【图文】金属铝的性质及应用(修改版)_百度文库
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金属铝的性质及应用(修改版)
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你可能喜欢在常温情况下，在长为884米的金属管A的一端敲击一下，在另一端先后听到两个声音，两声相隔2.43s．请结合题意并根据下表中给出的数值，回答下面问题：
常温时声音在一些介质里的传播速度（&mos-1）
（1）常温时声音在空气里的传播速度是340m/s；
（2）常温时声音在金属管A中的传播速度是5200m/s；
（3）该金属管A可能是由钢铁制成的．
解：（1）由表知：常温时声音在空气中的传播速度是340m/s；
（2）由v=，得声音在空气中传播的时间是：t=1
声音在金属管内传播的时间：t2=t1-△t=2.6s-2.43s=0.17s；
声音在金属管内传播的速度：v2=2
==5200m/s；
查表知：金属管是钢铁制成的．
故答案为：340；5200；钢铁．
（1）通过表格知道声音在空气中的传播速度；
（2）先利用v=计算声音在空气中传播的时间，再结合时间差计算声音在金属管内的传播速度，对应数据表找出金属管的材料．随着钢铁工艺的发展，各种新型的渣得到广泛应用。为了有利于造渣又能进一步脱氧提高钢材的质量，要求新型的渣中在含有一定量的三氧化二铝的同时含有一定量的金属铝，且其含量的高低直接影响冶炼效果和钢材的质量。对于金属铝的测定方法到目前还没有统一的标准，大多采用三氯化铁浸取―氟盐取代EDTA络合容量法［1－2］。该方法主要存在两个方面的问题:常温震荡浸取，速度慢，特别是高含量金属铝尤为突出;氟盐取代EDTA络合容量法，操作繁琐，检测时间长，干扰元素多，很难满足实际生产需要。
本文研究了用含硝酸的三氯化铁溶液作为浸取液，在沸水浴加热的条件下，能够很好地将渣剂品中金属铝浸取出来，不仅浸取完全，而且浸取时间大大缩短。同时，随着现代分析仪器的发展，采用ICP光谱仪对浸取出来的金属铝快速测定，大大简化操作流程，提高检测自动化程度。该方法操作方便，分析速度快，结果准确，完全满足现代钢铁工艺生产要求。1实验部分
1．1主要试剂
三氯化铁浸取液:100．0g/L用(1+10)硝酸溶液配制，现配现用;高氯酸(分析纯);铝标准溶液(1000mg/L)由国家标准物质研究中心提供;钇标准溶液(1000mg/L)由国家标准物质研究中心提供。
1．2仪器及其主要工作参数
Optima3300型全谱直读电感耦合等离子发射光谱仪(美国PERKIN－ELMAR公司)，工作参数见表1。
1．3实验方法
称取0．5000g试样于300mL锥形瓶中，加入50mL三氯化铁浸取液，摇匀，放在沸水浴上加热溶解试样，待可溶试样溶解完全后，取下，流水冷却到室温，定容到250mL容量瓶，摇匀，用中速滤纸干过滤。分取滤液50mL于150mL锥形瓶中，加5mL高氯酸，在电炉上加热冒高氯酸烟到瓶口，取下，冷却到室温，加水溶解盐类物质，转移到100mL容量瓶中，加10mL钇标准溶液，用水稀释到刻度，摇匀，用ICP光谱仪测定铝含量。随同试样带一个试剂空白。
1．4工作曲线
准确移取1000mg/L铝标准溶液1．00、3．00、7．00、10．00mL置于5个100mL容量瓶中，加10mL试剂空白溶液，加10mL钇标准溶液，用水稀释到刻度，摇匀，用ICP光谱仪测定，制备工作曲线。
2结果与讨论
2．1浸取液的选择
根据金属铝化学性质，选择了常见的几种不同的浸取液浸取效果对比实验，其结果见表2。实验表明:选用三氯化铁、氢氧化钠溶液作为浸取液，浸取完全，浸取速度较快，但氢氧化钠溶液不仅能够溶解金属铝，同时还不同程度溶解样品中氧化铝，因此选用三氯化铁作为浸取液比较合适。
2．2浸取方式的选择
采用三氯化铁作为浸取液浸取试样中金属铝，选用不同的浸取方法进行对比实验，其结果见表3。实验表明:采用沸水浴浸取的方法浸取金属铝速度快，效果好。
2．3仪器工作参数的选择
ICP光谱仪工作参数主要指高频发生器的入射功率、载气压和观察高度等。参数的确定一般通过试验进行，不同样品的基体、元素种类及含量范围等都会对待测元素的谱峰产生影响。
2．3．1观测高度的选择
由于观测高度对分析信号的变动有较大影响，按着本文指定待测溶液，同时固定其它的仪器条件，改变等离子体的观测高度，并考虑要满足待测铝有较好的信背比，选择了观测高度为10mm。
2．3．2分析波长的选择
ICP光谱分析方法的线性范围较大。该方法分析的元素是渣剂品中金属铝，金属铝含量较高，一般大于1%，选用波长396．157nm作为分析波长。
2．4酸度对元素分析的影响
酸度对于减少雾化去溶干扰起着重要作用。HNO3、HCl、HClO4、H2SO4、H3PO4等无机酸的引入均使溶液的吸入速率及谱线强度减弱。因此在试样分析中，引入尽量少的酸的种类和控制尽量低的酸度，这样能最大限度的克服雾化去溶干扰。在试样预处理中，本文采用浸取结束后过滤，加5mLHClO4，并在电炉上冒烟到瓶口，使得酸度控制在10%以内，为元素准确测定提供有利的检测条件。
2．5元素干扰校正
ICP光谱仪的特点是光谱干扰及化学干扰小，基体效应小。但基体背景值过大时会降低灵敏度，产生干扰。于是在选择好谱线后，可利用仪器自动控制扣除背景。从仪器显示的谱线轮廓可清楚看出背景扣除后均无干扰。
2．6加标回收实验
准确称取一定量钢包改性剂(Al:2．54)试样，加入一定量金属铝箔后，按照1．3实验操作，检测加标回收率，试验结果见表4。结果表明:采用电感耦合等离子体发射光谱法测定冶金渣中金属铝含量分析方法回收率为98．7%～101．0%，回收率较高，方法可靠。
对钢包改性促进剂进行11次精密度实验，分析结果见表5。实验结果表明:ICP－AES法测定冶金渣中金属铝含量分析方法，检测数据精密度较好，完全满足现代钢铁工艺生产要求。
采用ICP－AES法测定冶金渣中金属铝含量分析方法，检测速度快，大大缩短了分析时间，同时利用现代分析仪器，大大提高了自动化程度，降低了劳动强强度，其检测数据准确可靠，完全满足现代钢铁工艺生产要求。
参考文献：
总机 :400-
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