氟硅酸钾法测定水泥中二氧化硅的误差分析

成负误差。（ ３ ） 样品溶液定熔后应尽快地进行试验 。因为硅酸是 弱酸 ， 样 品在浸取 、 酸化 、 稀释 到一定体积 的试液时 酸度会 降低 很多， 很快会析 出硅胶 ， 从而影响测定结果。
３ ＿ ２ 试验操作 步骤
变红 即是终点， 几份平行溶液终点的红色深浅应一致 。
４ 结 语
氟硅 酸钾沉淀 ，温度高于 ３ ５ ℃氟硅酸钾 沉淀会不 完全或 复溶 。 （ ４ ） 氟硅酸钾沉 淀法 测定 硅的主要干扰元素及消除 ： 阳离子的干 扰主要 的是 Ａ ｌ “ ， 在盐酸一硝 酸中氟铝酸钾 沉淀容 易生成， 氟铝 酸钾沉淀使滴定结果显著偏高 ， 控制酸度可 以消 除铝 的干扰 ； 一
出氢氟酸 （ Ｈ Ｆ ） 。 以标准氢 氧化钠溶液滴定 。间接计算出二 氧化
硅 的 含 量 。 主要 反 应 ： Ｓ ｉ Ｏ ２ ＋ ２ Ｎ ａ Ｏ Ｈ ＝ Ｎ ａ ２ Ｓ ｉ Ｏ Ｈ２ Ｏ
Ｎ ａ ２ Ｓ ｉ Ｏ ３ ＋ ２ ＨＣ Ｉ ＝ Ｈ２ Ｓ ｉ Ｏ ３ ＋ ２ Ｎ ａ Ｃ １ Ｈ ２ Ｓ ｉ Ｏ ３ ＋ ３ Ｈ ２ Ｆ ２ ＝ Ｈ２ Ｓ ｉ Ｆ ６ ＋ ３ Ｈ ２ Ｏ Ｈ ２ Ｓ ｉ Ｆ ６ ＋ ２ Ｋ Ｃ Ｉ ＝ Ｋ ２ Ｓ ｉ Ｆ ６ ＋ ２ Ｈ Ｃ Ｉ
中图分类号 ： Ｔ Ｑ１ ７ ２ 文献标识码： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ３ — ５ １ ６ ８ （ ２ ０ １ ４ ） ０ １ — ０ ０ ６ ５ — ０ １
１ 原 理
混 合酸结果 较好 ， 氟硅 酸钾沉 淀完全 ， 酸度在 ３ ￣ ４ ｍ ｏ ｌ ／ Ｌ介 质 中 进行 。（ ２ ） 氟离子 和钾离子 的浓度是沉淀的必要因素。由氟硅酸
３ 误 差产 生原 因及 分 析
（ １ ） 用氯 化钾溶液 （ ５ ０ ｇ ／ Ｌ ） 洗涤沉 淀时操作 应迅速 ， 并严格 控制洗涤次数和洗液用量在 ２ ０ — ２ ５ ｍＬ ，以防 Ｋ ｚ Ｓ ｉ Ｆ 沉 淀提前水 解。 （ ２ ） 沉淀的洗 涤和残余 酸的中和 ， 动作要迅速 。 沉淀洗涤时要 严格控制洗液 的用量 ， 一般不宜超过 ２ ５ ｍ Ｌ 。 ３ ． ２ ． ３ 使氟硅酸钾水解完全 （ １ ） 由于氟硅酸钾 沉淀水解 是一 吸热反 应 ， 所 以必 须加沸 水使其水解 。沸水须 预先用 Ｎ ａ ０ Ｈ溶液中和至酚酞显微红色 ， 以 消除水质对测定结果 的影响 。（ ２ ） 滴定 时的温度 不应 低于 ７ ０ ℃， 滴定速度适 当加快 ， 以防止 Ｈ ２ ｓ ｉ ０ ， 参与 反应使结 果偏 高 ， 滴定至
钾生成 的反应看￣ ｔ ］ ： Ｓ ｉ Ｏ ３ ２ 一 ＋ ２ Ｋ ＋ ６ Ｆ 一 ＋ ６ Ｈ ＝ Ｋ ２ Ｓ ｉ Ｆ ６ ＋ ３ Ｈ ２ Ｏ欲使该反
水泥 中二氧化硅滴定分析 方法 是间接测定方法 ， 氟硅 酸钾 容量法是应用最广泛的一种 ，确切地说应该是氟硅 酸钾沉淀 分
离一 酸碱滴定法 。 其原理是水泥中的硅成 分 ． 经与氢氧化 钠共融
３ ． ２ ． ２ 使氟硅酸钾纯净又没有损失
Ｈ： Ｓ ｉ Ｏ ， 。（ ３ ） 、 （ ４ ） Ｈ ２ Ｓ ｉ Ｏ 在大量氯化钾及 Ｆ 一 存在下生成 Ｋ ２ Ｓ ｉ Ｆ ６ 沉 淀 。（ ５ ） Ｋ ： Ｓ ｉ Ｆ 沉淀溶解生成 Ｈ Ｆ 。（ ６ ） 以氢氧化钠标准溶液滴定
ＨＦ ， 间接测定硅含量 。 ２ 样品溶解及试验步骤 样 品的溶解及试验步骤按照 Ｇ Ｂ ／ Ｔ １ ７ ６ — ２ ０ ０ ８ （ 氟硅酸钾沉淀 ， 、 Ｆ 一 、 Ｈ＋ 的浓度要 足够 。
氟离子 和钾离适 当的过量 可抑 制氟硅酸钾沉淀的离解 ．有助于 降低氟硅酸钾沉淀的溶解度 。一般 Ｆ 一 的浓度要适 当，一般控制
时生成可溶 性硅酸盐 ，可溶性硅酸盐在大量氯化钾 及氟 离子 存 在下定量生成氟硅酸钾 （ Ｋ ： Ｓ ｉ Ｆ ） 沉淀 。 氟硅酸钾在沸水中分解 析
通过上述深入解 析和研 究 ， 在试 验过程 中把握好关 键步骤
误差控制后 ，氟硅酸钾滴定法测定水 泥中二氧化硅 可以得到满
氟硅 酸钾滴定法 的过程， 有三个关键必须做好 ： 使氟硅 酸钾 完 全沉 淀 ， 使氟硅酸钾纯净又没有损失 ， 使氟硅酸钾水解完全 。
３ ． ２ ． １ 使氟硅 酸钾沉淀完全 （ １ ） 沉淀 的介质 和酸度 ： 杂质干扰最少 是该方法 的前提 ， 介 质可 以是盐酸 、 硝酸或盐酸和硝酸 的混合酸 ， 通常使用盐酸硝酸
２ ０ １ ４． Ｎ０ ０１
工程 与 材 料 科 学
Ｊ ｏ ｕ ｎａ ｒ ｌ ｏ ｆ Ｈｅ ｎ ａ ｎ Ｓｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
氟硅酸钾法测定水泥中二氧化硅的误差分析
石 文 君
（ 贵州 １ 拓海科技有 限责任公 司。 贵州 贵阳 ５ ５ ０ ０ ０ ８ ） 摘 要： 本文针对 氟硅酸钾 法测定 水泥 中二氧化硅 的误差分析进行 阐述 ， 对试验人 员在试验操作 中经 常会遇到 一些疑难 问题 。 如手册 中查不到 ， 教材 中一般不 涉及 ， 查阅期刊既 不方便 ， 也 来必有针对性 ， 但 对试验误 差有很 大影响的关键 步骤进行 解析 。 关键词 ： 水泥 ； 化 学分析 ； 氟硅酸钾
８ ０ ｍ ｇ Ａ １ Ｏ ， 的干扰 ； 另外缩短沉淀搅拌放 置时间也 可防止氟铝酸
上面（ １ ） 是表示含硅样 品的分解 ， 也可用 Ｈ Ｆ分解样品 。 （ ２ ） 分 解 后 的试 样 中 的 硅 酸盐 在 ＨＣ １ 存 在 下 转 化 为 可 溶 性 的
钾沉淀生成 ； ｓ ０ 和 Ｐ Ｏ 。存在 不利 于氟硅酸钾沉淀的生成 。
终点呈微 红色即可 。
虽然表面看起来这个过程就是 ：样 品溶解一生成 Ｋ ： ｓ ｉ Ｆ 一 使Ｋ ２ Ｓ ｉ Ｆ 溶解 析 出 Ｈ Ｆ 一以标准氢 氧化钠溶 液滴定一 计算硅 含 量并不复杂 ， 实 际应用 时却必须注意一些关键的环节 。
３ ． １ 样 品溶解
应用氟硅酸钾滴定法，首先必须使样 品中的硅完 全转化为 可溶性 的 Ｈ： Ｓ ｉ Ｏ 或ｓ ｉ Ｆ ４ 。 （ １ ） 水 泥样 品用氢氧 化钠熔融， 使 硅完全转 化为硅 酸钠 ， 氢 氧化钠 熔融具有 温度低 、 速度 较快， 温度高达 ７ ０ ０ ＇ ： Ｅ时仍 比较 稳 定． 熔块用水浸 出加酸酸化后 ， 溶液是清澈透明的。（ ２ ） 需要特别 注意 的是 “ 从 低温升起 ” ． 要低于氢氧化钠 的熔 点 （ ３ １ ８ ℃） 。因为 氢氧化钠易吸收空气 中的水分 ， 如果温度高出熔点 了， 放进高温
Ｋ ２ Ｓ ｉ Ｆ ６ ＋ ３ Ｈ ２ Ｏ ＝ ４ Ｈ Ｆ ＋ Ｈ２ Ｓ ｉ Ｏ ３ ＋ ２ Ｋ Ｆ Ｈ Ｆ ＋ Ｎ ａ Ｏ Ｈ ＝ Ｎ ａ Ｆ ＋ Ｈ ２ Ｏ
（ ５ ） ； （ ６ ） 。
般 控 制 盐 酸一硝 酸混 合 酸 度 ３ ～ ４ ｍ ｏ ｌ ／ Ｌ至 少 可 消 除 ７ Ｏ ～
炉就开始融化 ， 水蒸气在挥发 的过程 中容易把 熔融液带 出来 ， 造
因为氟硅酸钾水解后生成 了两种酸 ： Ｈ Ｆ 和Ｈ ２ Ｓ ｉ Ｏ ， ， 氢氟酸 的电离常数 （ Ｋ ａ ＝ ７ ． ２ ｘ １ ０ ） 比硅酸大得多 ， 以氢氧化钠滴定 时 ， 氢 氟酸是强酸 （ Ｈ ２ Ｆ ） 首先被滴定 ， 不希望硅酸 被滴定干扰测定 ， 为
Ｋ Ｆ ｏ约＞ １ ０ ０ ｇ ／ Ｌ ， 为了保证 已生成 的 Ｋ ２ ｓ ｊ 沉 淀不复溶 。 沉淀反应 最好在饱和氯化钾或饱和硝酸钾溶液 中进行 。（ ３ ） 在饱 和氯化钾
或饱和硝酸钾溶液 中 ， 只有在室温＜ ３ ５ ￣ Ｃ 的条件下可生成完 全的
（ １ ） ；
（ ２ ） ； （ ３ ） ； （ ４ ） ；
意 的结果 ． 是测 定水泥 中二氧 化硅快 、 准 的方 法之一 ， 亦成 为测 定常量二氧化硅广泛使 用的方法之一 。
参考文献 ： ［ １ ］ Ｇ Ｂ ／ Ｔ １ ７ ６ ～ ２ ０ ０ ８ 水 泥化 学分析方法【 Ｓ 】 ．
防止硅 酸（ Ｈ￣ Ｓ ｉ Ｏ ， ） 分解被 氢 氧化 钠滴定 ， 就必 须控制 滴定 终点
ｐ Ｈ值 为 ７ ． ５ ～ ８ ． ０范围内 ， 若ｐ Ｈ ＞ ８ ． ５则部分硅酸分解被滴定 。所 以规程 中规定标定氢氧化钠标液使用 酚酞 ， 使 用酚酞标定时应注
意酚酞指示 剂的用量 应该多一 些， 一 般用 ５ ～ １ Ｏ滴左右 ， 酚酞 刚