高硅鋁合金中硅含量的容量法快速測定

周 力，張筱敏

江西洪都航空工業股份有限公司制造工程部，江西南昌 330024

0 引言

高硅鋁合金中硅含量的測定通常采用重量法[1-2]，在已有的文獻[3-4]中還沒有應用容量法測定高硅。本方法是為解決高硅鋁合金中硅重量法測定操作難度大、時間長、耗電量大而制定的，比重量法容易操作、速度快、省電，同時分析結果準確，能用于日常分析。

1 實驗部分

1.1 實驗原理

試樣用氫氧化鉀溶解，用硝酸酸化，生成的硅酸與氟化鉀、氯化鉀生成氟硅酸鉀沉淀，氟硅酸鉀經過濾分離，洗滌后移入熱水中水解，用氫氧化鈉標準滴定溶液滴定，根據氫氧化鈉標準溶液的用量計算硅含量。

1.2 試劑

1）12%氯化鉀-0.1%氟化鉀洗液：稱取60g氯化鉀于500mL塑料杯中加入0.5g氟化鉀再加水400mL溶解，加溴麝香草酚蘭-酚紅指示劑1mL，滴加0.1mol/L氫氧化鈉至鮮紫色，再用0.1mol/L鹽酸滴至鮮紫色剛褪，黃綠色出現即可；

2）0.05%溴麝香草酚蘭-0.05%酚紅指示劑：稱取兩種試劑各0.1g，用40mL無水乙醇溶解，加約150mL水，以氫氧化鈉標準溶液調至鮮明紫色，用水稀至200mL；

3）氫氧化鉀：固體；過氧化氫：30%；硝酸：ρ=1.42；氯化鉀： 固體；氟化鉀：20%，存于塑料瓶中；氫氧化鈉標準滴定溶液：0.1mol/L。

1.3 分析步驟

1）準確稱取0.1000g～0.1500g試樣于50mL銀坩堝中，加3g氫氧化鉀，10mL水，置熱處溶解，待激烈反應停止后，滴加5滴過氧化氫，加熱煮沸5min～10min，取下冷卻，吹洗坩堝蓋及壁，將溶液小心傾入已盛有20mL熱硝酸的250mL塑料杯中并洗凈坩堝，進行酸化，使沉淀溶解，加入3g氯化鉀冷至室溫（15℃～25℃），邊攪拌邊滴加10mL氟化鉀（體積約60mL），靜置15min，用中速濾紙于塑料漏斗中過濾，用氯化鉀-氟化鉀洗液將沉淀全部轉入濾紙中并洗至中性（廣泛pH試紙試至5-6后，再洗1次～2次），于原塑料杯加入150mL沸水和1mL麝香草酚蘭-酚紅指示劑，滴0.1mol/L氫氧化鈉標準溶液至鮮紫色，不計毫升數，然后將沉淀連同濾紙移入杯中水解，用0.1mol/L氫氧化鈉標準溶液滴至由黃色轉淺紫色為終點，記下0.1mol/L氫氧化鈉標準溶液耗用毫升數V1；

2）帶近似試樣硅含量的標準樣品按1）記下0.1mol/L氫氧化鈉標準溶液耗用毫升數V2；求出滴定度T，可提高分析準確度。

1.4 計算

T = 標樣含量(%)×稱樣量(g)/標準溶液耗用毫升數V2；

Si% = T×標準溶液耗用毫升數V1/試樣重量（g）。

2 結果與討論

2.1 條件試驗

2.1.1 濾紙選擇實驗

根據表1，選擇中速濾紙用于試驗。

表1 濾紙實驗

經過實驗發現中速濾紙能夠比較好滿足速度和準確度要求。

2.1.2 氯化鉀加入量實驗

經過實驗氯化鉀加入量超過1g結果就比較穩定，考慮到實驗溫度有可能較低（5℃），同離子效應，所以選擇加3g氯化鉀。

2.2 方法的精密度

選擇ZAlSi-0-1標樣及ZL9標樣各分析8次，計算其平均值、標準偏差、相對標準偏差，均在允許的偏差范圍內，如表2所示。

表2 精密度試驗 %

2.3 方法的準確度

選擇5種牌號的標樣分別采用容量法進行試驗，并將結果與標準值比較，分析結果與已知的標準值相一致。數據見表3。

表3 準確度試驗 %

3 結論

容量法測定標準試樣結果與標準值無顯著差異，結果準確，重復性好，操作簡便，快速，便于日常檢測工作使用。

[1]中華人民共和國國家標準.鋁及鋁合金化學分析方法重量法測定硅量[S]. GB/T6987.5-2001.北京：中國標準出版社.

[2]中華人民共和國國家標準.鋁及鋁合金化學分析方法鉬藍光度法測量硅量[S]. GB/T6987.6-2001.北京：中國標準出版社.

[3]盧國壬，吳風英.高硅鋁合金中硅含量的分光光度法快速測定[J].輕金屬，1999，7.

[4]范素珍，陳瑞香.快速法測定高硅鋁合金中的硅含量[J].現代商檢科技，1998，3.