堿熔-氟硅酸鉀容量法測定鐵礦石中二氧化硅的條件測試

王翠

（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局703隊 伊寧 835000）

1 引言

目前測定 SiO2的方法有很多,針對本實驗室的日常生產(chǎn)分析要求，采用堿熔-氟硅酸鉀容量法測定二氧化硅的含量。根據(jù)二氧化硅測定的方法、原理及實驗室的實際情況綜合考慮，針對不同的測定條件做了比對試驗，以確定不同條件對測定結(jié)果的影響程度，從中選出了最佳條件，提高了準確度。

2 實驗部分

2.1 主要試劑

（1）氟化鉀溶液（150g/L）：稱取30g氟化鉀（KF·2H2O），置于塑料杯中，加150mLH2O,25mL硝酸和25mL鹽酸，并加氯化鉀使之飽和，放置30min，用塑料漏斗過慮于塑料瓶中。

（2）KCI-C2H5OH洗液（50g/L）：將 5g氯化鉀溶于50mL水中，再加入50mL乙醇，混勻。

（3）酚酞指示劑（1g/mL）

（4）氫氧化鈉標準溶液（0.15mol/L）：稱取60g氫氧化鈉溶于預(yù)先煮沸并已冷卻的10L蒸餾水中,充分搖勻，貯存于帶膠塞（裝有鈉石灰干燥管）的塑料瓶中，備用。

（5）氫氧化鈉標準溶液濃度的標定：稱取0.8000g苯二甲酸氫鉀，精確至0.0001g置于400mL燒杯中，加入約150mL煮沸過的已用氫氧化鈉溶液中和至酚酞成微紅色的冷水，攪拌使其溶解，加入6～7滴酚酞指示劑溶液，用氫氧化鈉標準溶液滴定至微紅色。

（6）標定氫氧化鈉標準溶液濃度的計算公式如下：

式中：C(NaOH)為氫氧化鈉標準溶液的濃度，mol/L; m為苯二甲酸氫鉀的質(zhì)量，g; V為滴定時消耗氫氧化鈉標準溶液的體積，mL；204.2為苯二甲酸氫鉀的摩爾質(zhì)量，g/mol。

（7）氫氧化鈉標準溶液對二氧化硅的滴定度

2.2 實驗方法

稱取 0.1g（精確至 0.0001g）試樣置于盛有 2g粒狀 KOH的鎳坩堝中，再覆蓋 1g，于650～700℃馬弗爐中熔融分解5～10min，取出鎳坩堝，冷卻，用濾紙擦凈坩堝底部后放入塑料燒杯中，加入20mL沸水提取，用少量熱水洗出坩堝。在攪拌下迅速加入10mL鹽酸，控制溶液體積40～50mL，待溶液冷卻至室溫，加入8mL硝酸放在冰水中冷卻。冷卻后加氯化鉀溶解至溶液飽和，使之過量0.5～1g，在不斷攪拌下加入10mL氟化鉀溶液（150g/L）及少量紙漿，繼續(xù)攪拌1～2min，靜置15min，用快速濾紙和塑料漏斗過濾，用氯化鉀乙醇洗液（50g/L）洗滌塑料燒杯3次，洗滌沉淀3次。將沉淀連同濾紙放入原塑料燒杯中，加入5mL氯化鉀乙醇洗液（50g/L），10滴酚酞指示劑（1g/mL），用塑料棒搗碎濾紙，小心滴加氫氧化鈉標準溶液中和殘留的游離酸至指示劑剛變紅并不褪色，加入已調(diào)至指示劑剛變微紅的沸水 150mL，攪拌使溶液完全水解，用氫氧化鈉標準溶液滴定至穩(wěn)定的微紅色為終點。

2.3 二氧化硅含量的計算

按以下公式計算試樣中二氧化硅含量（質(zhì)量分數(shù)）

式中：C為氫氧化鈉標準溶液的濃度，mol/L；V為滴定試樣溶液消耗氫氧化鈉的體積，mL；V0為滴定試樣空白消耗氫氧化鈉的體積，mL；m為稱取試樣質(zhì)量，g；M為二氧化硅的摩爾質(zhì)量，g/mol。

3 結(jié)果與討論

3.1 熔劑的選擇

選擇氫氧化鉀作熔劑比選擇氫氧化鈉作熔劑較有利，因為氟硅酸鉀的溶解度比氟硅酸鈉的溶解度小，有利于氟硅酸鉀沉淀的生成，其次氫氧化鉀可以提供更多的K+，溶樣所得到的溶液比較干凈，雜質(zhì)少，容易查看。氟鋁酸鉀、氟鈦酸鉀的溶解度比氟鋁酸鈉、氟鈦酸鈉的溶解度大，有利減少鋁、鈦的干擾。若試樣中含有較高的鋁時應(yīng)盡量減少鈉鹽的引入，否則將有干擾，所以選用氫氧化鉀作熔劑。

3.2 熔融時間

準確稱取三份國家標準物質(zhì)GBW07823于鎳坩堝中，分別加入約3g的氫氧化鉀，在700℃下分別熔融5min、10min、15min再浸取、測定，結(jié)果見表1。

表1 不同熔融時間對二氧化硅含量的測定結(jié)果

從表1中可以看出，試樣在不同熔融時間下，其二氧化硅含量的測定值接近且穩(wěn)定而且與標準值相符，說明試樣5min就可以熔融完全并且達到了實驗要求。

3.3 沉淀靜置時間

據(jù)資料介紹，氟硅酸鉀沉淀反應(yīng)瞬間即可完成，放置時間太短則由于包裹在沉淀中的雜質(zhì)離子干擾測定結(jié)果，反之放置時間太長時雜質(zhì)離子以異質(zhì)同象共沉淀或由于氟硅酸鉀沉淀分解而影響測定結(jié)果。表2是對氟硅酸鉀靜置時間進行了試驗，其結(jié)果如下。

表2 沉淀放置時間試驗

由表2中可以看出，氟硅酸鉀沉淀在10～20min之內(nèi)測定的結(jié)果穩(wěn)定。因此，我們選定KF及紙漿加入后放置15min即可過濾。

3.4 準確度與精密度

按照試驗方法對三個國家標準物質(zhì)分別為GBW07828、GBW07825、GBW07823進行6次測定，測得的結(jié)果見表3。

表3 準確度與精密度

由表 3中可以看出，三個國家標準物質(zhì)GBW07828、GBW07825、GBW07823的測定值與標準值相符，方法的標準偏差為0.070～0.120%，相對標準偏差為0.0028～0.0065%。

4 結(jié)論

本實驗討論了熔劑、熔融時間、沉淀靜置時間對樣品測定的影響，實驗表明用氫氧化鉀作溶劑熔融5min，沉淀放置15min就可以滿足實驗要求，進行了方法準確度和精密度實驗，得到了滿意的結(jié)果，該方法可用于鐵礦石中二氧化硅的測定。

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