ĐẶT VẤN ĐỀ

Thép là hợp kim trên cơ sở sắt và cacbon, là sản phẩm của ngành

luyện kim nói chung, ngành luyện kim đen nói riêng. Thép có mặt ở

khắp mọi nơi : từ dụng cụ gia đình cho tới các tác phẩm nghệ thuật,

trong công nghiệp cơ khí (máy móc, công cụ và dụng cụ), trong ngành

xây dựng (nhà cửa, cầu cống .), trong giao thông vận tải (đường sắt,

tàu biển, ôtô, máy bay .), trong ngành năng lượng (khai thác than, dầu

mỏ, nhiệt điện và thủy điện), trong quốc phòng (vũ khí, xe cộ .), chúng

hiện chiếm khoảng 90% tổng khối lượng vật liệu kim loại dùng trong

công nghiệp của thế giới.

Ngày nay, nhiều loại vật liệu mới đã ra đời, nhưng vị trí then chốt

của thép vẫn chưa bị thay đổi; việc sản xuất thép, gang với khối lượng

lớn khá ổn định, và đã có thể chế tạo ra các loại thép với những tính

chất rất khác nhau nhờ hợp kim hóa, nhờ kỹ thuật nhiệt luyện. Do vậy,

chúng có thể thỏa mãn được những đòi hỏi rất đa dạng trong thực tế.

Tính chất của thép phụ thuộc chủ yếu vào thành phần hóa học của

nó cũng như vào kỹ thuật chế tạo (nhiệt luyện thép). Để đánh giá chất

lượng thép người ta dựa vào phương pháp phân tích thành phần kết hợp

với các phương pháp kiểm tra tính chất cơ lý.

Việc phân tích thành phần của thép thường được tiến hành bằng các

phương pháp hóa lý (phân tích quang phổ, phân tích điện hóa .). Với

hy vọng xây dựng một quy trình phân tích thép đơn giản, nhanh chóng,

tương đối chính xác bằng phương pháp hóa học, trong đề tài này, bước

đầu chúng tôi :

- Tiến hành khảo sát, phân tích sắt trong thép xây dựng - một loại vật

liệu quan trọng, có vai trò quyết định đến chất lượng của các công

trình xây dựng - bằng phương pháp khối lượng.

- Kiểm tra, so sánh kết quả nghiên cứu bằng các phương pháp chuẩn

độ oxi hóa – khử; phân tích quang phổ phát xạ.

MUC LUC

Trang

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

PHẦN THỨ NHẤT: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 2

I. Sắt

I.1. Tính chất vật lý 2

I.2. Tính chất hóa học 2

I.3. Phương pháp điều chế 2

I.4. Trạng thái thiên nhiên 3

I.5. Ứng dụng 4

II. Thép

II.1. Thành phần, cấu tạo và đặc tính của thép 5

II.2. Các phương pháp chế tạo thép 10

II.3. Các loại thép thường dùng 13

II.3.1. Các phương pháp phân loại thép 13

II.3.2. Ký hiệu và công dụng của nhóm thép cán 15

nóng thông dụng (nhóm thép dùng trong xây dựng)

III. Các phương pháp phân tích định lượng sắt trong thép

III.1. Phân tích khối lượng 17

III.2.Phân tích thể tích 17

III.3. Các phương pháp phân tích hóa lý 18

PHẦN THỨ HAI: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

19

I. Phương pháp phân tích khối lượng định lượng sắt

I.1. Nguyên tắc của phân tích khối lượng 19

I.2. Phân loại các phương pháp phân tích khối lượng 19

I.3. Phương pháp kết tủa xác định sắt trong thép xây dựng 19

I.3.1. Sơ đồ của sự xác định 19

I.3.2. Nghiên cứu xây dựng quy trình 19

I.3.3. Chuẩn bị mẫu 20

I.3.4. Phương pháp tính toán 20

II. Phương pháp chuẩn độ thể tích

II.1. Nguyên tắc của phân tích thể tích 22

II.2. Các phương pháp phân tích thể tích 22

II.3. Phương pháp chuẩn độ oxi hóa – khử xác định sắt 22

trong thép xây dựng

III. Phương pháp quang phổ phát xạ nguyên tử (EAS)

III.1. Nguyên tắc 23

III.2. Quy trình phân tích 23

PHẦN THỨ BA: THỰC NGHIỆM 24

I. Máy móc, dụng cụ, hóa chất 24

II. Nghiên cứu xây dựng quy trình phân tích bằng phương pháp

khối lượng

II.1. Khảo sát quy trình tạo kết tủa và nung kết tủa 25

II.1.1. Khảo sát ảnh hưởng của pH đến quá trình tạo

kết tủa 25

II.1.2. Khảo sát các nguyên tố ảnh hưởng đến kết tủa 26

II.1.3. Khảo sát thời gian nung kết tủa 27

II.1.4. Khảo sát nhiệt độ nung kết tủa 28

II.2. Khảo sát quy trình phá mẫu 29

II.2.1. Khảo sát loại acid phá mẫu thích hợp 29

II.2.2. Khảo sát tỷ lệ mẫu : acid 30

II.2.3. Khảo sát nhiệt độ phá mẫu 30

II.2.4. Khảo sát thời gian phá mẫu 31

III. Xác định hàm lượng sắt trong các loại thép xây dựng bằng

phương pháp khối lượng

III.1. Quy trình phân tích 32

III.2. Xác định sai số của phương pháp 34

III.3. Tiến hành phân tích trên các mẫu cụ thể 34

III.3.1. Chuẩn bị mẫu 34

III.3.2. Phân tích mẫu 34

IV. Phân tích sắt bằng phương pháp chuẩn độ oxi hóa – khử 37

V. Phân tích sắt bằng phương pháp quang phổ phát xạ 39

VI. Kết quả phân tích sắt trong thép xây dựng bằng các

phương pháp 40

KẾT LUẬN 4