冶金工程实验技术考题集锦自我整理.docx

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冶金工程实验技术考题集锦自我整理

冶金工程试验技术

1、电阻炉加热原理是什么？

电热体分几类？

答：

电阻炉是将电能转换成热能的装置。

当电流I通过具有电阻R的导体时，经过t时间便可产生热量Q：

Q＝0.24I2Rt。

当电热体产生的热量与炉体散热达到平衡时，炉内即可达到恒温。

电热体分为金属和非金属两类。

2、常用的金属和非金属电热体有哪几种？

它们的使用温度和气氛要求如何？

答：

（1）金属电热体通常制成丝状，缠绕在炉管上作为加热元件，常用的电热丝有：

①铬镍合金丝－可在1000℃以下的空气环境条件下长期使用。

②铁铬铝合金丝－使用温度在1200℃以下，可以在氧化气氛下（空气）使用。

③铂丝和铂铑丝－铂丝使用温度在1400℃以下，铂铑则可用到1600℃。

能在氧化气氛（空气）中使用。

④钼丝－Mo的熔点高，长期使用温度可达1700℃，但Mo在高温氧化气氛中可成氧化钼升华，因而仅能在高纯氢、氨分解气或真空中使用。

（2）非金属电热体

非金属电热体通常做成棒状或管状，作为较高温度的加热元件，常用的非金属电热体有如下三种：

①硅碳电热体－SiC电热元件在氧化气氛下能在1400℃以下长期工作,棒状SiC常用于箱式电阻炉（也称为马弗炉），管状SiC用于管式电阻炉。

②硅钼电热体--MoSi2电热元件可在氧化气氛中1700℃以下使用,一般做成I或U型，。

③石墨电热体--石墨电热体在真空或惰性气氛中使用温度可达2200℃，一般在1800℃以下使用。

但石墨在高温下容易氧化，需在保护气氛（Ar、N2）中使用。

通常加工成管状，用于碳管炉（也称为汤曼炉）电热元件，也可做成板状或其它形状。

3、感应炉有哪几类？

电磁搅拌强度与什么因素有关？

电磁搅拌有哪些有益和有害作用？

答：

感应炉可分为以下三种：

工频感应炉（50或60HZ）、中频感应炉（150-10000HZ）、高频感应炉（10-300KHZ）。

（真空感应炉是用来进行真空冶炼的设备。

真空炉的电源设备与中频感应炉基本相同。

真空炉的感应圈和坩埚部分被放在能够密封的炉壳内（如图2-5所示），由真空泵抽气后，真空度可达到1.34-0.134Pa范围内。

）

电磁搅拌的强弱与电流频率的平方根成反比，与炉料的吸收功率成正比。

使钢液产生电磁搅拌的电磁力F＝K·P/

。

如需脱除氩气中的杂质氮，可用600℃镁屑脱氮，反应式为：

N2+3Mg=Mg3N2。

（2）CO的净化

用钢瓶装的高压CO2通过加热到1150-1200℃的木炭而制得的CO中，其主要杂质是CO2和N2。

其中CO2杂质可以用50%KOH溶液或碱石棉除去，然后再按照CaCl2→硅胶→P2O5的次序进行脱水。

因铁矿石还原实验常用CO＋N2的混合气体，所以N2杂质不必去除。

（３）H2的净化

钢瓶装氢气的主要杂质是O2、N2和水。

一般将H2通过加热到400℃的铂（或钯）石棉或经过活化后的105催化剂（一种含钯为0.03%的分子筛，呈颗粒状，它能使氢和氧在室温下迅速化合为水），在催化作用下产生如下反应脱除O2：

2H2+O2=2H2O。

然后再经过硅胶，P2O5干燥脱水，即可满足大多数实验的要求。

8、获得真空的方法有哪几种？

低真空和高真空度的范围是多少？

答：

获得真空的方法：

①主要方法：

用真空泵抽气；②吸附：

辅助方法，加入吸附剂，将气体吸附．③冷凝：

辅助方法，用液氮将气体冷凝。

低真空度：

１０3～１０-1Pa

高真空度：

１０-1～１０-6Pa

（超高真空度；<１０-6Pa）

9、真空泵有哪几类？

各有什么特点？

答：

①机械真空泵：

有旋片式真空泵、往复式真空泵、滑针式真空泵等。

一般能达到小于１Pa的低真空度。

②油扩散泵：

由加热部分、冷却部分和喷射部分组成。

工作时经电炉加热使泵体内的扩散油挥发成蒸汽，油蒸汽沿导管上升由喷嘴喷出。

一般可达小于

１０－４Pa的高真空度。

　③水蒸气喷射泵：

由高速水蒸气喷入抽气机造成低压空间，被抽气体不断流入这一低压空间，被水蒸气带出而获得真空．一般可达小于１Pa的低真空度。

10、什么叫偏光？

偏光显微镜主要用来鉴定什么矿物？

有哪几种鉴定方法？

答：

偏光是在光路中加入起偏振镜和检偏振镜构成的。

自然光（灯光）通过偏振镜可变为偏振光，在偏光下可观察到透明矿物的物理光学性质，以作为鉴别矿物的依据。

（１）单偏光观察

在光路中仅插入下偏光镜（起偏镜），得到单偏光光路。

在单偏光下可观察到物相的形状、大小、数量、分布、透明度、颜色、多色性与解理。

（２）正交偏光观察

在单偏光光路的基础上，加入上偏光镜（检偏镜），即构成正交偏光光路，可对矿物的消光性，干涉色等光学性质进行测定。

偏光通过均质体矿物后，振动方向不发生变化，所以光不能通过上偏光镜，视场呈黑暗消光现象。

非均质体矿物因光学性质各向异性，旋转载物台一周，出现四明四暗，即出现四次消光现象。

在正交偏光下观察到有四次消光现象的矿

答：

偏光显微镜薄片的制作：

将样品粘附在载玻璃片上，磨到0.03mm厚度，至透明，放在岩相显微镜观察。

反光显微镜光片的制作：

将试样粗磨、细磨、抛光后，在金相显微镜下观察。

14、X光衍射和电子探针鉴定矿物的目的是什么?

答：

X光衍射：

利用X射线衍射方法，对试样中由各种元素形成的具有固定结构的化合物进行定性和定量分析，其结果不是试样的化学成分，而是由各种元素形成的具有固定结构的化合物的组成和含量。

电子探针：

获得样品表面形貌放大像后，能同时进行指定微区的化学成分分析。

15、差热分析法的主要用途是什么？

答：

利用差热分析，可测得试样发生吸热或放热反应时的温度（或时间）。

差热分析主要应用在测量

（1）无机化合物；

（2）金属、合金、矿物、黏土；（3）高分子化合物；（4）有机化合物；（5）电器、电资产品；（6）陶瓷、水泥、玻璃、耐火材料等材料的反应热、分解和降解、相变、结晶化、脱水、热力学常熟和熔点等。

16、定量分析有哪几个步骤？

答：

定量分析步骤：

1）取样---在取样过程中，最重要的一点是要使分析试样具有代表性。

2）试样的分解---分解试样的方法主要有溶解和熔融两大类。

溶解：

用水、酸或碱等分解试样。

熔融：

用碱性或酸性试剂与试样在高温下熔融。

其中最常用的方法是酸溶解分解试样法。

3）测定---选择化学分析或仪器分析方法进行试样中组元含量的测定。

4）计算分析结果---样重量、测量所得数据和分析过程有关反应的计量关系，再根据标准样品的分析结果或标准曲线计算试样中有关组分的含量。

5）定量分析结果的表示---钢的分析结果用C、Si、Mn、P、S等元素的质量百分数表示；炉渣分析结果常用氧化物形式表示分析结果，但有时，元素的氧化物存在价态不清楚（FeO、Fe2O3），则可直接用该元素质量百分数表示（如炉渣中的w（TFe）%）。

17、滴定分析适合于测定什么含量的组分？

滴定分析怎样确定滴定终点？

答：

滴定分析通常适用于测定高含量或中含量组分，即待测组分质量分数在1%以上。

为了确定在什么时候终止滴定，常在待测物质的溶液中加入一种试剂即指示剂，当滴定到等当量点附近时，指示剂的颜色发生突变，据此终止滴定（这一点就是滴定终点）。

18、分光光度法主要应用于测定什么含量范围的组分？

怎样做出分光光度法标准曲线？

测定范围：

容量法0.05-0.40质量百分数；吸光光度法0.002-0.30质量百分数。

22、钢中氢以什么形式存在？

钢中定氢有哪些方法？

微压法定氢是什么原理？

答：

氢以原子或离子的形式溶于钢。

钢中定氢：

真空加热微压法、气相色谱法、脉冲加热气相色谱法。

测定原理：

氢在金属中的溶解符合平方根定律[H]=K

式中[H]−氢在金属中的溶解度；

−密闭容器内，氢在气相中的分压；

K−比例常数。

基于上述原理，将试样置于石英管中，使系统保持低于0.133Pa的高真空条件下，加热到650~800℃。

借助于油扩散泵的作用，使试样中的氢充分地析出。

然后收集于分析容器中，用麦氏计测其压力。

将气体通过温度为450~500℃的氧化铜转化炉，使H2氧化成H2O蒸汽，经液氮或干冰－丙酮冷却冷凝（-78℃），反应如下：

CuO+H2=Cu+H2O（气）

H2O（气）→H2O（固）

残余的气体再吸集于分析容器中，二次测量压力。

根据两次压力差，换算成标准状态下氢的含量。

23、钢中氧主要以什么形式存在？

钢中定氧有哪些方法？

红外线法定氧是什么原理？

答：

氧主要以氧化物夹杂的形式存在于钢中。

钢中定氧：

脉冲加热红外线法、气相色谱法、脉冲加热气相色谱法。

红外线分析钢中氧的基本原理：

基于钢样中释放出来的气体与石墨碳作用生成的多原子气体分子（CO，CO2等）的浓度不同，其吸收辐射能不同，可选择性地吸收红外线某一波长，根据吸收程度大小来测定该气体含量的多少。

24、什么叫气相色谱法？

气相色谱法测定钢中氢、氮、氧的原理和步骤是什么？

答：

气相色谱法是采用气体作为流动相的一种色谱法，在此法中，载气（如氩气）载着欲分离的试样通过色谱柱中的固定相，使试样中各组分分离。

原理是：

使混合物中各组分在两相间进行分配，其中一相是不动的，称为固定相；另一相是携带混合物通过此固定相的流体，称为流动相。

当流动相中所含混合物经过固定相时，就会与固定相发生作用。

混合物中的不同组成在固定相中的滞留时间有长有短，从而按先后不同的次序从固定相中流出。

色谱柱内充填的常用固体吸附剂有硅胶、活性碳、氧化铝、分子筛等。

它们都具有很大的比表面（一般为100～1000㎡/g），且对不同组分的吸附能力不一样，因此可根据被分析对象来选用最合适的吸附剂。

比电极引线可用Mo丝，与钢液接触的回路电极也采用Mo棒。

30、用定氧探头进行钢液定氧时，为什么要同时测定钢液温度？

答：

以ZrO2-MgO固体电解质为例说明，电池表达式是：

（-）Mo|[O]Fe||ZrO2-MgO||Mo，MoO2|Mo（+）

（+）Mo|[O]Fe||ZrO2-MgO||Cr，Cr2O3|Mo（-）

对于电池

（1），MoO2的分解压大于钢液的平衡氧分压，式中

为Mo-MoO2的平衡氧分压，

。

如已测得氧电势E（V）和温度T，可利用已知的PMo和Pe`计算出钢液中氧的平衡分压。

将p[o]代入

即可算出钢液中氧活度a[o]。

31、定氧探头测定结果是a[o]还是[O]%，二者有什么差别？

答：

定氧探头测定结果是a[o]，[o]%是百分浓度，a[o]=f[o]%。

32、定氧探头测定结果与红外线法（或气相色谱法）定氧结果有何不同？

答：

定氧探头测定的是液态钢中的溶解氧的活度，红外线法（或气相色谱法）测定的是固态钢中的总氧含量。

33、定氧探头在炼钢中哪些方面得到应用？

答：

固体电解质定氧探头在控制炼钢操作,提高钢的质量方面显示了较大的作用，一般在控制炼钢操作上取得了以下几个方面的效果。

（1）氧气转炉终点碳的控制

（2）连铸半镇静钢与沸腾钢替代钢种的脱氧控制（3）镇静钢含Al量的控制（镇静钢一般要用Al脱氧）（4）易切削钢硫化物夹杂形态的控制（易切削钢的切削性与硫化物夹杂的形态有关）。

34、氧浓差电池能够测定哪些热力学参数？

举例说明

答：

氧浓差电池能够测定反应的

、K、溶质的活度相互作用系数等。

测定Ｆe－Nb熔体中Nb的活度、测定炉渣中Nb2O5的活度。

（１）测定Ｆe－Nb熔体中Nb的活度

对含Nb铁水进行热力学分析时，须知铁液中Nb的活度与其他元素对Nb的活度相互作用系数。

用固体电解质定氧方法测定

时，可利用以下反应：

2

，其平衡常数为K=

。

当渣中NbO2为固体纯氧化物时，aNbO2=1，上式取对数。

[％Ｎb]→0,log

=得

=。

同样，CO和CO2混合气体

，

=，

=。

类似氧位的建立，还可以用H2-H2S混合气体控制气相硫位，用H2-NH3混合气体控制气相的氮位，用H2-CH4混合气体控制气相的碳位等等。

36、钢铁冶金中哪些反应是气－固反应，固－液反应，液－液反应，气－液反应？

答：

（1）气相—液相：

例如气相中氧与钢液中元素的反应，气体（H2，N2等）在钢液中的溶解等。

（钢液的吸氮、吸氢，氧气对钢中元素的氧化，碳氧反应和真空处理等。

）

（2）气相－固相：

例如各种氧化物的分解，一氧化碳对铁矿石的还原等。

（3）液相－液相：

例如炉渣对钢液的脱P、脱S；渣中FeO对钢中元素的氧化；渣中氧化物被钢中元素还原等。

（4）液相－固相：

例如合金元素在钢液中的溶解，炉渣对耐火材料的侵蚀等。

（在钢铁冶金中所涉与的固-液反应有铁的熔融还原、钢液的凝固、废钢和铁合金的溶解、炉渣对耐火材料的侵蚀、石灰在炉渣中的溶解等。

）

37、测定液－液反应平衡时，高温炉内为什么要求Ar气氛？

答：

实验可在高温管式炉中进行，为避免气相中的氧参与反应，将Ar气通入炉内保护。

38、什么叫平衡分配比？

怎样测定？

测定平衡分配比对炼钢工艺有何作用？

答：

平衡分配比：

反应达到平衡时，某一元素在渣中的含量与在钢中的含量的比值。

做平衡试验，当反应达到平衡时取钢样和渣样分析某种元素的含量，用渣中的含量闭上钢中的含量即为平衡分配比。

作用：

使实际条件尽量接近实际情况，以便平衡实验结果直接与工艺过程相对比，找出实际状态与平衡状态的差距，以便对反应进行控制盒改进冶炼操作条件。

39、表观平衡常数与平衡常数有何不同？

怎样通过实验测得平衡常数？

答:

表观平衡常数为产物与反应物的浓度比，与温度和浓度有光。

平衡常数为产物与反应物的活度比，只与温度有关。

以H2（g）+[S]=H2S（g）为例，表观平衡常数，平衡常数

。

40、进行水模型实验时，怎样使模型与实型两系统达到相似？

答：

在水模型实验中，常用水来模拟金属液，水模型中流动和实际钢液流动相似的条件为Fr数和Re数相等，即Fr水＝Fr钢；Re水＝Re钢

如能应用尺寸1：

1的模型，即L水/L钢=1；则u水=u钢，可做到Fr数和Re数均相等，相似是理想的。

如不采用1：

1模型（例如等比例缩小），仅仅保证Fr水和Fr钢相等，而检验Re数是否属于同一自模化区，即不必保证模型和实型的Re数相等，而保证二者处于同一自模化区，也可做到流动相似。

在水模型实验中，常常采用保证决定性准数相等的近似模化法，即采用模型和实型两系统的Fr准数相等的方法。

41、测定熔池流场混匀时间常用哪些示踪剂？

混匀时间与哪些因素有关？

答：

（1）电导法:

电导法测定混匀时间是将KCl（质量浓度200g/L）溶液瞬时注入水模型容器内（容器用有机玻璃制做）的水中，然后连续测量水中的电导率变化，直至电导率稳定时为完全混匀时间。

混匀时间与搅拌条件、吹气量、吹气方式有关。

（2）pH值法：

实验时在水中加入H2SO4（或HCl）做示踪剂，用离子计或pH计测量水中pH值的变化，以确定混匀时间。

混匀时间与搅拌条件、吹气量、吹气方式有关。

42、气－液模拟和液－液模拟水模型实验分别采用什么方法模拟？

答：

气-液反应模拟使用NaOH-CO2系模型实验可以模拟气-液反应过程的传质现象。

实验时可将一定浓度（例如0.01mol/L）的NaOH水溶液注入水模型容器中，用喷枪将CO2气体吹入溶液中。

由于CO2被NaOH溶液吸收，溶液的pH值将发生变化。

用电极探头测定容器中溶液的pH值，并可将pH计的输出信号通过A/D转换器输入微机进行在线测量和实时处理。

液-液反应模拟，可在水模型容器中用纯水模拟钢液，10号机油模拟熔渣，用苯甲酸（C6H5COOH）作示踪剂。

实验时，先将苯甲酸溶于机油中，然后放在纯水表面上，吹气搅拌。

苯甲酸逐渐向水中传递，通过电导率的变化测定水中苯甲酸浓度的变化过程。

电导曲线表示油和水两相间的传质速率。

43、测定熔池流场速度分布常用什么方法？

熔池流场中有哪几个区？

答：

熔池流场速度分布的测定方法有如下两种。

①热线测速仪测定流场：

热线测速仪是一种接触式测速仪器，它能够测量液体的流速。

热线测速仪的探头由一根极细的金属丝（0.5-10um）制成，通常用电阻温度系数大的钨丝或铂丝，也叫热敏电阻。

测量时将金属丝探头置于流场中，通电流加热，因此称为热线。

当流体流过金属丝时，由于对流散热，金属丝的温度发生变化而引起电阻变化，利用电阻变化可以推算出流速的大小。

②激光多普勒测速仪测定流场：

通过测量流体里悬浮粒子的运动速度，间接地确定流体速度。

这样，在流体里要有一定数量的粒子提供散射光。

在测定水模

2）判断钢中或渣中组元传质为限制性环节的方法

可假定某一环节为限制性环节，建立该环节的传质数学模型。

然后运用数值法将实验结果代入模型进行计算分析，考察是否符合传质模型所表达的关系。

47、研究耐火材料在渣中的溶解速度时，可采用什么方法？

答：

研究耐火材料在熔渣中的溶解速度，通常采用旋转圆柱法或旋转圆盘法。

试验时，将耐火材料圆柱放入熔渣中旋转浸蚀一定时间后，取出圆柱测量其直径减少量。

盛转炉渣的容器，在1400℃以下时可用纯铁坩埚，在1600℃时可用MgO坩埚。

固体耐火材料在熔渣中的溶解速度如果由传质步骤所控制，其溶解速度将随搅拌强度的增加而加快。

用圆柱浸蚀后的半径随时间的减少（-dr/dt）表示溶速。

48、研究CO还原铁矿石的速度时，可采用什么方法？

答：

研究气体还原铁矿石动力学的常用方法是热天平法。

用该方法实验时，将矿球用铂丝悬挂在天平上，吊在高温炉内，在惰性气氛中升温至预定温度，通入恒压恒流量的还原气体进行还原。

随着反应的进行，矿球的质量不断减少（因失氧），其值可从天平上读取。

反应t时刻的矿球还原率F可由下式表示。

式中：

Wo为试验前矿球的质量；Wt为还原开始t分钟后矿球质量；

TFe：

还原前矿球中总Fe质量分数；FeO为还原前矿球中FeO质量分数。

除了热天平方法之外，还有气相分析法。

气相分析法是使用红外线气体分析仪在线测量还原过程逸出的气体中组分（CO，CO2）的浓度，并根据逸出气体的流量得到矿石样品的还原率F。

F=（n1+n2）/n∑O。

式中:

n1－以CO形式逸出的氧mol数=∑（1/22.4）f{ϕ%CO}Δt

n2－以CO2形式逸出的氧mol数=∑（1/22.4）f{ϕ%CO2}Δt

f－逸出气体的流量

固相分析法是在还原过程中取样做化学分析以确定还原率。

热天平法测试简单、精度高，是研究气体（CO、H2）还原铁矿石的动力学的常用方法，但对于还原反应外有失重的原料就不适用了，

49、为测定1600℃下CaO-MgO-SiO2-FeO-MnO-Nb2O5渣系中的aNb2O5，制定实验方案时，如何考虑以下问题？

（1）用什么高温炉

（2）用什么坩埚（铁水可用石墨坩埚，钢水可用Al2O3或MgO坩埚）（3）炉内用什么气氛（4）怎样确定平衡时间（确定的方法，对大坩埚一般是相隔一定时间（从几十分钟到几小时）进行取样分析（或用定氧探头测定金属液中a[0]），至组成（或a[0]）不变表示已达平衡；对小坩埚可依次加热至不同时间，样品全部淬火分析组成。

）（5）实验中怎样取钢样和渣样（6）用什么原理测出aNb2O5（7）渣－钢反应平衡后，需

步骤：

在氩气气氛中，将金属试样放在石墨坩埚内，在脉冲加热炉中通电加热至2500～3000℃，试样熔融后释放出H2、N2、CO等混合气体；氩气载着混合气体通过色谱柱，分离后流经热导池检测器；以峰高含量法分别测定三种气体的含量，再用注射标准气体或同时测定标准样品的办法换算结果。

25、化学分析所用的钢样和渣样分别怎样制样？

答：

钢样的制取：

（1）炉前钢样的制取

样模取样：

用样勺伸进炉内，先沾渣后插入钢液中取出一勺钢水。

取样器取样：

将专门制作的取样头插到钢液内取样。

（2）成品钢样的取样

在钢的连铸过程中，在中间包内用样勺或取样器取成品钢样。

在铸坯或轧材上取样，可用钻、车等方法，取其碎屑。

（3）实验室中钢铁样的制取

在实验室高温炉内坩埚中取钢铁样，一般使用石英管抽取。

钢样可用车床或钻床加工取其碎屑。

生铁样可先退火，再车或钻取碎屑。

炉渣试样的制取：

高炉渣取样是在放渣时，用长勺取样。

转炉渣取样是在倒炉时，用样勺从炉内取出。

实验室高温炉坩埚中取样，一般是用纯铁棒沾取。

渣样取出后先粗破碎，再用磁铁将渣粉中金属铁吸出，然后全部通过规定筛孔（100目，未通过部分返回再粉碎），装入试样袋备用。

26、什么叫固体电解质？

常用的氧化物固体电解质有哪几种？

答：

固体电解质：

在某些固体中有些特定的离子具有较大的迁移速度，在较高温度的条件下，具有较高的电导率。

在高温下，具有低电阻的ZrO2或ThO2基的材料适合做固体电解质。

27、为什么要在ZrO2中掺杂CaO或MgO做固体电解质？

答：

原因：

ZrO2具有很好的耐高温性能和化学稳定性，但在1150℃时将发生相变（由单斜晶变成正方晶体），体积缩小9%，因此ZrO2晶形随温度变化是不稳定的。

当在ZrO2中加入一定数量的CaO或MgO等阳离子半径与Zr4+相近的的氧化物时，经高温煅烧后，其固溶体为立方晶系，并且不再随温度变化而改变，成为稳定的ZrO2。

28、怎样确定固体电解质氧浓差电池的正负极？

答：

在高氧分压端的电极反应为：

O2+4e=2O2-。

气相中的氧分子夺取电极上的四个电子成氧离子并进入晶体。

该电极失去四个电子，因而带正电，是正极。

在低氧分压端，发生下述电极反应：

2O2-=O2+4e。

晶格中的氧离子丢下四个电子变成氧分子并进入气相。

此处电极得到四个电子，因而带负电，是负极。

29、什么叫参比电极？

常用什么材料做参比电极？

答：

对一个氧浓差电池，其中氧分压已知的一侧称为参比电极。

通常使用Mo/MoO2或Cr/Cr2O3作为参比电极。

提供一个固定的氧分压），参

答：

分光光度法一般可测定质量分数1-0.001%的微量组分。

分光光度法是基于物质对光的吸收作用而建立起来的分析方法，它利用分光光度计来测量一系列标准溶液的吸光度，绘制标准曲线，然后根据被测试液的吸光度，从标准曲线上求得其浓度或含量。

19、化学分析与物相分析（电子探针）的组分定量分析结果有何不同？

答：

化学分析是通过滴定物质的量或转化为待定的物质的量来确定含量，物相分析是通过测出某种元素的特定波长的X射线的强度来确定物质的相对含量。

20、测定化学成分的仪器分析法有哪几种？

它们分别对所分析的样品制样有什么要求？

答：

常用的几种仪器分析法的特点如下所示，表中四种仪器分析法均属于光学分析法。

方法名称

分析原理

分析用样品要求

经常分析的样品种类

分光光度法

溶液中分子对光的选择

溶液

钢铁、合金、炉渣、原材料

X光萤光光谱分析

原子受X射线照射而发射出萤光X射线光谱

固体（熔融获得）

炉渣、原材料、

原子吸收分光光度法

原子蒸汽对同种元素发射的特征谱线的选择吸收

溶液

炉渣、原材料、钢铁

发射光谱分析

原子受热能和电能的激发而发射出特征光谱

固体（金属本身）

钢铁、合金

21、钢中氮主要以什么形式存在？

钢中定氮有哪些方法？

化学定氮的主要原理是什么？

答：

氮在钢中主要以氮化物的形式存在，部分氮以原子态固溶于金属晶格中，形成间隙式固溶体，也有极少部分氮以游离状态存在。

钢中定氮的化学分析法：

蒸馏分离定氮、容量法测定、气相色谱法、脉冲加热气相色谱法。

化学定氮的主要原理：

试样分解：

2Fe4N+18HCl=3FeCl2+2NH4Cl+5H2

2FeN+4H2SO4=Fe2（SO4）3+（NH4）2SO4

Mn3N2+4H2SO4=（NH4）2SO4+3MnSO4

蒸馏过程：

NH4Cl+NaOH=