取下，放置2min 。
再用流水冷却至室温，加10ml 氯化钠溶液，混匀，立即用亚砷酸钠—亚硝酸钠标准溶液进行滴定（每分钟不超过6ml ）当溶液呈微红色时，以更慢的速度滴定至微红色消失为终点（为检验滴定是否过量，可在滴定后的试样中，加1滴高锰酸钾溶液，如溶液呈微红色说明滴定正常）。
五、数据处理
按下式计算锰的质量分数：
式中，T —亚砷酸钠—亚硝酸钠标准溶液对锰的滴定度，g/ml
V —滴定所消耗亚砷酸钠—亚硝酸钠标准溶液的体积，ml
m 0—试样量，g。