氟硅酸钾法测定二氧化硅方法的原理、实践、应用浅析.doc

氟硅酸钾法测定二氧化硅方法的原理、实践、应用上世纪七十年代以前,常量硅的测定主要应用重量法,1862 年Stolba 、1926 年 Trevere 曾提出过氟硅酸钾使用于测定硅的滴定法,,国内外提出了许多实用的方法,也有许多实验室提出了用于不同样品的操作规程,当时问题较多,,是测定常量硅的快、准的方法之一,虽然它使用较多的乙醇,但从总的来看成本不会超过重量法,又能达到快速准确测定硅的目的,所以推广的非常好非常快,这都是深入研究克服了许多缺点,才能有强有力的生命力。。: 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(K 2SiF 6)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: SiO 2+2NaOH =Na 2SiO 3=+H 2O………(1) Na 2SiO 3=+2HCl =H 2SiO 3=+2NaCl ………(2) H 2SiO 3=+3H 2F 2=H 2SiF 63H 2O………(3) H 2SiF 62KCl =K 2SiF 6↓+2HCl ………(4) K 2SiF 6+3H 2O=4HF +H 2SiO 3+2KF ……………(5) HF+NaOH =NaF +H 2O……………(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 H 2SiO 3(3)( 4)H 2SiO 3在大量氯化钾及 F -存在下生成 K 2SiF 6沉淀(5)K 2SiF 6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K 2SiF 6—使K 2SiF 6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重一些要害的环节,才能得到准确的测定结果。: 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H 2SiO 3或SiF 4⑴样品用碱(NaOH 、KOH 、Na 2CO 3、Na 2O 2)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 SiF 4挥发损失,含铝、钛高的样品,应用氢氧化钾。实践过程中证实:假如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亮便于观察。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、,因为镍坩埚耐用, ,新的镍坩埚应先用无水乙醇擦去油污,放入马弗炉650 ℃灼烧30mi n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,假如单称样品 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,,还需要在加氟酸和硝酸后加热,假如不加热样品分解不完全,但加热温度超过 70℃SiF 4↑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