PP phân loại kim loại và các tính chất, thành phần của kim loại, xác định hàm lượng sắt trong hợp kim đồng bằng phương pháp so màu

Bài báo cáo này sẽ trình bày cụ thể quy trình phân tích sắt trong mẫu hợp kim đồng. Sau đây là phần mục lục Giới thiệu chung về kim loại Phân loại kim loại và các tính chất Thành phần của kim loại HỢP KIM ĐỐNG, XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG SẮT PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ 1,10 PHENANTHROLINE

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM

Khoa Công Nghệ Hóa Học

BÁO CÁO TIỂU LUẬN

PHÂN TÍCH CÔNG NGHIỆP

ĐỀ TAÌ:

PHÂN LOẠI KIM LOẠI VÀ CÁC TÍNH CHẤT, THÀNH

PHẦN CỦA KIM LOẠI XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG SẮT TRONG HỢP KIM ĐỒNG

BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẮC QUANG

NỘI DUNG

 Giới thiệu chung về kim loại

 Phân loại kim loại và các tính chất

 Thành phần của kim loại

 HỢP KIM ĐỐNG, XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG SẮT PHƯƠNG PH

ÁP QUANG PHỔ 1,10 - PHENANTHROLINE

1.1 Vai trò của kim loại trong đời sống:

–Kim loại có ý nghĩa rất quan trọng đối với sự phát triển của

xã hội loài người

–Kể từ ngày thời kỳ đồ đá chuyển giao quyền hành cho thời kỳ

đồ đồng, các kim loại đã phục vụ con người một cách trung thành, giúp con người khắc phục thiên tai, khám phá các bí mật của thiên nhiên, chế tác ra các cơ cấu và máy móc tuyệt diệu

Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KIM LOẠI

–Trong hóa học, kim loại là nguyên tố có thể tạo ra các điện tích dương và có các liên kết kim loại

–Các kim loại là một trong ba nhóm nguyên tố được phân biệt bởi độ ion hóa và các thuộc tính liên kết của chúng, cùng với các phi kim và á kim

1.2 Định nghĩa:

1.3 Các thuộc tính của kim loại:

1.3.1 Thuộc tính vật lí:

•Thông thường các kim loại có đặc tính là cứng, có ánh kim, có khối lượng riêng tương đối lớn, dễ kéo dài và dát mỏng, điểm nóng chảy cao, khả năng dẫn nhiệt và điện tốt

•Hầu hết kim loại ở thể rắn tại nhiệt độ phòng, trừ thủy ngân ở thể lỏng

•Khi nung thì kim loại chuyển từ trạng thái rắn sang lỏng tại nhiệt độ xác định

•Tính mài mòn

1.3.2 Thuộc tính hóa học:

Phần lớn các kim loại hoạt động hóa học khá mạnh

Phản ứng với oxi trong không khí để tạo thành oxit tương ứng

Các oxit của kim loại mang thuộc tính bazơ

Những kim loại chuyển tiếp bị oxi hóa trong thời gian dài hơn

Một số khác như paladi, bạch kim hay vàng, không hề phản ứng

Một số hình thành một lớp màng oxit vững chắc trên bề mặt của chúng khiến phân tử oxi không thể xuyên qua được

Chương 2: PHÂN LOẠI KIM LOẠI VÀ CÁC TÍNH CHẤT

Trong bảng tuần hoàn Menđêleep tất cả các kim loại được phân loại theo tính chất hóa học của kim loại Cụ thể người ta phân kim loại ra thành hai nhóm chính: kim loại đen và kim loại màu

2.1 Kim loại đen:

Gồm sắt và các hợp kim của sắt, chiếm 95% các kim loại dùng trong kỹ thuật, thành phần chính gồm Fe: 95.7% - 99.8%, C: 0.2 – 4.3% Ngoài ra còn có các nguyên tố khác như: Si, P, Mn…

Kim loại đen là vật liệu chủ yếu nhất dùng trong các ngành công nghiệp, nhất là cơ khí

2.2 Kim loại màu:

Gồm nhôm, đồng, thiếc, chì, kẽm, crôm, niken, volphram…

và các hợp kim của chúng

Thường có giá thành đắc hơn kim loại đen, nhưng chúng có những đặc tính mà kim loại đen không có như: làm dây dẫn điện,

mạ kim loại hoặc chế tạo các hợp kim không rỉ…

Độ nóng chảy không cao

Có tính dẻo tốt

Độ bền nhiệt, dẻo tương đối cao, có khả năng chống mài mòn và ăn mòn tốt

Dẫn nhiệt, dẫn điện tốt

Chương 3: THÀNH PHẦN CỦA KIM LOẠI

3.1 Kim loại đen:

Gồm có sắt, được sử dụng ở dạng hợp kim: gang, thép, ít được dùng ở dạng nguyên chất

3.1.1 Đặc tính và thành phần của gang:

Gang là hợp kim của sắt và carbon Trong gang hàm lượng carbon >2%

Gang có màu nâu xám, dòn hơn thép, dễ nứt rạn khi chịu tác dụng của lực cơ học, dễ đúc và gia công

Chia thành 3 loại chính: gang thường dùng gồm: gang xám và gang trắng, gang đặc biệt, gang hợp kim

3.1.2 Đặc tính và thành phần của thép:

Là hợp kim của sắt được điều chế từ gang bằng cách làm giảm bớt hàm lượng carbon còn 0.2 – 1.7% đồng thời đưa thêm một số nguyên tố khác như: crom, niken, vanadi, volphram… và làm giảm hàm lượng Si, S,P, Mn để tăng cơ lý tính cho thép

Có độ bền cao, chịu được lực kéo, uốn có tính đàn hồi và biến dạng tốt

Thép có nhiều loại, thường gặp các loại sau: thép carbon và thép hợp kim

3.2 Kim loại màu:

Nhóm kim loại màu còn được phân thành năm nhóm nhỏ dựa vào

sự khác nhau về tính chất hóa lí, phương pháp luyện, mức độ khan hiếm, ý nghĩa công nghiệp

Kim loại màu nặng: đồng, chì, niken, kẽm, thiếc

Kim loại màu nhẹ gồm: nhôm, magiê, titan, natri, bari, canxi, stronti

Kim loại màu ít: Coban, cađimi, molipđen, vonfram, antimon, asen, thủy ngân, bitmut

Kim loại quý: vàng, bạc, platin và nhóm platin: osmi, iridi, ruteni, rodi, paladi

Kim loại hiếm

Chương 4

HỢP KIM ĐỒNG

XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG SẮT

PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ 1,10 PHENANTHROLINE

 Phạm vi ứng dụng

 Nguyên tắc

 Tiến hành

 Công thức tính

4.1 Phạm vi áp dụng:

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp quang phổ phenanthroline để xác định hàm lượng sắt trong hợp kim đồng

Phương pháp này áp dụng để xác định hàm lượng sắt đến 0.4%(m/m) với các hợp kim đồng

4.2 Nguyên tắc:

Chiết sắt từ phần mẫu thử ở dạng phức chất sắt (III)- clo bằng metyl isobutyl xeton

Khử sắt (III) về sắt (II) bằng axit ascobic

Tiến hành phép đo quang phổ phức chất sắt (II) – phenanthroline ở bước sóng với độ hấp thu cực đại

4.3.2 Chuẩn bị mẫu thử:

Cân 5 g mẫu thử +40 ml axit clohydric

+ 40 ml hhydro peoxit, Hòa tan hoàn toàn

Đun sôi 2 phút đến hết Hydro peoxit và làm nguội

Làm nguội

Định mức

250 ml

Hút 25 ml Phễu chiết

Axit clohydric

+ 20 ml metyl isobutyl xeton

Cho vào phễu

Chiết, lắc 15s

Tách các pha,

để chiết hữu cơ+ 20 ml axit clohydric

rửa pha hữu cơ 3 lần Loại bỏ pha nước

4.3.3 Tiến hành phân tích mẫu:

 Giải chiết Fe

 từ pha hữu cơ (2 lần)

+ 10 ml axit ascobic, lắc 20s Chuyển phần nước chiết

vào bình định mức 50ml

+ 5 ml dung dịch 1,10 phenanthroline

Định mức đến vạch

Để yên 30 phút

Tiến hành đo quang Với λ= 510nm

Kết quả

4.3.1 Chuẩn bị dãy chuẩn:

nồng độ (µg/ml)

Định mức (ml)

Dãy chuẩn

dung dịch chuẩn (ml)

axit ascobic

1,10 phenanthroline

Bình

20 ml

5 ml

50 ml

4.5 Cách tính kết quả

Công thức tính:

Dựa vào đường chuẩn và các giá trị đo được từ mẫu thử và mẫu trắng suy ra hàm lượng Fe có trong mẫu

xđ

đm c

m c

m

V

V A

A C

Và hàm lượng Fe tính bằng % theo công thức:

m x 0.00002: đối với hàm lượng nhỏ hơn 0.004% (m/m)

m x 0.0002: đối với hàm lượng từ 0.003 đến 0.04% (m/m)

m x 0.002: đối với hàm lượng từ 0.03 đến 0.4% (m/m)

Trong đó m là khối lượng Fe có trong phần dung dịch thử đã lấy