|
蘭臺出版社出版──《金屬材料定性定量化學分析法》序
言
分析化學係利用各種化學、物理原理來探討決定物質成分組成（Compositions）之一門科學；其為檢定物質組成元素之種類（Constituents）及大約分量者，謂之定性分析化學（Quatitative
analytical chemistry）；而定量分析化學（Quantitative analytical
chemistry）則確定成分元素之準確組成份量（Exact amount of the
constituents），故二者有密切相關性。供作機械製造或建築用的金屬材料，必須經過化學成分分析、力學試驗、甚或金相檢驗。化學成份分析法可分為乾分析法與濕分析法，前者如放射光譜測定法，操作方便，但設備昂貴。本書則採用濕分析法，就是將材料試樣溶解後，以定性與定量化學分析法，測試其所含元素的種類與濃度。
金屬材料通常所含的化學元素，不外下述23種：碳（C）、硫（S）、磷（P）、矽（Si）、錳（Mn）、銅（Cu）、鐵（Fe）、鎳（Ni）、鉬（Mo）、鋁（Al）、錫（Sn）、銻（Sb）、鋅（Zn）、鉛（Pb）、鎂（Mg）、鎢（W）、鉻（Cr）、釩（V）、銀（Ag）、鉍（Bi）、鎘（Cd）、鈷（Co）、鈦（Ti）等。本書依據上述23種元素，共分二十三章，每一章敘述一種元素的定性與定量化學分析法。
中醫師看病，首先使用「望、聞、問、觸」法，瞭解病患的身心狀況；然後使用「切」法，藉由脈搏跳動狀況，瞭解患者的病況。最後再綜合「望、聞、問、觸、切」所得的結果，確定病況，然後對症下藥。同理，對各種金屬材料進行定性或定量測試以前，對於試樣的資訊瞭解愈多，愈能簡化分析方法，甚或無需經過定性，就能逕行定量分析，分析結果亦愈準確。譬如鐵礦在鼓風爐內，在高溫下與焦碳所生成之一氧化碳作用後，即得「生鐵」，其含碳量約為2.5~4.5%；「生鐵」再精煉後，若煉成「鋼」，則碳量等於0.02~2%；若煉成「鑄鐵」，則碳量大於2%；若煉成「純鐵」，則碳量小於0.02%。另外，供作鐵軌的「鋼鐵」含碳量為0.5~0.6%；用作「安全剃刀片或銼刀」的「鋼鐵」含碳量為 1.2~1.3%，「銑刀或鑽頭」則為 1.1~1.2%。因此，本書在各章前頭，均適度提供各該元素以及該元素的合金與化合物的冶煉、合成、用途、物理與化學性質、以及化學定性與定量分析法之文字敘述，供作實際樣品進行全程定量分析實驗之重要參考。
書中各章的分析實例中，係依金屬材料種類，列舉適當的分析方法；這些方法均為筆者服務於「國軍聯勤高雄六十兵工廠材料試驗所」歷時約七年期間所撰寫與採用者，不僅分析步驟簡單，而且結果準確。另外，在分析步驟中，每一個步驟，譬如加熱、冷卻、稀釋、添加試劑的種類與劑量，以及每一種試劑的化學反應現象……等，都有詳細的註釋。最後連串整個分析實驗的化學反應程式，顯示整個實驗原理。分析人員了解整個化學分析原理後，才能掌控整個分析步驟，因此不僅能提高工作興趣，而且在冗長的分析過程中，也就不容易犯錯了。這是本書最大的的特色。
鋼料與旋轉中之砂輪接觸時，依照含碳量之多少，會產生各種粗細長短不同的火花線條，火花線條還會分枝，枝上開花，花上並附花粉；含碳量愈大花粉也愈多；碳量大到某種程度時，花粉結實累累，宛如稻穗。另外，藉著火花顏色，亦可研判其他合金元素的含量。這些現象宛若上帝的傑作。研判火花所表現的特質，可迅速鑑定鋼料的種類及化學成份。因此判別機械成品的各部材料而無法取樣時，以手砂輪機研磨其不重要之表面，而得火花特質，即可判別材質。或煉鋼時，取少量鋼鐵熔液快速凝固後，藉其火花特質，可立即得知成份，結果可作為煉製過程之重要參考。因此作者在首章碳的定量法中，特別列出「火花觀測法」，這種簡易又實用的方法，在其他化學分析書籍，尚未見到，這也是本書的一大特色。
本書內容理論與實用並重，因此無論對初學或熟手，都很適用。另外，本書附錄所載的各項資料，旨在讓讀者瞭解定性與定量化學的基本概念，以及簡化定量分析上的各項計算，甚具利用價值。
本書除適於從事金屬化驗、或無機分析研究之從業人員使用外，亦可供高工、高農、專科以及大學理、工、農、醫學生自修及參考之用。
筆者才疏學淺，工作之餘，編著本書，錯誤難免，敬請各位先進指正，以便改進！＃台灣蘭臺出版社。
|