本文重点阐述了铸造用球化剂中镁元素在球化过程中所起的作用，并分析了氧化镁的作用及有效性。对当今常见的几种氧化镁分析方法进行分析，讨论优缺点，以及分析方法的选择原则和应用进行了讨论。

1 概述

在铸造生产中广泛使用的球化剂是稀土镁硅铁合金。其中的镁元素主要是以硅化镁（Mg2Si）和氧化镁（MgO）两种形态存在。硅化镁作为球化剂中的一个单独相而存在,氧化镁则作为稀土镁硅铁合金中的非金属夹杂物而存在[1]。一些铸造企业只对球化剂中的Mg元素进行检测，并作为其中有效Mg的含量。由于MgO对于球化不起作用，而传统的Mg元素测定方法不能区分有效Mg和无效Mg的实际含量，所以在Mg元素达标的前提下，MgO的存在直接减少了球化剂中有效Mg的含量，对球化过程和产品质量造成不良影响[2]。所以球化剂的生产过程中，控制氧化镁的含量是一项十分重要的工作，而且球化剂中氧化镁的含量也是检验球化剂质量的重要指标。球化剂中MgO的测定方法主要有以下几种：酸碱滴定法、EDTA容量法、分光光度法、电感耦合等离子体发射光谱法、原子吸收光谱法等，以下对几种测定方法简要说明，并对各种测定方法的选择和应用进行讨论。

2 球化剂中MgO的测定方法

2.1 酸碱滴定法

赵戍华[2]等人对酸碱滴定法进行了仔细的试验和分析，他们以氯酚红作指示剂,采用氢氧化钠标准溶液来滴定钙镁合量,之后运用EDTA络合滴定法测定试样中CaO的含量，并从钙镁合量中扣除。经过严谨的比对，该方法与原子吸收法测定平均值的相对标准偏差不超过3%。据相关文献[13]进一步介绍,酸碱滴定法中，使用硝酸钡的效果比氯化钡更好,主要原因是NO3-不会促进铬酸对镁元素的发生作用。

2.2 EDTA容量法

李胜天[9]等人采用将试液加热冒高氯酸烟再滴加盐酸“飞铬”后蒸干的方法 ,其中钙元素的干扰采用加酒石酸钾钠的方法消除,其他元素的干扰则加入相应掩蔽剂以消除影响,最终用EDTA标准溶液进行滴定，以铬黑T作为指示剂。

杨建卫[10]等人通过试验，提出了在重铬酸钾介质中直接用EDTA滴定镁元素含量的理论，并采用试验确定了球化剂中氧化镁相的提取条件以及干扰元素的消除方法，改进后的方法简单，快捷，重现性好。

李广路[11]张秀明等[16]采用EDTA直接快速测定浸出液中的镁，方法操作简单、分析速度较快，无需贵重仪器，且滴定终点也不难观察，

夏岫云[12]用EDTA 络合滴定法测定稀土镁硅铁中氧化镁含量。试样经重铬酸钾溶解、浸取、分离,在PH10时,以铬黑T为指示剂, EDTA标准溶液定量对钙、镁合量铬合滴定。在PH≥12 时,以钙试剂为指示剂,EDTA标液定量滴定钙量,同时做空白试剂试验,用差减法计算氧化镁量。方法特点:不必挥铬,EDTA滴定,终点明确,结果的精密度好,相对标准偏差在1.52%以内,测定氧化镁的范围为0.30%～3.00%。方法简单快速,具有良好的应用前景。

2.3电感耦合等离子体发射光谱法[3]

该方法测定稀土镁硅铁合金中的氧化镁只在GB/T16477.3-2010中见到，在其它文献中尚未见介绍。GB/T16477.3-2010 《稀土硅铁合金及镁硅铁合金化学分析方法 第3部分:氧化镁含量的测定 电感耦合等离子体发射光谱法》规定：试样用重铬酸钾溶液浸取分离，在稀盐酸介质中，采用等离子发射光谱仪，在波长280.270 nm处，测定氧化镁的含量。方法的重复性限（r）为2.8×Sr，再现性限（R）为2.8×Sr，并规定了实验室间分析结果允许差标准。

2.4 原子吸收光谱法

GB/T16477.3-1996[4]、赵戍华等[2]和张峻等[5]分别采用原子吸收光谱法进行测定，铝的干扰加氯化锶溶液消除，钙不干扰测定。原子吸收光谱法测定条件如下表1：

表1 原子吸收光谱法测定稀土镁硅铁合金中氧化镁的条件

2.5 分光光度法

凌树荣[6]选用偶氮氯磷I为显色剂,用光度法直接测定氧化镁中的镁,在 0.02 %的重铬酸钾溶液中测定镁无需分离，铬的影响用空白试验及褪色后试液作参比扣除,钙的干扰用EGTA-Pb溶液进行掩蔽，分析的标准偏差不大于0.026 %。

陆光、王景德[7]详细介绍了“偶氮氯磷Ｉ分光度法”测定球化剂中MgO之方法,试验表明，该方法测试结果稳定，数据准确。

薛孝民等[8]采用重铬酸钾分离氧化镁体系,试验了大量重铬酸钾存在下,镁(Ⅱ)与偶氮氯膦Ⅰ的显色条件,研究了制样条件对测定氧化镁的影响。试验结果表明,测定误差主要来源于取样、制样及氧化镁的分离，建立了稀土镁硅铁合金中氧化镁的偶氮氯膦Ⅰ光度测定法，方法的RSD为6.67%。

3 讨论

3.1 关于试样的采取和制备及氧化镁的提取方法

要想获得正确的分析结果，第一步是必须正确的制备试样和完全提取出合金中的氧化镁。因重铬酸钾溶液比铬酸具有更多的优点,如酸度小、性质稳定等,因此在提取氧化镁相时应采用其作浸取剂[14]。提取氧化镁的方法和步骤，GB/T16477.3-2010中已有详细规定，并且是可行的，必须遵守。所有其它不同的分析方法不应也无必要对提取氧化镁的方法再做无谓的研究，提取氧化镁的方法和步骤都必须统一到GB/T16477.3-2010中的规定。但由于该标准对试样的采取和制备方法未作明确规定，薛孝民等[8]根据《铁合金化学分析用试样的采取和制备》中的规定稀土镁硅铁合金试样的粒度不能超过0.16mm[15]，试验了手工研磨及盘式振动磨的振动时间对试验的影响，试验结果表明,机械振动研磨制样镁被氧化较严重,测定结果偏高，因此为避免镁被氧化,试样应经手工研磨,使粒度小于0.15mm,样品存放于干燥器中备用，避免被空气氧化。

3.2 各种分析方法的优缺点  

 电感耦合等离子体发射光谱法[3]和原子吸收光谱法[4][5][6]干扰少且操作简单，但由于这两种检测设备价格较贵，特别是电感耦合等离子体发射光谱仪价格昂贵，其使用受到很大限制。杨建卫[10]、李广路[11]、夏岫云[12]分别介绍的EDTA滴定法不用除铬，在重铬酸钾介质中直接用EDTA滴定镁量，方法简单、快速，滴定终点也不难观察，具有较高的实用性。李胜天[9]介绍的EDTA滴定法由于须进行除铬,以改善终点观察,从而使分析手续繁杂且污染环境，目前已不使用。 酸碱滴定法[2]是采用铬酸溶样，因铬酸的酸度（PH2）比重铬酸钾溶液的酸度（PH5）高，所以有可能将合金镁相中的镁溶下少许，影响分析结果，目前此法已被淘汰。分光光度法[6][7][8]也不用除铬，操作比较简单、分析速度也较快，无需贵重仪器，实用性较强。

3.3 分析方法的具体选择和应用

 杨建卫[10]、李广路[11]、夏岫云[12]分别介绍的不用除铬的EDTA滴定法以及分光光度法[6][7][8]，均具有操作简单、快速、准确的特点，完全能在日常分析中使用，具有较大的实用价值。但如果供需双方对氧化镁的测定结果有异议，需要进行仲裁分析，则必须按GB/T16477.3-2010规定的方法进行，当然也可使用双方都协商认可的分析方法进行检验。