Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
ĐAI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÁI NGUYÊN
-------------
Nguyễn Lệ Thúy
NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG P VÀ Mn
TRONG GANG VÀ THÉP
BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẮC QUANG
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÓA HỌC
THÁI NGUYÊN - 2010
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
ĐAI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÁI NGUYÊN
-------------
Nguyễn Lệ Thúy
NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG P VÀ Mn
TRONG GANG VÀ THÉP
BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẮC QUANG
Chuyên ngành: HÓA PHÂN TÍCH
Mã số: 60 44 29
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÓA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS ĐÀO VĂN BẢY
THÁI NGUYÊN - 2010
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Môc lôc
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN ........................................................................................2
1.1. KHÁI QUÁT VỀ QUẶNG VÀ GANG THÉP ....................................................2
1.1.1. Quặng ...........................................................................................................2
1.1.2. Các tổ chức của hợp kim Fe – C [18]-Tr18 ...................................................3
1.1.3. Gang [6]-Tr227 .............................................................................................3
1.1.4. Thép [6]-Tr252 .............................................................................................4
1.2. ẢNH HƢỞNG CỦA P VÀ Mn ĐẾN TÍNH CHẤT CỦA GANG THÉP .............6
1.2.1. Ảnh hƣởng của P và Mn đến tính chất của gang ............................................6
1.2.2. Ảnh hƣởng của P và Mn đến tính chất của thép.............................................6
1.3. TÌNH HÌNH PHÂN TÍCH P, Mn TRONG GANG THÉP ...................................7
1.4. TIÊU CHUẨN ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG GANG THÉP [5] ..........................8
1.5. TÍNH CHẤT CỦA P ...........................................................................................9
1.5.1. Tính chất của P nguyên tố [11]......................................................................9
1.5.2. Các phản ứng phát hiện ion photphat ............................................................9
1.5.3. Trạng thái tự nhiên của P ............................................................................ 10
1.6. TÍNH CHẤT CỦA Mn ...................................................................................... 11
1.6.1. Tính chất vật lý của Mn .............................................................................. 11
1.6.2. Tính chất hóa học của Mn ........................................................................... 11
1.6.3. Cac phản ứng phát hiện ion Mn2+ ................................................................ 12
1.6.4. Trạng thái tự nhiên và ứng dụng của Mn ..................................................... 13
1.7. PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG P ............................................... 14
1.7.1. Xác định hàm lƣợng P bằng phƣơng pháp trọng lƣợng................................ 15
1.7.2. Xác định hàm lƣợng P bằng phƣơng pháp thể tích [25] ............................... 15
1.7.3. Xác định hàm lƣợng P bằng phƣơng pháp trắc quang.................................. 16
1.8. PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG Mn ............................................ 18
1.8.1. Xác định hàm lƣợng Mn bằng phƣơng pháp thể tích [25] ............................ 18
1.8.2. Xác định hàm lƣợng Mn bằng trắc quang dung dịch MnO4- [105] ............... 19
1.8.3. Xác định Mn bằng phƣơng pháp trắc quang với thuốc thử formaldoxim
[17, 22,28] ............................................................................................................ 19
1.8.4. Xác định Mn bằng phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) .................. 20
CHƢƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................ 21
2.1. DỤNG CỤ, MÁY MÓC, HÓA CHẤT .............................................................. 21
2.1.1. Dụng cụ, máy móc ...................................................................................... 21
2.1.2. Hóa chất ...................................................................................................... 21
2.2. NGHIÊN CỨU PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG P ..................... 23
2.2.1. Khảo sát sự hình thành các phổ hấp thụ electron ......................................... 23
2.2.2. Khảo sát các điều kiện tối ƣu ...................................................................... 23
2.2.3. Xây dựng phổ hấp thụ electron của hợp chất màu xanh molipden ............... 25
2.2.4. Xây dựng đƣờng chuẩn xác định hàm lƣợng P ............................................ 25
2.2.5. Đánh giá độ tin cậy của đƣờng chuẩn xác định P ........................................ 25
2.3. NGHIÊN CỨU PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH MANGAN ............................... 27
2.3.1. Khảo sát sự hình thành phổ hấp thụ electron của phức màu đỏ cam ............ 27
2.3.2. Khảo sát điều kiện tối ƣu cho phản ứng tạo phức màu................................. 27
2.3.3. Xây dựng phổ hấp thụ electron của phức màu ............................................ 29
2.3.4. Xây dựng đƣờng chuẩn xác định Mn [17,21] .............................................. 29
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
2.3.5. Đánh giá độ tin cậy của đƣờng chuẩn xác định Mn ..................................... 30
2.4. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU ........................................................................... 31
2.4.1. Chuẩn bị các mẫu gang thép chuẩn ............................................................. 31
2.4.2. Chuẩn bị các mẫu gang thép sản xuất trong nƣớc ........................................ 31
2.5. PHƢƠNG PHÁP XỬ LÍ MẪU ......................................................................... 32
2.5.1. Xử lí mẫu gang, thép để xác định P ............................................................. 32
2.5.2. Xử lí mẫu gang, thép để xác định Mn .......................................................... 34
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................ 39
3.1. XÂY DỰNG ĐƢỜNG CHUẨN XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG P ........................ 39
3.1.1. Kết quả khảo sát sự hình thành các phổ hấp thụ electron của hệ màu .......... 39
3.1.2. Kết quả khảo sát các điều kiện tối ƣu cho phản ứng tạo màu ....................... 39
3.1.3. Kết quả chụp phổ hấp thụ electron của hợp chất màu xanh molipden .......... 42
3.1.4. Xây dựng đƣờng chuẩn xác định hàm lƣợng P ............................................ 43
3.2. XÂY DỰNG ĐƢỜNG CHUẨN XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG Mn .................... 46
3.2.1. Kết quả khảo sát sự hình thành các phổ hấp thụ electron của hệ .................. 46
3.2.2. Kết quả khảo sát các điều kiện tối ƣu cho phản ứng tạo phức màu .............. 46
3.2.3. Kết quả chụp phổ hấp thụ electron của phức màu đỏ cam ........................... 49
3.2.4. Xây dựng đƣờng chuẩn xác định hàm lƣợng Mn ......................................... 51
3.3. KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG P, Mn TRONG CÁC MẪU GANG,
THÉP CHUẨN ........................................................................................................ 55
3.3.1. Kết quả phân tích mẫu thép chuẩn Trung Quôc (TC số 7/2009) .................. 55
3.3.2. Kết quả phân tích mẫu thép chuẩn Trung Quôc (TC số 15/2009) ................ 55
3.3.3. Kết quả phân tích mẫu thép chuẩn Trung Quôc (TC số 20/2009) ................ 56
3.3.4. Kết quả phân tích mẫu gang chuẩn Trung Quôc (TC số 1-92/2009) ............ 56
Nhận xét ............................................................................................................... 56
3.4. KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG P, Mn TRONG CÁC MẪU GANG,
THÉP THÁI NGUYÊN............................................................................................ 57
3.4.1. Kết quả phân tích mẫu gang trục cán mẻ số 469 (06/4/2010) ...................... 57
3.4.2. Kết quả phân tích mẫu gang trục cán mẻ số 471 (07/4/2010) ...................... 57
3.4.3. Kết quả phân tích mẫu gang trục cán mẻ số 479 (13/4/2010) ...................... 58
3.4.4. Kết quả phân tích mẫu thép CT3 mẻ số 617 (21/5/2010) ............................. 58
3.4.5. Kết quả phân tích mẫu thép CT3 mẻ số 622 (23/5/2010) ............................. 59
3.4.6. Kết quả phân tích mẫu thép CT3 mẻ số 624 (24/5/2010) ............................. 59
3.5. QUY TRÌNH PHÂN TÍCH XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG P TRONG CÁC MẪU
GANG, THÉP .......................................................................................................... 60
3.5.1. Nguyên tắc .................................................................................................. 60
3.5.2. Cách tiến hành ............................................................................................ 61
3.5.3. Công thức tính kết quả ................................................................................ 62
3.6. QUY TRÌNH PHÂN TÍCH XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG Mn TRONG CÁC
MẪU GANG, THÉP ................................................................................................ 62
3.6.1. Nguyên tắc .................................................................................................. 62
3.6.2. Cách tiến hành ............................................................................................ 63
3.6.3. Công thức tính kết quả ................................................................................ 65
KẾT LUẬN ................................................................................................................ 66
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 67
PHỤ LỤC ................................................................................................................... 70
Phụ lục 1. Xử lí đƣờng chuẩn xác định P bằng thống kê toán học ........................ 70