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摘要：工业化的进一步发展，使得对钢材的需求也逐渐增长，硅锰合金作为实际的炼钢过程中使用作为广泛的脱氧剂，对于提高钢材的质量具有重要的作用。根据硅锰合金中硅含量和锰含量的不同，可以将其分为不同型号的合金，所以这就要求必须对硅含量进行严格的测定。本文重点介绍了用氟硅酸钾滴定法来测量硅含量的具体方法，包括实验变量的控制、实验的设备、材料等，从而通过实验发现该方法不仅耗时较短，而且得到的数据更加准确。
关键词：氟硅酸钾滴定法；硅锰合金；硅含量；测定
一、硅锰合金中硅含量测定的必要性
硅锰合金之所以能够成为在实际生产中被大量使用的脱氧剂，主要是因为其拥有大量的硅元素，所以在进行钢材的生产时可以避免氧化作用及净化钢的材质。在当今的钢材生产市场上，有各种型号的硅锰合金，其不同之处在于硅元素的含量，因此硅的含量对于确定合金的种类来说是十分重要的，因此必须采取一种行之有效的措施来测定硅元素的含量。而现有的测量方法，用硅的分析法进行测量时，由于其较高的硅含量导致其溶解的过程十分缓慢，从而难以得到准确的结果。而用镍坩埚碱熔进行测定时，其溶解虽然较快，但是其溶样很容易溅出，造成不必要的浪费，而且其很容易被腐蚀，进而污染了溶液，导致实验的结果偏高。因此，我们必须改进测量方法，通过生产技能的提高，达到在较少时间内获得更为准确测量结果的目标。当前主要采用的是氟硅酸钾滴定法来测定硅锰合金中硅元素的含量，这种方法得到的数据更为准确。
二、实验部分
在试验之前，我们首先对现有的测定方法进行了归纳分析，总结其优点与不足之处，从而在我们的实验过程中加以改进。同时，制定更为严谨的实验计划，以应对实验过程中可能出现的各种问题。为了杜绝其他因素对实验结果的影响，我们在实验过程中严格控制实验变量，以保证实验结果的准确性。实验应用的原理是在强酸性溶液中，由于钾离子的存在，可以通过硅酸与大量钾离子的相互作用，而产生氟硅酸钾，并且能够形成沉淀，附着在容器底部。我们在实验过程中用到了硝酸、尿素、氟化钾等试剂，并且对其浓度进行了严格的控制。
通过实验，我们发现实验对硝酸浓度有着严格的要求，如果酸度过低的话，会产生除氟硅酸钾之外的其他物质，从而给实验带来了难度；如果酸度过高的话，即使产生了氟硅酸钾的沉淀，也会快速的溶解，而无法进行测量。所以必须严格按照实验的要求，选取浓度为3mol/L的硝酸，既保证可以产生高纯度的氟硅酸钾，又可以避免其过快的分解，从而产生良好的实验效果。氯离子的存在，虽然可以去其他物质相互作用而產生氟硅酸钾，但如果其含量超过一定的标准，则会同时产生氟铝酸钾、副钛酸钾等沉淀物，对实验的准确性造成了干扰。所以，在具体的试验中，氯化钾的含量不能超过1-1.5克。在溶液中加入硝酸钾是为了降低氟硅酸钾的溶解速度，从而使其满足实验的需要，含量过少，难以产生足够的氟硅酸钾沉淀物，而含量过多，则又会同时生成其他的杂质，给实验过后的整理工作带来了困难。因此，我们通过实验发现，其在温度为25度的条件下，以4克为最佳。实验对温度和体积也做了严格的界定，因为温度过高和体积过大都会影响沉淀的效果，所以温度严格卡在30度左右。而如果溶液的体积较小，则其离子的浓度会增加，从而产生其他物质，使实验的数据缺乏可信性。在加入硝酸钾后，通过充分的搅拌，使其溶解，并将其放置15分钟左右，然后再进行分离实验。
三、实验结果分析
我们严格按照上述的分析进行实验，实验进行了多次，以避免偶然情况的出现。用浓度为 0.1mol/L 的 Na OH溶液滴定不同型号的硅锰合金后，得到了详细的实验结果，通过对其平均值及偏差的分析，发现其都没有超过1%，取得了比预期更好地实验结果。如表2所示。
通过以上的实验数据，我们可以清晰的看到，使用这种方法来测量硅锰合金中硅元素的含量是可行的，只要严格控制其温度、溶液体积等条件，就可以获得较为精确的数据。我们需要对实验进行反思，以找出实验的不足，从而为后续实验的开展提供宝贵的经验。
随着我国钢材需求量的进一步增加，硅锰合金必然会得到更加广泛的应用，对于硅元素含量的测定方法的改进就成为我们必须考虑的问题。采用氟硅酸钾滴定法分析硅锰合金中的硅含量，可以既保证获得相对更加精确的硅元素的含量，从而避免了因数据的错误而在实际生产过程中造成的经济损失，同时也进一步提高了钢的质量，提高了钢的生产速度，提高了钢铁行业的国际竞争力，这对于我国钢铁而言是十分必要的。相关国家部门必须加大对该方法的资金支持力度，为其在钢材生产领域中的推广提供法律、制度等的支撑；而相关的从业者，要从钢材生产的现状出发，不断提高自己专业知识与技能，进一步改进硅元素的测量方法。硅元素对于提高钢材的质量具有重要的作用，如果能将其充分的提取出来，从而用于其他工业生产中，将会对经济的进一步发展产生巨大的推动作用。因此，国家和个人要团结协作，共同推进该项工艺的发展与进步。
参考文献：
[1] 郑伟，陈雪，万珺，王鲲，贾欣.氟硅酸钾滴定法测定硅锰合金中硅的含量[J].中国金属通报，2017（03）：63-66.
[2] 马素珍，于辉，盖小会.氟硅酸钾滴定法测定氮化硅锰合金中硅含量[J].河北冶金，2013（12）：51-52.
[3] 梅小平.硅锰合金中硅的测定—氟硅酸钾滴定法[J].天津冶金，2001（06）：48-49.
（作者单位：中天钢铁集团有限公司质管处）
关键词：氟硅酸钾滴定法；硅锰合金；硅含量；测定
一、硅锰合金中硅含量测定的必要性
硅锰合金之所以能够成为在实际生产中被大量使用的脱氧剂，主要是因为其拥有大量的硅元素，所以在进行钢材的生产时可以避免氧化作用及净化钢的材质。在当今的钢材生产市场上，有各种型号的硅锰合金，其不同之处在于硅元素的含量，因此硅的含量对于确定合金的种类来说是十分重要的，因此必须采取一种行之有效的措施来测定硅元素的含量。而现有的测量方法，用硅的分析法进行测量时，由于其较高的硅含量导致其溶解的过程十分缓慢，从而难以得到准确的结果。而用镍坩埚碱熔进行测定时，其溶解虽然较快，但是其溶样很容易溅出，造成不必要的浪费，而且其很容易被腐蚀，进而污染了溶液，导致实验的结果偏高。因此，我们必须改进测量方法，通过生产技能的提高，达到在较少时间内获得更为准确测量结果的目标。当前主要采用的是氟硅酸钾滴定法来测定硅锰合金中硅元素的含量，这种方法得到的数据更为准确。
二、实验部分
在试验之前，我们首先对现有的测定方法进行了归纳分析，总结其优点与不足之处，从而在我们的实验过程中加以改进。同时，制定更为严谨的实验计划，以应对实验过程中可能出现的各种问题。为了杜绝其他因素对实验结果的影响，我们在实验过程中严格控制实验变量，以保证实验结果的准确性。实验应用的原理是在强酸性溶液中，由于钾离子的存在，可以通过硅酸与大量钾离子的相互作用，而产生氟硅酸钾，并且能够形成沉淀，附着在容器底部。我们在实验过程中用到了硝酸、尿素、氟化钾等试剂，并且对其浓度进行了严格的控制。
通过实验，我们发现实验对硝酸浓度有着严格的要求，如果酸度过低的话，会产生除氟硅酸钾之外的其他物质，从而给实验带来了难度；如果酸度过高的话，即使产生了氟硅酸钾的沉淀，也会快速的溶解，而无法进行测量。所以必须严格按照实验的要求，选取浓度为3mol/L的硝酸，既保证可以产生高纯度的氟硅酸钾，又可以避免其过快的分解，从而产生良好的实验效果。氯离子的存在，虽然可以去其他物质相互作用而產生氟硅酸钾，但如果其含量超过一定的标准，则会同时产生氟铝酸钾、副钛酸钾等沉淀物，对实验的准确性造成了干扰。所以，在具体的试验中，氯化钾的含量不能超过1-1.5克。在溶液中加入硝酸钾是为了降低氟硅酸钾的溶解速度，从而使其满足实验的需要，含量过少，难以产生足够的氟硅酸钾沉淀物，而含量过多，则又会同时生成其他的杂质，给实验过后的整理工作带来了困难。因此，我们通过实验发现，其在温度为25度的条件下，以4克为最佳。实验对温度和体积也做了严格的界定，因为温度过高和体积过大都会影响沉淀的效果，所以温度严格卡在30度左右。而如果溶液的体积较小，则其离子的浓度会增加，从而产生其他物质，使实验的数据缺乏可信性。在加入硝酸钾后，通过充分的搅拌，使其溶解，并将其放置15分钟左右，然后再进行分离实验。
三、实验结果分析
我们严格按照上述的分析进行实验，实验进行了多次，以避免偶然情况的出现。用浓度为 0.1mol/L 的 Na OH溶液滴定不同型号的硅锰合金后，得到了详细的实验结果，通过对其平均值及偏差的分析，发现其都没有超过1%，取得了比预期更好地实验结果。如表2所示。
通过以上的实验数据，我们可以清晰的看到，使用这种方法来测量硅锰合金中硅元素的含量是可行的，只要严格控制其温度、溶液体积等条件，就可以获得较为精确的数据。我们需要对实验进行反思，以找出实验的不足，从而为后续实验的开展提供宝贵的经验。
随着我国钢材需求量的进一步增加，硅锰合金必然会得到更加广泛的应用，对于硅元素含量的测定方法的改进就成为我们必须考虑的问题。采用氟硅酸钾滴定法分析硅锰合金中的硅含量，可以既保证获得相对更加精确的硅元素的含量，从而避免了因数据的错误而在实际生产过程中造成的经济损失，同时也进一步提高了钢的质量，提高了钢的生产速度，提高了钢铁行业的国际竞争力，这对于我国钢铁而言是十分必要的。相关国家部门必须加大对该方法的资金支持力度，为其在钢材生产领域中的推广提供法律、制度等的支撑；而相关的从业者，要从钢材生产的现状出发，不断提高自己专业知识与技能，进一步改进硅元素的测量方法。硅元素对于提高钢材的质量具有重要的作用，如果能将其充分的提取出来，从而用于其他工业生产中，将会对经济的进一步发展产生巨大的推动作用。因此，国家和个人要团结协作，共同推进该项工艺的发展与进步。
参考文献：
[1] 郑伟，陈雪，万珺，王鲲，贾欣.氟硅酸钾滴定法测定硅锰合金中硅的含量[J].中国金属通报，2017（03）：63-66.
[2] 马素珍，于辉，盖小会.氟硅酸钾滴定法测定氮化硅锰合金中硅含量[J].河北冶金，2013（12）：51-52.
[3] 梅小平.硅锰合金中硅的测定—氟硅酸钾滴定法[J].天津冶金，2001（06）：48-49.
（作者单位：中天钢铁集团有限公司质管处）