钠钙硅铝硼玻璃—二氧化硅的测定—称量法-分光光度法

整理时间:2012-11-07   热度:1142
1   范围

本方法适用于钠钙硅铝硼玻璃中二氧化硅量的测定。

2   原理

试料用碳酸钠熔融,以盐酸浸出后蒸干,再用盐酸溶解,过滤并将沉淀灼烧,然后用氢氟酸处理,其前后的质量差即为沉淀的二氧化硅量。用硅钼蓝分光光度法测定滤液中残余的二氧化硅量。于分光光度计700nm处测量其吸光度。两者相加得二氧化硅的质量分数。

3   仪器设备

3.1 无水碳酸钠, 固体。                                                         

3.2 氢氟酸, r1.19 g/mL。                                                         

3.3 乙醇, 质量分数95%。                                                         

3.4 盐酸, r1.19g/mL。                                                          

3.5 盐酸, 1+1。                                                         

3.6 盐酸, 5+95。                                                         

3.7 盐酸, 1mol/L。                                                        

3.8 硫酸, 1+4。                                                         

3.9 氢氧化钠溶液, 100g/L,贮于塑料瓶中。                                                         

3.10 氟化钾溶液, 20g/L,贮于塑料瓶中。                               

p;                          

3.11 硼酸溶液, 20g/L。                                                         

3.12 钼酸铵〔(NH46Mo7O24·4H2O〕溶液, 80g/L,过滤后贮于塑料瓶中。

3.13 抗坏血酸溶液, 20g/L,用时现配。                                                        

3.14 二氧化硅标准溶液,100μg/mL

准确称取0.1000g预先经1000℃灼烧1h的高纯石英[w(SiO2)>99.99%]于铂坩埚中,加入1.5g无水碳酸钠混匀,再加入0.5g无水碳酸钠铺在表面,盖上坩埚盖,先低温加热,逐渐升高温度至1000℃,得到透明熔体,继续熔融3~5min,冷却。用热水浸取熔块于300mL塑料杯中,加入150mL沸水,搅拌使其溶解(此时溶液应澄清),冷却。移入1L容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀后立刻转移到塑料瓶中贮存。

3.15 对硝基酚指示剂乙醇溶液, 5g/L。    

4   仪器设备

分光光度计。

5   操作步骤  

5.1 称样

称取约0.5g试料,精确至0.0001g,置于铂坩埚中。

5.2 空白试验

 随同试料的操作步骤做空白试验。

5.3 试料处理

将试料置于铂坩埚中,加入1.5g无水碳酸钠,混匀,再加入0.5g无水碳酸钠铺在表面,盖上坩埚盖。先低温加热,逐渐升高温度至1000℃,熔融至透明状态,继续熔融15min,旋转坩埚,使熔融物均匀地附在坩埚壁,冷却。用热水浸取熔块于瓷蒸发皿中。盖上表面皿,加入10mL盐酸(1+1)溶解熔块,用少量盐酸(1+1)及热水洗净坩埚,并入蒸发皿内。

5.4 称量法测定

将蒸发皿置于沸水浴上蒸发至无盐酸味,取下,冷却。加入5mL盐酸,放置约5min,加入50mL热水,搅拌使盐类溶解。用中速定量滤纸倾泻过滤,滤液承接于250mL容量瓶中,以热盐酸(5+95)洗涤皿壁及沉淀8~10次,热水洗3~5次 (供光度法用) 。在沉淀上加4滴硫酸,将滤纸和沉淀移入铂坩埚中,置电炉上低温烘干,升高温度使滤纸充分灰化。于1100℃灼烧1h,在干燥器中冷却至室温,称量。反复灼烧,直至恒量。将沉淀用水润湿,加入4滴硫酸及5~7mL氢氟酸,于低温电炉上蒸发至干,重复处理一次,逐渐升高温度驱尽三氧化硫白烟,将残渣于1100℃灼烧15min,在干燥器中冷却至室温,称量。反复灼烧,直至恒量。

5.4 发色

将上述滤液用水稀释至刻度,摇匀。取25.00mL于100mL塑料杯中,加入5mL20g/L氟化钾溶液。摇匀,放置10min后,加入5mL20g/L硼酸溶液和1滴5g/L对硝基酚指示剂乙醇溶液,滴加100g/L氢氧化钠溶液至试液变黄,加入5mL1mol/L盐酸,转入100mL容量瓶中,加入8mL乙醇。4mL 80g/L钼酸铵溶液,摇匀,于20~30℃放置15min。加入15mL盐酸(1+1),用水稀释至90mL左右,加入5mL抗坏血酸溶液,用水稀释至刻度,摇匀。

5.5 比色

1h后,于分光光度计上,用5mm吸收皿,以试剂空白作参比,在波长700nm处测量的吸光度。

5.6 二氧化硅工作曲线的绘制 

于一组100mL容量瓶中,加入5mL1mol/L盐酸和20mL水,摇匀,分别加入0.00,1.00,2.00,3.00,4.00,5.00,6.00,7.00,8.00mL100μg/mL二氧化硅标准溶液,加入8mL乙醇、4mL 80g/L钼酸铵溶液,摇匀,于20~30℃放置15min。加入15mL盐酸(1+1),用水稀释至90mL左右,加入5mL抗坏血酸溶液,用水稀释至刻度,摇匀。1h后,于分光光度计上,用5mm吸收皿,以试剂空白作参比,在波长700nm处测量的吸光度。以二氧化硅量为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制工作曲线。

结果计算

按下式计算二氧化硅的含量,以质量分数表示:

式中:m1—灼烧后未经氢氟酸处理的沉淀及坩埚质量,g;                                                         

m2—经氢氟酸处理灼烧后的残渣及坩埚质量,g;              

V—试料比色溶液的体积,mL;

ρ—工作曲线上查得试料比色溶液中二氧化硅的质量浓度,mg/mL;

m0—试料质量,g。

允许差(引自GB 1549-94)

同一实验室间允许差不大于0.25%;不同实验室间允许差不大于0.30%。

8   参考文献

[1] GB 1549-94

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