氟硅酸钾容量法[1]

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[指南]硅酸盐中二氧化硅含量的测定

[指南]硅酸盐中二氧化硅含量的测定

硅酸盐中二氧化硅含量的测定氟硅酸钾容量法实验原理:测定二氧化硅的氟硅酸钾法,是根据硅酸在有过量的氟离子和钾离子存在下的强酸性溶液中,能与氟离子作用生成氟硅酸离子SiF 6 2- ,并进而与钾离子作用生成氟硅酸钾(K2 SiF 6 )沉淀。

该沉淀在热水中定量水解生成相应的氢氟酸,因此可以用酚酞作指示剂,用NaOH 标准溶液来滴定至溶液呈微红色即为终点。

其反应方程式如下:SiO32- + 6F- + 6H+SiF62- + 3H2OSiF62- + 2K+K2 SiF6K2 SiF6 + 3H2 O 2KF + H 2 SiO3+ 4HF4HF + NaOH NaF + H2 O在上述反应中,一个摩尔的SiO32- 转变为四个摩尔的HF ,而HF 与NaOH 反应的摩尔比是1:1 ,由此可知,被测物SiO2 与NaOH 是按1:4 的摩尔比进行化学计量的,即所消耗的每一摩尔的NaOH 仅相当于四分之一摩尔的SiO2,按此关系计算SiO2 的含量。

要使反应进行完全,首先应把不溶性的二氧化硅或不溶性的硅酸盐变为可溶性的硅酸;其次要保证溶液有足够的酸度;还必须有足够的氟离子和钾离子存在。

在水泥分析中,对可溶于酸的样品如普通水泥熟料,纯熟料水泥以及不含酸性混合材料的各种硅酸盐水泥和矿渣水泥等,可以直接用酸分解。

对于不能用酸分解的试样,多采用碳酸钾作熔剂,熔融后再进行分解。

其中用硝酸分解试样比用盐酸好些,因用硝酸分解样品不易析出硅酸盐凝胶,同时由于在浓硝酸介质中氟铝酸盐比在同体积的浓盐酸介质中的溶解度大的多,可以减少铝离子的干扰。

溶液的酸度应保持在3mol·L -1 左右,过低易形成其它盐氟化物沉淀而干扰测定,但酸量过多会给沉淀的洗涤与中和残余酸的操作带来麻烦,亦无必要。

所用的硝酸应一次加入,预防析出硅胶,使测定结果偏低。

氟硅酸钾沉淀完全与否,和溶液体积的关系不是太大,一般在80mL 以内均可得到正确的结果。

氟硅酸钾容量法测定水泥中二氧化硅含量结果不确定度评定

氟硅酸钾容量法测定水泥中二氧化硅含量结果不确定度评定

3 0 I I l l 盐酸 ,再加入 1 m l 硝酸 。用 热盐 酸 ( 1+5 ) 洗净坩
3 ) 所 移取试样 溶液体积 的不确定度 ( ) ; 4 ) 测定二氧化硅时消耗 的氢氧化钠溶液体积 的不确
定度 u ( V 1 ) ;
埚和盖 ,将溶液加热 至沸 ,冷却 , 然 后移入 2 5 0 m l 容量瓶 中,用水稀释至标线 ,摇匀 ,此为溶液 E 。
l 0 m l 3 O℃以下 的氯 化钾 一乙醇 溶液及 1 m l 酚酞 指示剂 溶
度。 矩形分 布的包含 因子 k= , 则天平 的线性分量 为 : O . 5 / 液 ,将滤纸展 开 ,用 氢 氧化 钠标 准 溶液 中和未 洗 净 的 酸 , √ =0 . 2 9 m g 。 由于采用差减法 , 分量必须计算 2次 , 则试样质
称取约 0 . 4 9 6 8 g 试样 ,精确至 0 . 0 0 0 1 g ,置于银坩 埚 中,加人 6~ 7 g氢氧化钠 ,在 6 5 0— 7 0 0℃ 的高温下熔融 2 0 a r i n 。取 出冷却 ,将坩埚放人 已盛有 1 0 0 m l 近沸腾水的烧杯 中,盖上表面皿 ,于电热板 上适 当加 热 ,待 熔块 完 全浸 出 后 ,取出坩埚 ,用水冲洗坩 埚和 盖 ,在搅拌 中一次 加入 2 5

1 2・
2 0 1 4 年 2月
S i c h u a n Bu i l d i n g Ma t e r i a l s
l - J 芝材
2 0 1 4 年 第 1 期
第4 0卷 总第 1 7 7期
D O I : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n 。 1 6 7 2- 4 0 1 1 . 2 0 1 4 . 0 1 . 0 0 7

氟硅酸钾容量法测定硅分析方法释义

氟硅酸钾容量法测定硅分析方法释义

【文章编号】:1672-4011(2006)04-0063-02氟硅酸钾容量法测定硅分析方法释义曾宪梅(四川省建材工业科学研究院) 【中图分类号】:T Q17211+4 【文献标识码】:B硅酸在溶液中有α、β、γ三种型态,α型是正硅酸,呈离子或分子状态(分散状),γ型则是重合的高分子状态,是一种胶体,β型是介于α和γ之间的。

在实际分析而应摒弃,重机关报取样深矿。

其基理在于酸化时应从速跃过PH6-8这个区间,使硅酸从α正硅酸型态存留于溶液中。

为避免此情况发生,可将碱性深液从速注入过量的强酸中,溶液应呈清彻透明状。

祥品称后,加数滴无水乙醇,湿润矿样,如在高温炉中矿,不得紧闭炉门,应留一缝隙,以免熔融物爬向坩埚外部而溢出,温度至700℃时保持10分钟,不得延长,取出时,小心摇动坩埚,以助熔矿完全。

熔矿时称取样品的多少。

样品中Si O2含量控制宜在350毫克以下。

K OH熔剂比用NaH好,因氟硅酸钠溶解度比氟硅酸钾溶解度大(在1715℃时,100毫升水中溶解度分另显01652和01120克)。

为了减少铝(钛)的干扰,通常在有HNO s的介质中酸度3-6N为宜,K A1F4深介度比在HC1介质中大得多。

酸度太低,易形成其它盐类的氟的氟化物沉淀,影响测定,酸度过高,会增加K2SiF6的溶介度,而使结果偏低。

实验表明,以硝酸一盐酸混合酸为宜,硝酸应多于盐酸比例,硝酸稍多无影响,低则会引起氟硅酸钾沉淀不完全。

为了使K2SiF6淀完全,溶液中必须加入过量KC1及定量KF,若加入量不足,会使K A1F4沉淀而干扰沉淀,在水介时滴定的异常现象是滴定终点不稳定,不断褪色,溶介中出现白色絮状沉淀,结果明显偏高。

高含量钛的干扰可用H2O2或在沉淀前加3-4克Na2C244消除。

有硫酸、磷酸的存在,不利于沉淀的形成,致使结果偏低。

实验表明:在60~70毫升体积中沉淀,含铝量大于硅时,KF应加入约115克,硅量大于铝时,则应加入KF210克。

氟硅酸钾容量法测定矿物外加剂硅粉中的二氧化硅含量

氟硅酸钾容量法测定矿物外加剂硅粉中的二氧化硅含量
据搅 拌站 实验 室 的经 验 来 决定 复 合水 泥 和 掺合 料 的 比 前 水泥 混 合材 料 和 混凝 土 掺 合料 还 没 有 形成 产 业 化 的 例, 远远 没有 达到 西方 理论指 导 生产 的水平 。 时候 , 水泥 和混 凝土 行业 需要 衡量 水泥 粉 磨 的降耗 与 混 针 目前 国 内水泥 和 混凝土 行 业 的现 状 , 议水 泥 凝 土耐久 寿命 的提 高二 者 的得 失 , 能再 盲 目重 复过 去 对 建 不 企 业 把 熟料 和 混 合材 料 分 开粉 磨 ,熟料 粉 磨 可 以按 照 的错 误 。●
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广东建材 21 年第 9 02 期
2买验 过 程
21 器与试剂 .仪
3m 0 L银 坩 埚 ; 马弗 炉 ; 0 m 4 0 L玻 璃烧 杯 ;0 m 3 0 L塑料
质量控制与检测
色) 立 刻 用 基准 N O , a H溶液 滴 定 至微 红色 , 并记 下 消耗
的体 积 () v。
0 1 .3 O 0 .8
O 0 .9
0 1 .3 OO .8
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8 2
的 K 1 溶液 清洗 烧杯 及 滤渣 3次 , 滤 纸连 同沉 淀 取 C水 将 下 放入 原烧 杯 中,沿杯 壁 加入 I m 3  ̄ O L 0C以下 K 1 乙醇 C一 溶 液及 l L酚 酞指 示剂 ,先 用 标准 N O 中和 未洗 尽 的 m at t
硅 质 砂 岩
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( 检 测 的精 确度 。 们 也考察 了此检 测 方法 的精密 2 ) 我 酸 , 定 过 程 中 注 意仔 细 搅 动 并擦 洗 杯 壁 , 滴 向烧 杯 中 加 度 , 我们 按 照 同样 方法 对 标准 物 质硅 质 砂岩 G W 3 1 , B 0 12 入 2 0 L煮 沸 的 蒸 馏 水 ( 沸 后 用 N O 0m 煮 a H中 和 至 微 红 G W 3 B 0 13和 G W 3 1 B 0 1 4及 硅 粉 试 样 1 和 2 1 ≠ } #分 别 进 行

氟硅酸钾容量法测定硅铁中硅含量

氟硅酸钾容量法测定硅铁中硅含量

氟硅酸钾容量法测定硅铁中硅含量采用重量法测定硅储量,结果比较准确,但费时,对于大批量的样品测定,无论是使用器皿还是测定速度,都难以满足要求。

2001年,国家检疫检验总局批准颁发的行业标准SN/T1014?1-2001《氟硅酸钾容量法测定硅量》,简便、快捷、准确,而且同时能进行大批量样品测定,达到了重量法难以达到的目的。

在这一方法中,应注意溶样、过滤、洗涤、中和游离酸四个步骤的具体操作。

溶样时,氢氟酸应逐滴加入,边摇边加,使产生的反应热迅速扩散,同时严禁将氢氟酸滴在试样集中的地方,否则将产生浓的黄烟,局部温升超过600摄氏度,使硅形成SiF4挥发损失。

过滤和洗涤环节,要求洗涤次数和洗液用量尽量一致,洗液中虽因KC1的同离子效应防止水解,但因洗液量不一致,仍不可避免地出现因K2SiF6沉淀水解量不等而造成测定误差。

中和游离酸。

应保持速度一致,中和终点颜色深度一致,防止过滴和游离酸因滤纸包容导致的中和不彻底。

沸水水解时,应保持中性沸水用量一致,最终达到滴定颜色深度一致。

上述四个步骤,都将对测定结果带来影响,但操作熟练的化验人员测出的测定值重现性较好。

因此,作为化验人员,应认真掌握每个步骤的操作要点,提高测定的准确性。

分析化学追求的目标就是快速、准确、操作方便,在条件许可的情况下提高优质分析仪器的使用普及率,尽量减少人为影响因素,检测水平一定会提高。

硅铁是一种多孔的不均匀体,同一锭模中的不同部位硅含量都有差别。

锭模熔坑部合金锭会局部超厚,会出现黄带、疏松、粉化、夹渣等现象,都会使合金中局部硅含量偏低。

用组合锭模从同一水口箱浇注的合金锭,其后半部合金比前半部合金的硅含量的测定与取样方式、取样部位关系密切。

部分合金产品会出现局部超厚现象。

厚度达150mm以上时,其合金中层粉化层硅含量有的低于60%,而上表层厚度达20mm时,其合金硅含量有的将大于80%,两者相差甚远。

因此,“GB2272-87标准”中严格规定,FeSi75系列硅铁锭厚度不得大于100mm,FeSi65锭厚度不得大于80mm,硅的偏析不得大于1%。

氟硅酸钾容量法测定铜粉中二氧化硅的研究

氟硅酸钾容量法测定铜粉中二氧化硅的研究
半小 时后 干滤 于塑 料瓶 中备用 。
洗 涤液 : 称 2 5 0 g氯 化 钾 溶 于 4 0 0 0 mL水 中 , 加 1 0 0 0 mL乙醇 用 水稀 释 至 5 0 0 0 mI , 加 少 许 酚 酞指 示剂 , 用 氢氧化 钠 溶 液 ( 0 . 1 5 mo l / L) 中和 至 微
石酸 钾钠 的用 量 、 共存 元 素 的干扰及 消 除 、 氢 氧化 钾
用量 、 过氧 化钠 用量 、 称 样 量进 行 了试 验 , 并 与 重 量 法 进行 了对 照试 验 , 实验表明, 该方 法适 用于铜 粉 中
二 氧化 硅 的测定 。
0 g , 加 煮沸 过 的水 8 O mL, 滴加 酚 酞指 示 剂 3滴 , 用
氟 硅 酸 钾 容 量 法 测 定 铜 粉 中 二 氧 化 硅 的 研 究
张 光 华
( 山 西 垣 曲 中条 山有 色 金 属 集 团有 限 公 司 计 量检 验 部 , 山西 运 城 0 4 3 7 0 0 )

要: 建 立 了 用 氟 硅 酸 钾 滴 定 法 测 定 铜 粉 中二 氧 化 硅 的分 析 方 法 , 样品采用碱 熔融 , 热 水 浸 取 酸 化后 , 用 氢 氧 化 钠 标 准 溶 液 滴 定 析 出 的氢 氟 酸 。方 法测 定 范 围 0 . 5 ~4 0 . 0 0 ; 方 法 相 对 标 准 偏差 0 . 2 7 ~1 . 2 2 ; 加标 回收率 9 9 . 5 ~1 0 0 . 2 % 。本 方 法 适 合 于 铜 粉 中二 氧 化
硅 的测 定 , 本 文采 用 碱 熔 融 试 样 , 热水 浸取 酸 化 后 ,
在强 酸性 溶液 中 , 加 入 氯 化钾 和 氟 化 钾 与硅 酸 根 离 子形 成氟 硅酸 钾沉 淀 , 氟硅 酸钾 在热水 中水 解 , 析 出 等物 质 的量 的氢氟 酸 , 以酚酞 作指 示剂 , 用 氢氧化 钠 标 准 溶液滴 定来 测定 铜 粉 中的二 氧化硅 量 。本文 对 酸化 酸度 、 氟 化钾 的用 量 、 氯 化钾 的用量 、 振 荡时 间 、 静止 时 间 、 滤 纸 的选择 、 氯 化 钾 乙醇 溶 液 的 用量 、 酒

氟硅酸钾容量法测定硅铁合金中硅含量影响因素及对策探讨

氟硅酸钾容量法测定硅铁合金中硅含量影响因素及对策探讨

目前化学法测定硅铁中硅含量的方法主要有 重量法和氟硅酸钾容量法。其中重量法操作较复 杂繁琐,分析周期长。氟硅酸钾容量法相对来说 具有操作简便及快速准确的特点。在上世纪七十 年代中后期以来,氟硅酸钾容量法通过许多化验 工作者的试验研究,使这个方法日见成熟,并且 得到推广和普及,已在建材、地质、冶金等行业 广泛应用。目前我公司的硅铁、硅锰、硅球等物 料均采用氟硅酸钾容量法检测硅含量,该方法操 作步骤及干扰因素较多,操作不慎容易出现误差, 笔者通过多年实践经验的积累,对氟硅酸钾容量 法测定硅铁合金中硅含量的影响因素进行了分析 和探讨,同时提出相应的解决措施与同行进行交 流学习。
涟钢科技与管理
2019 年第 2 期
氟硅酸钾容量法测定硅铁合金中硅含量 影响因素及对策探讨
易凤兰
(涟钢质量部)
摘 要 本文对氟硅酸钾容量法测定硅铁合金中硅含量的影响因素逐一进行分析,并提出了相应的解决措施 和办法,对减少测量误差,提高检测结果的准确性具有较强的指导作用。 关键词 氟硅酸钾容量法;硅铁;硅含量;影响因素;对策
——10%的硝酸钾溶液,使用前现配,效果也比 较好。
b. 为防止沉淀在洗涤过程中有溶解的风险, 过滤沉淀前可直接用洗液在塑料漏斗上调制滤 纸,如果用水调制的滤纸,那么调好后一定要用 洗液洗漏斗和滤纸三次以上,将滤纸上的水洗 净,留在滤纸上的溶液和洗液达到平衡,完全一 致。在洗涤时要少量多次转移全部沉淀,洗涤时 动作要迅速,严格控制洗涤次数和用量,在前一 次全部滤干后再洗第二遍,同时要求所有样品洗 涤次数和用量尽量保持一致,尽管洗液中的硝酸 钾因同离子效应抑制沉淀的水解,但因洗液用量 不一致,仍然不可避免因沉淀水解量不同带来的 测定误差。
2.3 生成氟硅酸钾沉淀的最佳条件
2.3.1 沉淀的介质和酸度 介质可以是盐酸、硝酸或盐酸和硝酸的混合

氟硅酸钾容量法测定二氧化硅容易出现的问题

氟硅酸钾容量法测定二氧化硅容易出现的问题

氟硅酸钾容量法测定二氧化硅容易出现的问题一、试样在分析天平上定量称取后,倒入银坩埚后容易成团,会造成高温熔样时,试样分解不完全,导致测定结果偏低。

二、试样加碱后,放入高温炉的温度过高,已达或接近控制温度,或盖上银坩埚盖时未留缝,均容易喷样,导致结果偏低。

三、在测定二氧化硅的试样溶液中加入的氯化钾固体的量不够,生成氟硅酸钾沉淀不完全,导致测定结果偏低。

四、在测定二氧化硅的试样溶液中加入氯化钾固体时,如溶液的温度高,会溶解过多氯化钾。

以致在溶液静置时析出的氯化钾固体太多,增加沉淀过滤的难度,延长了过滤时间,可能导致部分氟硅酸钾沉淀水解,结果偏低。

五、在测定二氧化硅的试样溶液中,加入浓硝酸,氟化钾溶液并加氯化钾固体饱和后,放置时间不够,导致氟硅酸钾沉淀不完全,使结果偏低。

六、做漏斗水柱的技术不熟练,过滤时漏斗不能形成水柱,过滤、洗涤速度太慢,可能导致部分氟硅酸钾沉淀水解,结果偏低。

七、过滤、洗涤氟硅酸钾沉淀时,因为粗心大意,错用蒸馏水作洗液,导致沉淀部分水解,结果偏低。

用氯化钾洗液(50g/l)洗涤次数和用量控制不好,导致沉淀部分水解,结果偏低。

八、中和残余酸时,速度太慢,导致沉淀部分水解或完全水解,结果偏低甚至测定失败。

九、残余酸未能中和完全,还有部分留在滤纸中,导致结果偏高。

十、用于水解的蒸馏水偏酸性,不中和,导致结果偏高。

十一、用于水解的蒸馏水未沸腾,或沸腾之后又冷却或体积太少滴定时,不利于氟硅酸钾沉淀的水解,易导致结果偏低。

十二、滴定时,终点掌握不好,颜色太浅或太红,导致结果偏低或偏高。

十三、天平使用不过关,称样不准确,以及不能正确使用容量瓶、移液管、滴定管,都会对测定的准确性带来很大影响。

针对以上氟硅酸钾容量法测定二氧化硅时容易出现的问题,可以相应采用以下办法来解决:一、在分析天平上准确称取试样,并把其完全倒至银坩埚后,需轻轻震击银坩埚底部,使试样分散,便于试样能充分与氢氧化钠接触而容易反应完全,或采用银坩埚在熔样中途摇动一次的办法。

氟硅酸钾容量法测定二氧化硅

氟硅酸钾容量法测定二氧化硅

氟硅酸钾容量法测定二氧化硅2009-11-19 12:521 方法提要在有过量的氟、钾离子存在的强酸性溶液中,使硅酸形成氟硅酸钾(K2SiF6)沉淀。

经过滤、洗涤及中和沉淀与滤纸上的残余酸后,加沸水使氟硅酸钾沉淀水解,生成定量的氢氟酸,然后以酚酞为指示剂,用氢氧化钠标准溶液进行滴定。

2 试剂2.1 氢氧化钠(粒状或片状)。

2.2 氯化钾:研细后贮存备用。

2.3 硝酸(ρ1.42g/mL)。

2.4 盐酸(ρ1.19g/mL)。

2.5 盐酸(1+5)。

2.6 氟化钾溶液(150g/L):将15g氟化钾(KF•2H2O)置于塑料杯中,加50mL水溶解,加入20mL硝酸,以水稀释至100mL,在搅拌下加氯化钾至饱和,放置30min,用快速滤纸过滤于塑料瓶中。

2.7 氯化钾溶液(50g/L)。

2.8 氯化钾-乙醇溶液(50g/L):将5g氯化钾溶于50mL水中,加50mL95%的乙醇,混匀。

2.9 酚酞指示剂溶液(10g/L):将1g酚酞溶于100mL95%的乙醇中,用氢氧化钠溶液调至中性。

2.10 氢氧化钠标准溶液的配制和标定方法2.10.1 配制( =0.15mol/L)将60g氢氧化钠溶于10L水中,充分混匀,贮存于带胶塞(装有钠石灰干燥管)的塑料桶中或硬质玻璃瓶内。

2.10.2 标定称取约0.8g(精确至0.0001g)苯二钾酸氢钾于400mL烧杯中,加入约150mL新煮沸过的冷水(该冷水用氢氧化钠标准溶液中和至酚酞呈微红色),使其溶解。

然后加入6滴,7滴酚酞指示剂(10g/L),以氢氧化钠标准溶液滴定至微红色。

氢氧化钠标准溶液的摩尔浓度,按式(3)计算: (3)氢氧化钠标准溶液对二氧化硅的滴定度( ),按式(4)计算: (4)式中:m5??苯二钾酸氢钾的质量,单位为克,g;204.21??苯二钾酸氢钾的分子量;V??滴定时消耗氢氧化钠标准溶液的体积,单位为毫升,mL; TSiO2??1mL氢氧化钠标准溶液相当于二氧化硅的质量,单位为毫克每毫升,mg/mL;15.02??1/4二氧化硅分子量。

氟硅酸钾容量法

氟硅酸钾容量法

一.原理:二氧化硅滴定分析方法都是间接测定方法,氟硅酸钾容量法是应用最广泛的一种,确切的说应该是氟硅酸钾沉淀分离—酸碱碱滴定法。

其原理是含硅的样品,经与苛性碱、碳酸钠等共融时生成可溶性硅酸盐,可溶性硅酸盐在大量氯化钾及F-存在下定量生成氟硅酸钾(K2SiF6)沉淀。

氟硅酸钾在沸水中分解析出氢氟酸(HF),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:SiO2+2NaOH=Na2SiO3=+H2O (1)Na2SiO3=+2HCl=H2SiO3=+2NaC l (2)H2SiO3=+3H2F2=H2SiF6+3H2O (3)H2SiF6+2KCl=K2SiF6↓+2HC l (4)K2SiF6+3H2O = 4HF+H2SiO3+2KF (5)HF +NaOH = NaF+H2O (6)上面(1)是表示含硅样品的分解,也可用HF分解样品。

(2)分解后的试样中的硅酸盐在HCl 存在下转化为可溶性的H2SiO3(3)(4)H2SiO3在大量氯化钾及F-存在下生成K2SiF6沉淀(5)K2SiF6沉淀溶解生成HF(6)以氢氧化钠标准溶液滴定HF,间接测定硅含量。

虽然表面看起来这个过程就是样品溶解—生成K2SiF6—使K2SiF6溶解析出HF—以标准氢氧化钠溶液滴定—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,才能得到准确的测定结果。

二.实践:⒈试液的制备: 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H2SiO3或SiF4⑴样品用碱(NaOH、KOH、Na2CO3、Na2O2)熔融,使硅完全转化为硅酸钠或硅酸钾。

一般使用氢氧化钠熔融,具有温度低、速度较快,含氟较高的试样中的硅不致呈SiF4挥发损失,含铝、钛高的样品,应用氢氧化钾。

实践过程中证明:如果能使用氢氧化钾熔融的样品尽量使用氢氧化钾,这是因为一方面用它可以提供更多的K+,另一方面制成的试液清澈便于观察。

一般样品熔融不加过氧化钠,只有样品不能被氢氧化钾完全分解时,可在加氢氧化钾的同时加入少量过氧化钠助熔.熔融的容器多用银、镍、铁等坩埚.其中使用镍坩埚的比较多,因为镍坩埚耐用,制备的溶液清澈混入的杂质较少.使用镍坩埚时,新的镍坩埚应先用无水乙醇擦去油污,放入马弗炉650℃灼烧30min取出于空气中冷却,形成一层很薄的氧化膜可更加耐腐蚀,延长使用寿命,熔融时应预先在电炉上加热将氢氧化钾中的水分赶尽,再入马弗炉600~650℃熔融5~10min或直至熔融完全。

氟硅酸钾容量法检测硅的改进

氟硅酸钾容量法检测硅的改进

捍卫生活品质 推动产业升级氟硅酸钾容量法检测硅的改进乔锦华 梁国军 (1.国家镁及镁合金产品质量监督检验中心,河南鹤壁 458030;2.鹤壁万德芙镁科技有限公司,河南鹤壁 458030 )摘要:改进后的氟硅酸钾容量法检测硅含量用固体硝酸钾代替硝酸钾饱和溶液,用K-醇液代替酒石酸-尿素混合液,更加促进氟硅酸钾沉淀生成完全,洗涤次数由原来的十余次减少至三次,缩短了分析时间,大量实验证明了该方法操作简便、快速、重现性好、准确度高,提高了工作效率,满足生产化验需求。

关键词:氟硅酸钾; 沉淀; 过滤;滴定;改进中图分类号:O652.1 文献标识码:A DOI:10.19541/ki.issn 1004-4108.2019.02.023镁合金做为最轻的金属结构材料,因其密度小、比强度高,易于回收利用等优点,被誉为“二十一世纪的绿色金属材料”。

我国是镁生产大国,镁产量占世界总产量的80%以上,硅铁是我国皮江法炼镁的重要还原剂,在金属镁的冶炼过程中硅铁可将白云石中的氧化镁置换出来,每生产一吨金属镁大约消耗1.2吨左右的硅铁,对金属镁生产起着重要的作用,因此对硅铁合金中硅含量的测定十分重要。

目前,硅铁合金中硅含量的检测方法主要是高氯酸脱水重量法[1]、氟硅酸钾容量法[2]、比重法[3],高氯酸脱水重量法虽然检验结果较准确,但操作繁琐、检验时间较长,不能同时进行多批次样品检验。

比重法虽然操作简单,检验时间短,但准确性较差,而氟硅酸钾容量法具备分析速度快、检测方法简便、检测结果准确、可以同时进行多批次产品分析检测的优点而被生产单位普通采用。

1 实验部分1.1 实验原理试样以硝酸和氢氟酸分解,使硅转化为硅氟酸,在有过量钾离子存在下,氟硅铬离子形成难溶的氟硅酸钾沉淀,将生成的氟硅酸钾沉淀过滤,然后加入沸水使氟硅酸钾沉淀水解,水解生成当量于硅的氢氟酸,此氢氟酸用氢氧化钠标准滴定溶液滴定,化学反应如下:SiF62-+2k+→k2SiF6k2SiF6↓+3H2O→2KF+H2SiO3+4HFHF+NaOH=NaF+H2O 1.2 试剂硝酸(ρ1.42);氢氟酸(40%);硝酸钾;硝酸钾洗涤液:5 g硝酸钾溶于80 mL水,加入20 mL无水乙醇;K-醇液:5 g硝酸钾溶于50 mL水,加入50 mL无水乙醇;中性沸水:将蒸馏水或离子交换水煮15 min,以酚酞(1%)为指示剂,滴加氢氧化钠标准滴定溶液(0.2 mol/L);氢氧化钠标准滴定溶液(0.1 mol/L)。

氟硅酸钾容量法二氧化硅和氢氧化钠的摩尔比

氟硅酸钾容量法二氧化硅和氢氧化钠的摩尔比

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氟硅酸钾容量法测硅钒铁中的硅

氟硅酸钾容量法测硅钒铁中的硅

氟硅酸钾容量法测硅钒铁中的硅唐世禄四川川投长钢股份公司第四中心试验室摘 要 以滴定法测定硅,试验并确定了最佳测定条件,应用于硅钒铁材料中硅的分析,获得了满意的分析结果。

关键词 滴定法 硅钒铁 硅 硅钒铁作钒铁代用品用于炼钢,其成本相对于钒铁要低且可减少硅铁用量,是较好的炼钢铁合金。

但目前国内既无硅钒铁的标钢,也没有较好的分析硅钒铁中硅的方法。

用传统的重量法,由于硅含量较高,试样溶解很慢,分析周期长,而且在挥发驱硅时,由于沉淀里夹杂一部分钒,对铂金坩锅有一定损害。

作者提出,称适量的硅铁和钒铁标钢于同一塑料烧杯中作为复合标样。

用HF-H NO3溶样,加入适量K F,K NO3,硅形成氟硅酸钾沉淀,过滤,洗涤,加入沸水使之水解,用氢氧化钠滴定。

分析结果令人满意。

1 实验部分1.1 主要试剂尿素溶液:5%(当天配);氟化钾溶液:15%(过滤后使用);硝酸钾—乙醇溶液:取一定量的硝酸钾,加250m L乙醇,加水至500m L水,混匀,硝酸钾要处于饱和状态;氢氧化钠标液0.1425m oL/L;混合指示剂:称50mg酚红和50mg溴百里酚蓝于250m L烧杯中,加100m L水,加热,完全溶解,取下,冷却后用氢氧化钠标液滴至深紫色。

1.2 实验方法称取适量硅铁和钒铁标钢于同一塑料烧杯中,加15m L浓硝酸、5m L40%氢氟酸溶解。

溶完后,加5m L尿素溶液,摇动至无气泡产生,加10m L K F溶液和2g K NO3固体,摇动,使其溶解,然后于冷水浴中冷至低于25℃,放置15min,用中速滤纸和塑料漏斗过滤,用低于25℃的硝酸钾—乙醇溶液洗涤烧杯3次,洗沉淀同滤纸3次,取出沉淀置于原烧杯中,加15m L硝酸钾-乙醇溶液,5滴混合指示剂,用氢氧化钠标液中和残余酸,用塑料棒仔细搅拌滤纸同沉淀至出现稳定紫色,加入200m L沸水,再加10滴混合指示剂,用氢氧化钠标液滴定至稳定紫色。

2 结果与讨论2.1 硝酸钾用量试验表明,115g以上硝酸钾及8m L以上氟水钾溶液可使硅完全转化为氟硅酸钾沉淀。

氟硅酸钾容量法测定稀土氮合金中硅的含量

氟硅酸钾容量法测定稀土氮合金中硅的含量

总第240期2021年6月 南 方 金 属SOUTHERNMETALSSum.240June 2021  收稿日期:2020-11-13;修订日期:2020-12-17 作者简介:黄 波(1988-),男,2010年毕业于西安建筑科技大学应用化学专业,工程师。

 文章编号:1009-9700(2021)03-0022-04氟硅酸钾容量法测定稀土氮合金中硅的含量黄 波,邢文青,罗惠君,彭萍萍(宝武集团中南钢铁广东韶钢松山股份有限公司,广东韶关512123)摘 要:将试样经碱熔融,试样中不溶性硅转为可溶性的硅酸盐。

在硝酸介质中与过量的钾离子、氟离子作用,定量地生成氟硅酸钾(K2SiF6)沉淀。

沉淀在热水中水解,相应地生成等量氢氟酸。

生成的氢氟酸用氢氧化钠标准溶液滴定,用氢氧化钠滴定至亮紫色为终点。

用百里溴酚蓝酚红混合指示剂取代溴麝香草酚兰指示剂使辨色容易。

具体分析了试样处理、氟硅酸钾沉淀条件的最佳试验条件等,从而确定了稀土氮合金中测定硅量的最佳条件。

用两份试样对方法的精密度进行验证,方法的相对标准偏差在0.15 ~0.18 ,用试样加入纯硅粉对方法回收率进行试验,回收率在98.2 ~100.4 。

此方法准确度高、快速简便,可以满足常规分析需要。

关键词:氟硅酸钾容量法;稀土氮合金;硅含量中图分类号:TG115.3 文献标志码:ADeterminationofSiliconContentinRareEarthNitrogenAlloybyPotassiumFluosilicateVolumetricMethodHUANGBo,XINGWen qing,LUOHui jun,PENGPing ping(SGISSongshanCo.,Ltd.ofBaowuGroupZhongnanIron&SteelCo.,Ltd.,Shaoguan,Guangdong,512123,P.R.China)Abstract:Afterthesampleismeltedbyalkali,theinsolublesiliconinthesampleischangedintosolublesilicate.K2SiF6precipitateisformedquantitativelybythereactionofK2SiF6withexcesspotassiumandfluorineionsinnitricacidmedium.Precipitationishydrolyzedinhotwatertoproduceequalamountsofhydrofluoricacid.Theresultinghydrofluoricacidisti tratedwithasodiumhydroxidestandardsolutionandtitratedwithsodiumhydroxidetoabrightpurpleendpoint.Itiseasytodistinguishcolorbyreplacingmromothymolblue phenolredmixedindicatorwiththymolblue phenolred.Thebesttestconditionsofsampletreatmentandpotassiumfluosilicateprecipitationareanalyzed.Theprecisionofthemethodisverifiedbytwosamples.Therelativestandarddeviationofthemethodis0.15 -0.18 .Themethodistestedbyaddingpuresil iconpowderintothesample,therecoverywas98.2 -100.4 .Thismethodisaccurate,fastandsimple,andcanmeettheneedsofroutineanalysis.Keywords:potassiumfluosilicatevolumetricmethod;rareearthnitrogenalloy;siliconcontent0 前言稀土氮合金是炼钢中很强的脱氧、脱硫剂,能消除或减弱钢中许多有害杂质的影响,增加钢的流动性,从而改善钢的表面质量[1]。

氟硅酸钾容量法测定二氧化硅的要点

氟硅酸钾容量法测定二氧化硅的要点

浅谈氟硅酸钾容量法测定二氧化硅的要点【摘要】水泥熟料中的二氧化硅是影响熟料矿物组成的重要成分,其含量高低直接影响到熟料的饱和比和硅率等重要的质量指标。

测定水泥及其原燃材料中的二氧化硅含量是水泥生产过程中质量控制的重要检验项目。

本文主要介绍了氟硅酸钾容量法测定二氧化硅的原理及注意事项。

【关键词】氟硅酸钾容量法;二氧化硅;沉淀;氯化钾;洗涤1.氟硅酸钾容量法测定二氧化硅的原理硅酸在有过量的氟离子和钾离子的强酸性溶液中,能与氟离子作用生成氟硅酸钾沉淀,将氟硅酸钾沉淀经过滤分离后,在热水中发生水解反应,生成氢氟酸用氢氧化钠标准滴定溶液滴定。

根据氢氧化钠标准滴定溶液消耗的体积计算试样中二氧化硅的含量。

根据以上反应原理:首先应将试样中的不溶性二氧化硅转化为可溶性的硅酸,并使溶液具有一定的酸度。

而且要有足够的氟离子和钾离子。

此外,因为生成氟硅酸钾沉淀的反应和氟酸硅钾沉淀的水解反应均是可逆反应,而可逆反应中当反应物质量大于生成物质量时,反应向生成物方向进行,反之,当反应物质量小于生成物质量时,反应向反应物方向进行,化学反应不完全。

要想使化学反应完全,应采取以下措施:加大反应物的质量,使反应向生成物方向进行。

即通过氢氧化钠熔融试样,加盐酸酸化,使二氧化硅以硅酸根离子存在于被测溶液中;加入浓硝酸使被测溶液的酸度为3摩尔/升;加入饱和并过量的氯化钾固体,再加入氟化钾溶液(150g/l),使被测溶液中的硅酸根完全生成氟硅酸钾沉淀,保证反应物完全变成生成物;通过大量的中和的热水,使氟硅酸钾沉淀水解,完全生成一定量的氢氟酸和硅酸。

2.氟硅酸钾容量法测定二氧化硅实验的注意事项(一)熔样过程中的注意事项1.熔样方法的选择。

氟硅酸钾容量法熔融试样有两种方法,一种是以氢氧化钠为熔剂用银坩锅为容器进行熔融,另一种是以氢氧化钾为熔剂用镍坩锅为容器进行熔融。

当对试样进行全分析时,应采用第一种,当试样中二氧化硅含量较低时,应单独称样测定二氧化硅采用第二种方法熔样。

FNCPFL钙镁磷肥可溶性硅含量的测定氟硅酸钾容量法

FNCPFL钙镁磷肥可溶性硅含量的测定氟硅酸钾容量法

FNCPFL钙镁磷肥可溶性硅含量的测定氟硅酸钾容量法FNCPFL0091 钙镁磷肥可溶性硅含量的测定氟硅酸钾容量法F_NCP_FL_ 0091钙镁磷肥-可溶性硅含量的测定-氟硅酸钾容量法1 范围本方法适用于以磷矿石与含镁、硅的矿石,经高温熔融、水淬、干燥和磨细所制得的钙镁磷肥产品中可溶性硅含量的测定。

本方法适用于测定二氧化硅含量在30 mg ~50 mg范围内的试液。

2 原理在酸性溶液中,可溶性硅与氟化钾生成氟硅酸钾沉淀,沉淀在沸水中水解释放出氟化氢,用氢氧化钠标准滴定溶液滴定。

生成的正硅酸离解度很小,不以酸的形式参与滴定。

3 试剂3.1 氯化钾(KCl)3.2 硝酸,ρ约1.42g/mL3.3 过氧化氢3.4 盐酸溶液,c(HCl)=0.5 mol/L量取41.5mL盐酸(ρ约1.19 g/mL)至1L容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。

3.5 氟化钾溶液,50 g/L溶解94 g氟化钾(KF·2H2O) 在水中,稀释至1L,贮于聚乙烯瓶内。

3.6 氯化钾乙醇溶液,50 g/L溶解50 g氯化钾于500 mL水中,用95%(体积分数)乙醇稀释至1000 mL。

3.7 酚酞指示剂溶液,10g/L称取1.0g酚酞,溶于95%(体积分数)乙醇,用95%(体积分数)乙醇稀释至100mL。

3.8 溴百里香酚蓝-苯酚红混合指示剂溶液0.08 g溴百里香酚酞和0.1g苯酚红于20mL 95%(体积分数)乙醇中,加水50 mL,用氢氧化钠溶液(4g/L)调节至pH为7.5(红紫色),再以水稀释至100 mL。

3.9 氢氧化钠标准滴定溶液,c(NaOH)=0.1 mol/L3.9.1 无二氧化碳水的制备将水注入烧瓶中(水量不超过烧瓶体积的2/3),煮沸10min,放置冷却,用装有碱石灰干燥管的橡皮塞塞紧。

制备10L~20L较大体积的不含二氧化碳的水,可插一玻璃管到容器底部,往水中通氮气1h~2h,以除去被水吸收的二氧化碳。

氟硅酸钾容量法测定地质样品中的二氧化硅含量

氟硅酸钾容量法测定地质样品中的二氧化硅含量

测定地质样品中的二氧化硅含量◆马小娅马永录曹开科(青海省有色地质测试中心,青海西宁810007)摘要:本文介绍以酸溶氟硅酸钾容量法测定地质样品中二氧化硅含量,样品经H F—H N03混合溶剂熔融分解,分析和讨论了该方法在测定地质样品中的影响因素,并进行精密度和准确度的实验,确定该方法的最佳分析条件,经试验此方法快速简便,能同时进行大批量地质矿样的测定。

关键词:氟硅酸钾;硅酸盐;二氧化硅目前地质样品中S i O:的测定方法有很多,传统方法是二次盐酸蒸干脱水质量法和动物胶凝聚质量法,还有适用于高含量的氢氟酸挥发质量法,适用于微量硅的硅钼酸分光光度法,本文主要介绍了H F—H N O,为溶剂的酸溶一氟硅酸钾容量法测定二氧化硅,该方法简便、快捷、其准确度和精密度符合要求,可满足地质样品的分析测定。

1方法原理氟硅酸钾滴定法的主要原理是基于硅酸盐在过量钾离子和氟离子的强酸性溶液中能定量形成氟硅酸钾沉淀脚:$1032一+4F一+6H+=S眠+3H20跹+2r=呱2一Sl F,2一+2K+=K2SI F,上经过滤,洗涤,中和以除去残余的酸,再将获得的氟硅酸钾在沸水中水解:K S氓+3//2D=2K F+H2S t03+4H F然后以碱标准溶液滴定水解产生的H F:H F+N aO H=N aF+H、02实验部分2.1仪器和试剂仪器:控温电热板,聚四氟乙烯坩埚(30m1)。

试剂:氢氟酸,硝酸,无水乙醇,氯化钾,0.10m ol/l 氢氧化钠标准溶液。

溴百里酚蓝一酚红混合指示剂:称取溴百里酚蓝一酚红各0.19溶解于100m l乙醇溶液中,用0.10m ol/1氢氧化钠标准液调至亮蓝紫色。

5%氯化钾一50%乙醇溶液:称取氯化钾509溶解于500m l水中,在不断搅拌下加入500m l乙醇溶液,混匀。

实验所用试剂均为分析,实验用水为蒸馏水。

2.2试验方法准确称取0.19试样于聚四氟乙烯坩埚中,加入4m l H N O,、IO m l H F,摇匀,置于控温电热板上,加热至溶液有少量蒸气或小气泡,继续溶解20m i n,取下冷却,用少量水将分解液转移至300r al塑料杯中,加入10m l硝酸,控制体积在60m l左右,在搅拌下分次加入固体氯化钾3~49,至有少量氯化钾晶体未溶,将烧杯置于冷水Q l N G H A l G U O TU J I N G I-U E2,20147320r ai n,将溶液用垫有纸浆的涂蜡漏斗及快速定性滤纸过滤,并用5%氯化钾一50%乙醇溶液冲洗3-4次,将沉淀及纸浆转移至原塑料烧杯中(转移量约为2/3),加入2m l溴百里酚蓝一酚红指示剂,以标准溶液滴定中和至呈鲜明紫色,再加入150m l沸水,使氟硅酸钾水解而释放出H F,用标准溶液滴定释放出的H F,至溶液呈稳定紫色为终点,根据消耗标准溶液的体积计算SO,的含量。

氟硅酸钾容量法测定二氧化硅

氟硅酸钾容量法测定二氧化硅

氟硅酸钾容量法测定二氧化硅[摘要]用氟硅酸钾容量法代替重量法,测定玻璃和原料中的二氧化硅,简便,能及时指导生产。

[关键词]氟硅酸钾容量法;二氧化硅测定1、方法原理试样经碱熔融,将不溶性二氧化硅转为可溶性的硅酸盐。

在硝酸介质中与过量的钾离子、氟离子作用,定量地生成氟硅酸钾(K2SiF6)沉淀。

沉淀在热水中水解,相应地生成等量氢氟酸。

生成的氢氟酸用氢氧化钠标准溶液滴定,借以求出试样中的二氧化硅含量。

SIO32-+6F-+6H+→SiF62-+3H20SiF6 2-+2K+ →K2SiF6↓K2SiF6↓+3H20 → 2KF+H2SiO3+4HFHF+NaOH =NaF+H202、测定方法准确称取0.1 g左右试样于镍坩埚中加2 g左右氢氧化钾,置低温电炉熔融,经常摇动坩埚,在600~650℃继续熔融15-20min,旋转坩埚,使熔融物均匀地附着在坩埚内壁,冷却,用热水浸取熔融物于300 ml塑料杯中。

盖上表面皿。

一次加入15 ml硝酸,再用少量盐酸(1:1)及水冲洗坩埚,熔融物于300 ml塑料杯中。

盖上表面皿。

控制体积在60 ml左右,冷却至室温,在搅拌下加入固体氯化钾至过饱和,加入10ml氟化钾,用塑料棒搅拌,放置7 min。

用涂蜡的玻璃漏斗及快速定性滤纸过滤,用5%氯化钾水溶液洗涤塑料杯2-3次,洗涤滤纸一次,将滤纸及沉淀放回到原塑料杯中,沿杯壁加入10 ml的15%氯化钾一乙醇溶液及1 ml 酚酞指示剂。

用0.15 N氢氧化钠标准溶液中和未洗净的残余酸,仔细搅拌滤纸,并擦洗杯壁直至试液呈微红色不消失。

加入200—250 ml中和过的沸水,立即以0.15 N氢氧化钠标准溶液滴定至微红色。

二氧化硅百分含量按下式计算:式中:V——滴定时消耗氢氧化钠标准溶液的体积,mlG——试样重量,gTSiO2——氢氧化钠标准溶液对二氧化硅的滴定度,mg/m13、条件试样与讨论3.1 温度对标定氢氧化钠浓度的影响氢氧化钠标准溶液浓度准确与否,直接影响分析结果准确度。

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一.原理:二氧化硅滴定分析方法都是间接测定方法,氟硅酸钾容量法是应用最广泛的一种,确切的说应该是氟硅酸钾沉淀分离—酸碱碱滴定法。

其原理是含硅的样品,经与苛性碱、碳酸钠等共融时生成可溶性硅酸盐,可溶性硅酸盐在大量氯化钾及F-存在下定量生成氟硅酸钾(K2SiF6)沉淀。

氟硅酸钾在沸水中分解析出氢氟酸(HF),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:SiO2+2NaOH=Na2SiO3=+H2O (1)Na2SiO3=+2HCl=H2SiO3=+2NaC l (2)H2SiO3=+3H2F2=H2SiF6+3H2O (3)H2SiF6+2KCl=K2SiF6↓+2HC l (4)K2SiF6+3H2O = 4HF+H2SiO3+2KF (5)HF +NaOH = NaF+H2O (6)上面(1)是表示含硅样品的分解,也可用HF分解样品。

(2)分解后的试样中的硅酸盐在HCl 存在下转化为可溶性的H2SiO3(3)(4)H2SiO3在大量氯化钾及F-存在下生成K2SiF6沉淀(5)K2SiF6沉淀溶解生成HF(6)以氢氧化钠标准溶液滴定HF,间接测定硅含量。

虽然表面看起来这个过程就是样品溶解—生成K2SiF6—使K2SiF6溶解析出HF—以标准氢氧化钠溶液滴定—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,才能得到准确的测定结果。

二.实践:⒈试液的制备: 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H2SiO3或SiF4⑴样品用碱(NaOH、KOH、Na2CO3、Na2O2)熔融,使硅完全转化为硅酸钠或硅酸钾。

一般使用氢氧化钠熔融,具有温度低、速度较快,含氟较高的试样中的硅不致呈SiF4挥发损失,含铝、钛高的样品,应用氢氧化钾。

实践过程中证明:如果能使用氢氧化钾熔融的样品尽量使用氢氧化钾,这是因为一方面用它可以提供更多的K+,另一方面制成的试液清澈便于观察。

一般样品熔融不加过氧化钠,只有样品不能被氢氧化钾完全分解时,可在加氢氧化钾的同时加入少量过氧化钠助熔.熔融的容器多用银、镍、铁等坩埚.其中使用镍坩埚的比较多,因为镍坩埚耐用,制备的溶液清澈混入的杂质较少.使用镍坩埚时,新的镍坩埚应先用无水乙醇擦去油污,放入马弗炉650℃灼烧30min取出于空气中冷却,形成一层很薄的氧化膜可更加耐腐蚀,延长使用寿命,熔融时应预先在电炉上加热将氢氧化钾中的水分赶尽,再入马弗炉600~650℃熔融5~10min或直至熔融完全。

碱熔处理样品普遍用于测定各种样品的含硅量.熔融物的浸取一般用40~50ml沸水20ml盐酸和10ml硝酸,一般控制体积≤80ml~≥50ml,体积太大会影响氟硅酸钾沉淀,如果单称样品0.1g测定,这样就可以了,若是样品碱熔后,酸化制成的一定体积试液,然后分液测定硅(二氧化硅含量高的样品如硅酸盐等碱熔酸化制成的一定体积试液,然后分液测定硅是不适宜的,因为含硅量高样品在浸取、酸化、稀释到一定体积的试液制备时酸度降低很多,很快会析出硅胶,从而影响测定结果。

即使含量较低的样品,也应在试液制备好后立即分液,否则放置时间过长也会有硅胶析出造成结果误差),则分取的部分试液中应补加20ml盐酸和10ml硝酸。

⑵用氟酸处理样品:用氟酸处理样品,一般还要加硝酸共同分解样品,对于硅系列的铁合金,由于硅及其它主要成分呈单质状态存在,与氟酸加硝酸溶解反应剧烈往往还要冷却,否则会有样品的散失.对于硅呈化合物状态存在的样品,还需要在加氟酸和硝酸后加热,如果不加热样品分解不完全,但加热温度超过70℃SiF4↑会挥发损失,在聚四氟乙烯烧杯中低温蒸发至最后一定剩余10~15ml体积,这样使样品分解完全硅不会损失.1947年Munter做一实验, 低温蒸发至最后氟酸体积大于1ml,氟硅酸就可以存在在溶液中,氟酸处理含硅样品时,低温蒸发至一定程度时,就会生成氟硅酸、氟酸和水的恒沸三元体系,恒沸点是116℃恒沸混合物的组成为:硅氟酸36%氟酸10%水54%,1ml恒沸混合物含Si66mg换算为硅氟酸(H2SiF6)约0.5g.有人用氟酸处理样品测定矿石的含硅量也取得了满意的测定结果。

.⒉生成氟硅酸钾沉淀的最佳条件::杂质干扰最少是该方法的前题,由氟硅酸钾生成的反应看到:SiO32-+2K++6F-+6H+=K2SiF6↓+3H2O欲使该反应进行到底,得到完全的氟硅酸钾沉淀,K+、F-、H+的浓度要有足够。

.⑴沉淀的介质和酸度:介质可以是盐酸、硝酸或盐酸和硝酸的混合酸。

在盐酸的介质中沉淀时,铝、钛允许量较小,沉淀速度较慢。

但可允许大量铁、钙、镁共存;在硝酸介质中沉淀,铝钛生成的氟铝酸钾和氟钛酸钾的溶解度比在盐酸,因此减少铝钛的干扰,但如果同时有大量钙存在时有影响。

所以样品中含钙、钛、铝均高时采用盐酸硝酸混合酸较好。

所以一般情况使用纯硝酸或盐酸硝酸混合酸结果较好氟硅酸钾沉淀可以完全,一般酸度在3~4mol/L介质中进行(这里的酸度是指硝酸如果是盐酸则要酸度更高,使用纯盐酸介质结果不理想很少有人用)。

⑵氟离子和钾离子的浓度是沉淀的必要因素。

氟离子和钾离子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-的浓度要适当一般控制KFρ约>100g/L,为了保证已生成的K2SiF6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(有人研究提出氯化钾的最小浓度25℃时为100g/L、35℃时为120g/L的条件下氟硅酸钾沉淀完全.)。

⑶另外温度也是不可忽视的,在饱和氯化钾或饱和硝酸钾溶液中,只有在室温<35℃的条件下可生成完全的氟硅酸钾沉淀,温度高于35℃氟硅酸钾沉淀会不完全或复溶。

还有一个很重要的一个问题要注意,氟硅酸钾沉淀一经生成放置10min就可过滤,沉淀放置的时间不超过1~2h放置时间过长沉淀会吸附杂质和共沉淀给测定结果带来误差,建议以下的操作过程最好一鼓作气进行完成,⑷由于F-与玻璃生成硅氟化合物,使用的烧杯、漏斗、搅棒及装氟化钾溶液的瓶子等器皿,均应是不被HF腐蚀的聚乙烯、聚四氟乙烯或其它塑料制成品。

⒊氟硅酸钾沉淀的洗涤:⑴氟硅酸钾沉淀的水溶性较大(Ksp K2si F6=8.6×10-7,在17.5℃时100ml水可溶解0.12g K2SiF6),沉淀洗涤时为防止氟硅酸钾沉淀的溶解,用氯化钾饱和的无水乙醇溶液或饱和硝酸钾溶液。

因用无水乙醇量太大,笔者实验用氯化钾饱和的无水乙醇+水=1+1的溶液做洗液也是可行的,有人用50g/L氯化钾和50%无水乙醇溶液做洗液,也有人反对认为既是低于50%无水乙醇的氯化钾饱和溶液也不能保证氟硅酸钾沉淀不溶解,有人推荐在5~7℃条件下,使用低于50%无水乙醇的氯化钾饱和溶液.液,洗中含无水乙醇的比例应≥50%必须有氯化钾饱和.如果洗液是硝酸钾饱和液则可以不使用乙醇,在沉淀时用硝酸钾粉末或硝酸钾饱和溶液,洗沉淀时可以用≥150g/L硝酸钾溶液。

⑵在这里温度和湿度也值得注意笔者认为夏季室温在高于35℃时不适宜用氟硅酸钾沉淀法测定硅,沉淀在洗涤过程中有溶解的危险(实事是在超过35℃的夏季的测定结果合格率达不到60%,几次造成返工)。

同理湿度>70%,也有同样的问题存在,只是影响没那么大,如使用无水乙醇—氯化钾饱和溶液则可减弱影响。

鉴于同样的原因,过滤沉淀前在塑料漏斗上调滤纸时,可直接用洗液,如果用水调好滤纸后,一定要用洗液洗漏斗和滤纸三次以上,使滤纸上的水洗净,留在滤纸上的溶液和洗液达到平衡,完全一致。

⒋氟硅酸钾沉淀法测定硅的主要干扰元素及消除:大部分阳离子不干扰硅的测定,SO4-2和PO3-3存在不利于氟硅酸钾沉淀的生成,阳离子的干扰主要的是Al3+:在盐酸—硝酸中氟铝酸钾沉淀容易生成, 氟硅酸钾水解滴定操作过程中滴定终点不稳定,不断褪色,溶液中还会出现白色絮状沉淀,滴定结果显著偏高,这就是氟铝酸钾的影响。

硝酸可加速铝络合物的溶解,实验证明在较高酸度6~7.5mol/L,可消除160mgAl2O3(一般控制盐酸—硝酸混合酸度3~4mol/L至少可消除70~80mgAl2O3的干扰)。

另外控制F-的含量,采用钾盐熔样防止引入大量钠离子,在硝酸介质中沉淀,缩短沉淀搅拌放置时间等也可防止氟铝酸钾沉淀生成。

20mgTiO2、CaO50mg、20mgZrO2的干扰,加柠檬酸也可以掩蔽钛和锆可消除钛和锆的干扰。

但不能掩蔽铝不能消除铝的干扰。

另外钛的干扰与硅含量有密切关系,当硅含量低时钛量20mg也不影响,但硅含量较高时钛含4mg就明显干扰,可以在沉淀前加入H2O2或草酸盐使生成[TiO(H2O2)]2+或[TiO(C2O2)]2-可溶性配合物不沉淀。

硼可生成KBF4↓(100ml试液中,硼含量>5mg即生成KBF4↓)干扰测定硅,可以使用含1g/LNaF、>120g/LKCl、PH=5.3的洗液洗涤,可消除硼的干扰。

⒌终点的确定—指示剂的选择:氟硅酸钾滴定法测定硅,是酸碱滴定有许多指示剂可用, 实际上并非如此,因为氟硅酸钾水解后生成了两种酸:H2F2和H2SiO3,氢氟酸的电离常数(Ka=7.2×10-4)比硅酸大的多,以氢氧化钠滴定时,氢氟酸是强酸(H2F2)首先被滴定,不希望硅酸被滴定干扰测定,为防止硅酸(H2SiO3)分解被氢氧化钠滴定,就必须控制滴定终点pH值为7.5~8.0围,若pH>8.5则部分硅酸分解被滴定。

所以应选择适用的指示剂:一般选用中性红(pH=6.8~8.0红至亮黄)、酚红(pH =6.8~8.0黄至红)、混合指示剂溴百里酚蓝—酚红(100ml 水溶液中含溴百里酚蓝、酚红各0.1gpH=7.5黄至亮蓝紫色)也有用,硝嗪黄(黄变浅红PH=6~7.1)、酚酞、百里酚蓝—酚红、次甲基蓝—酚红。

实践证明用混合指示剂较为灵敏,而酚酞终点拖的太长,不稳定,只有很少人使用,一般不使用氟硅酸钾滴定中。

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5~10滴左右,, 酚酞刚变红即是终点,. 几份平行溶液终点的红色深浅应一致。

实践证明标定氢氧化钠标液改用混合指示剂并不合适. 使用溴百里酚蓝—酚红指示剂时因为指示剂的质量和生产批次不同应注意蓝红的比例,要调解到终点时为亮蓝紫色..6.滴定方式: 第一终点即氟硅酸钾沉淀及滤纸上洗涤后少量的残余酸,用氢氧化钠标准溶液滴定至终点,第二终点,是滴定(第一终点后加入中和水)氟硅酸钾水解生成的H+, 第二终点可以有两种方法确定:一为返滴定,加过量的氢氧化钠溶液再用酸标准溶液滴定过量的氢氧化钠标准溶液,终点时溶液由蓝紫色变为黄色.另一为直接滴定.第一终点具体操作:将洗净的沉淀及滤纸打开放入预先加了10mlKCl(饱和)—乙醇洗,加2ml指示剂,滤纸上的沉淀倒入溶液中,滤纸贴于杯壁,先滴加氢氧化钠标准溶液中和绝大部分酸,然后将滤纸捅下捣碎继续滴定(这里如果一开始就将滤纸捣碎就很困难,待部分酸中和后再捣碎就会很容易.中和时烧杯壁和搅棒上沾的残余酸不可忽视,一定要以滤纸擦净并仔细中和),溶液由黄变为蓝紫色终点很明显,中和残余酸不计数.第一终点时要求氟硅酸钾一定丝毫没有溶解,这里包括两个意思:一是氟硅酸钾在洗涤过程中不仅一定要洗净而且一定丝毫没有溶解,二是在滴定第一终点时氟硅酸钾一定丝毫没有溶解.因此洗涤氟硅酸钾沉淀时要尽量洗净余酸,一般洗沉淀7~8次不能少。

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