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铝及铝合金分析

铝在元素周期表中属ⅢA族，其相对原子质量为26.98154，密度

2.6989g/cm3（20℃）。纯铝呈银白色，具有良好的导电性、导热性、延展性

及抗腐蚀性。铝是典型的两性元素易，溶于盐酸和其他氢卤酸，也溶于强碱溶液

不溶于冷的浓硫酸和硝酸。铝易与氟化物、柠檬酸盐、酒石酸盐、乙二胺四乙酸

二钠盐（EDTA）以及许多含氧、含氮有机试剂等生成稳定的结合物。

铝及铝合金的用途很广泛。高纯铝抗腐蚀性强，可用来制造保存和运输硝酸、

过氧化氢、甲醛、有机酸的器具，并在食品工业上用作包装材料。纯铝可用于制

造电缆、电线、电容器、整流器、汇流板等。铝合金分为变形铝合金和铸造铝合

金两大类。变形铝合金根据其成分不同有防锈铝、硬铝、锻铝、超硬铝、特殊铝

等；铸造铝合金根据成分不同有铝硅合金、铝铜合金、铝镁合金、铝锌合金等。

铝合金广泛用于航空工业、汽车工业、化工、机械制造工业以及民用建筑等。

在铝及铝合金中需要对Fe、Si、Cu、Ti、Ca、Mg、Mn、Zn、Pb、Ni、

Cr、V、Sn、Zr、Ga、RE、Be、Sb、Li、B、Cd等元素进行测定。根据上述

元素含量的多少，选用不同的分析方法。

铝及铝合金中铁的测定一般采用邻菲罗啉分光光度法或原子吸收光谱法。邻

菲罗啉分光光度法是在pH2-9范围内，Fe2+与邻菲罗啉形成橙红色络合物，该

方法有较高的灵敏度和良好的稳定性。原子吸收光谱法选用较窄的通带，一般采

用波长248.3nm处，在空气-乙炔氧化性火焰中进行测定。对硅、镍、钒较高

的试样，在测定时要加入一定量的锶盐消除其干扰。

铝合金中硅的含量大于1%时，一般采用重量法，近年来也采用改进的硅钼

蓝分光光度法。铝及铝合金中硅的含量小于1%的试样可采用硅钼蓝分光光度

法。溶液中，硅酸与钼酸盐形成黄色的硅钼杂多酸，它有两种形态，α-硅钼酸；

β-硅钼酸。通常分析中多采用β-硅钼酸形态，这是由于形成β-硅钼酸的酸度较

高，避免某些较易水解元素的干扰，加入适当的还原剂，如抗坏血酸1-氨基-2-

萘酚-4-磺酸等，由硅钼黄变成硅钼蓝。铝合金中磷、砷干扰测定，加入草酸、

柠檬酸、酒石酸或提高溶液的酸度，以破坏磷钼杂多酸和砷钼杂多酸。

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铝及铝合金中铜测定，根据铜的含量高低选择合适的分析方法。对高含量的

铜的测定一般采用恒电流电解重量法。用恒电流电解时，能和铜一起析出的金属

有As、Sb、Sn、Bi、Ag、Hg、Au等，在铝合金中除锡以外的金属含量极微，

可以不考虑。对锡的干扰，可在试样处理时，加入氢溴酸和溴水使其成溴化物从

高氯酸溶液中挥发出去。在电解将近终了时，由于溶液中Cu2+浓度较低，电解

速度较慢，要使这一部分铜沉积完全需要1~2h，在这段时间内，其他的杂质元

素也容易析出，因此电解到一定程度后，用分光光度法测定残留液中铜。铝及铝

合金中铜的测定常用的分光光度法有双环己酮草酰二腙分光光度法、新亚铜试剂

（2，9-二甲基-1.10-菲罗啉）分光光度法。在pH8~9溶液中，Cu2+与双环

己酮草酰二腙形成蓝色水溶性络合物，当pH＜6.5时络合物不形成，pH＞10

时络合物的颜色迅速褪色，而显色最佳的pH8~9，铝合金中共存元素不干扰测

定。在pH3~7溶液中，Cu+与新亚铜试剂形成黄色络合物，可被三氯甲烷萃取，

铝及铝合金中一般共存元素均不干扰测定。