钠钙硅玻璃—二氧化硅的测定—称量法-硅钼蓝分光光度法

整理时间:2012-11-07   热度:1043

1   范围

本方法适用于钠钙硅玻璃中硅的测定。

2   原理

试料用H2SO4和HF溶解。以称量法测定二氧化硅。滤液中残留的硅则在H2SO4介质中,Si与钼酸铵生成硅钼黄杂多酸,用抗坏血酸还原成硅钼蓝,于分光光度计波长700nm处测量其吸光度,并以此所测得的二氧化硅量进行补差。

3   试剂

3.1无水碳酸钠。

3.2盐酸,r1.19 g/mL。

3.3盐酸,1+1。

3.4盐酸,5+95。

3.5盐酸,1mol/L 。

3.6硫酸,1+4。

3.7氢氟酸,r1.19 g/mL。

3.8氢氧化钠溶液,100 g/L。

称取10g氢氧化钠于塑料杯中,加100mL水溶解,贮存于塑料瓶中。

3.9氟化钾溶液,20 g/L。

称取2g氟化钾于塑料杯中,加100mL水溶解,贮存于塑料瓶中。

3.10硼酸溶液,20 g/L。

3.11对硝基酚指示剂乙醇溶液,5 g/L。

3.12乙醇,质量分数95%。

3.13钼酸铵溶液,80 g/L。

称取8g钼酸铵溶于100mL水中,过滤,贮存于塑料瓶中。

3.14抗坏血酸溶液,20 g/L,使用时配制。

3.15 二氧化硅标准溶液:

准确称取0.1000g预先经1000℃灼烧1h的高纯石英[(w)>99.99%],置于铂坩埚中,加2g无水碳酸钠,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。此溶液1mL含100μg二氧化硅。

4   仪器设备

高温炉;

分光光度计。

5   操作步骤

5.1 称样

称取0.5g试样,精确至0.0001g。

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1.5g无水碳酸钠,与试料混匀,再取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,用坩钳夹持坩埚,小心旋转,使熔融物均匀地附在坩埚内壁。冷却,用热水浸取熔块入铂蒸发皿(或瓷蒸发皿)中。

5.4 称量法测定

盖上表面皿,加10mL盐酸(1+1)溶解熔块,用少量盐酸(1+1)及热水洗净坩埚,洗液并入蒸发皿内,将皿置于水浴上蒸发至无盐酸味,冷却,加5mL盐酸,放置约5min,加50mL热水,搅拌使盐类溶解。用中速定量滤纸倾泻过滤。滤液用250mL烧杯承接,以热盐酸(5+95)洗涤皿壁及沉淀8~10次。用热水洗涤3~5次,将滤液移入250mL容量瓶,用水稀释至刻度,摇匀。待比色用。

在沉淀上加4滴硫酸(1+4),将滤纸和沉淀移入坩埚中,放在电炉上低温烘干,升高温度使滤纸充分灰化。于1100℃灼烧1h.档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4滴硫酸(1+4)及5~7mL氢氟酸,于低温电炉上蒸发至干,重复灼烧直至恒量。

5.4 发色

   吸取25mL滤液于100mL塑料杯中,加5mL20g/L氟化钾溶液,摇匀。放置10min后,加5mL20 g/L硼酸溶液,加1滴对硝基酚指示剂溶液,滴加100g/L氢氧化钠溶液至溶液变黄色,加5mL1mol/L盐酸,移入100mL容量瓶中。加8mL乙醇,4mL80 g/L钼酸铵溶液,摇匀,于20~30℃放置15min,加15mL盐酸(1+1),用水稀释至90mL左右。加5mL20g/L抗坏血酸溶液用水稀释至刻度,摇匀。

5.5 比色

将部分溶液移入5mm吸收皿,以随同试料的空白试验溶液为参比,于分光光度计700nm处测量其吸光度。

5.6 工作曲线的绘制:

于一组100mL容量瓶中,加8mL1 mol/L盐酸及20mL水,摇匀。取0,1.00,2.00,3.00,4.00,5.00,6.00,7.00,8.00mL100μg/mL二氧化硅标准溶液。加8mL乙醇,4mL80g/L钼酸铵溶液,摇匀,于20~30℃放置15min,加15mL盐酸(1+1),用水稀释至90mL左右。加5mL20 g/L抗坏血酸溶液用水稀释至刻度,摇匀。1h后,于分光光度计上,以试剂空白作参比,选用5mm吸收皿,在波长700nm处测量溶液的吸光度。以二氧化硅量为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制工作曲线。

6   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:wSiO2—二氧化硅的质量分数,%;

m1—灼烧后未经氢氟酸处理的沉淀及坩锅质量,g;

m2—经氢氟酸处理后灼烧的残渣及坩锅质量,g;

m3—从工作曲线上查得的所分取滤液中二氧化硅的量,μg;

m0—试料质量,g。

7   参考文献

[1] GB 1347-88

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