浅论铋磷钼蓝分光光度法测定硅铁中磷的研究
1前言
硅铁是以焦炭、钢屑、石英或硅石为原料通过电炉冶炼而成的常用作炼钢时的脱氧剂以及钢锭帽的发热剂，硅铁作为合金元素加入剂，广泛用于低合金结构钢、弹簧钢、轴承钢、耐热钢及电工硅钢等铁合金中，以及化学工业中。
硅铁是中国出口创汇产品之一，随着改革开放政策的不断深入和中国加入世贸组织，中国硅铁除了出口传统的国家和地区外，逐步走进欧美市场，因此出口量越来越大。磷是钢铁材料化学分析中检测频率很高的元素之一。磷在钢中可以强化钢的抗拉强度和耐大气腐蚀作用，改善钢的切削加工性能。但是，磷在钢中又能降低高温性能和增升脆性，影响钢的塑性和韧性，易发生冷脆，在凝结过程中磷的含量大为重要。近几年由于生产形势迅猛发展，新技术新材料层出不穷，对材料的性能要求也非常严格，购买硅铁对磷的含量要求也决定硅铁的等级和价格。磷几乎都以各种磷酸盐的形式存在，对于较低含量磷的测定，一般采用铋磷钼蓝分光光度法。
2实验部分
2.1主要仪器和试剂
仪器：722分光光度计。
试剂：硝酸(质量浓度为1.42g/L);氢氟酸(质量浓度为1.15g/L，高级纯);高氯酸(质量浓度为1.67g/L);高氯酸(1+3);钼酸铵溶液(质量浓度为40.00g/L)，称取4g钼酸铵，加入100mL水，温热溶解;硝酸铋溶液(质量浓度为10.00g/L)，取1.0g硝酸铋，加入50mL硝酸使其完全溶解，再加入50mL水;硫代硫酸钠溶液(质量浓度为5.00g/L)，取1.0g无水硫酸纳+0.5g硫代硫酸钠，加少量水溶解，置于100mL容量瓶定容;抗坏血酸-乙醇溶液(质量浓度为10.00g/L)，取3.0g抗坏血酸，加入100mL水溶解，加入200mL乙醇，现配现用。
磷标准液(质量浓度为5g/mL)：称取0.4394g预先于105℃烘干1h并在干燥器中冷却至室温的磷酸二氢钾基准试剂，用水溶解，加入2mL硝酸，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀，得100g/mL磷储备液，移取25.00mL磷标准溶液，用水稀释至刻度，混匀，得到质量浓度为5g/mL的溶液。
试剂无特殊说明者均为分析纯，实验用水均为蒸馏水。
2.2实验方法
称取0.2000g(精确到0.0001g)试样置于聚四氟乙烯烧杯中，加入硝酸15mL，氢氟酸5mL，试样完全溶解后，加入高氯酸10mL，移至电热板上加热至冒白烟，将体积浓缩至3mL，取下稍冷。加入30mL热水，加热溶解盐类，过滤于100mL容量瓶中，定容，摇匀(随作空白实验)。
分取20.00mL样液于100m1烧杯中，加入高氯酸(1+3)5mL，蒸发至体积为1mL，稍冷后，冲洗杯壁，控制溶液体积约为10mL再加热溶解盐类，冷却后移入50mL容量瓶中。加入硫代硫酸钠溶液1mL、硝酸铋溶液5mL、钼酸铵溶液5mL、抗坏血酸-乙醇溶液15mL，定容，混匀，放置15min，在752型紫外-可见分光光度计上于波长690nm处测定吸光度，从校准曲线上查出样液中磷含量，计算样品中磷的质量分数。
3结果与讨论
3.1校准曲线的绘制
量取磷标准溶液0.00、1.00、2.00、4.00、5.00mL分别置于一组100mL烧杯中，用水稀释至20mL，加入高氯酸(1+3)5mL，蒸发至体积为1mL，稍冷后，冲洗杯壁，控制溶液体积约为10mL再加热溶解盐类，冷却后移入50mL容量瓶中。显色步骤同试样，于690nm处测量其吸光度，以磷量为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制工作曲线。
3.2吸收波长
铋磷钼蓝络合物在690-705nm波长处有较强吸收，且吸光度变化相对比较平稳，本实验选用在690nm处测量。
3.3酸度影响
铋磷钼蓝的吸光度受样液中酸度的影响较大，酸度越高，吸光度越低。试样分解和试剂加入量要准确，以避免因酸度不同而产生误差。
3.4共存离子影响
试样中硅对磷的测定有干扰，用氢氟酸分解试样，生成四氟化硅挥散除去，消除其干扰，样液中主要含有铁、铝、钙、镁、铜等金属离子，对铋磷钼蓝法测磷没有影响。加入不同含量的硅进行对比实验，结果没有差异，证明残留的硅对测定结果没有影响。硅的干扰主要是加氢氟酸，使硅生成可挥发的四氟化硅除去，少量硅则用提高酸浓度的方法，阻止硅钼杂多酸的生成，砷的干扰可用硫代硫酸钠掩蔽加以消除。高氯酸冒烟蒸发时不能蒸至焦糊，否则易产生难溶的焦磷酸盐，导致检测结果偏低。
3.5显色时间
按实验方法操作，放置不同时间测定吸光度。由表1可知：放置时间在2-32min内显色完全且稳定，长于32min磷钼蓝将会分解，实验选取显色时间为15min。
3.6加标回收实验
在标样中加入一定量的磷标准溶液按实验方法进行磷的回收实验。
3.7检测下限
重复测定试剂空白10次，以10次空白测定值的标准偏差确定检测下限，经计算，本方法测定磷量的检出下限为0.008%。
4结论
借助铋磷钼蓝分光光度法测定硅铁中磷含量，操作简便，结果准确、稳定，回收率高，适合实验室广泛使用。