1 方法提要
在有过量的氟、钾离子存在的强酸性溶液中,使硅酸形成氟硅酸钾(K2SiF6)沉淀。经过滤、洗涤及中和沉淀与滤纸上的残余酸后,加沸水使氟硅酸钾沉淀水解,生成定量的氢氟酸,然后以酚酞为指示剂,用氢氧化钠标准溶液进行滴定。
2 试剂
2.1 氢氧化钠(粒状或片状)。
2.2 氯化钾:研细后贮存备用。
2.3 硝酸(ρ1.42g/mL)。
2.4 盐酸(ρ1.19g/mL)。
2.5 盐酸(1+5)。
2.6 氟化钾溶液(150g/L):将15g氟化钾(KF•2H2O)置于塑料杯中,加50mL水溶解,加入20mL硝酸,以水稀释至100mL,在搅拌下加氯化钾至饱和,放置30min,用快速滤纸过滤于塑料瓶中。
2.7 氯化钾溶液(50g/L)。
2.8 氯化钾-乙醇溶液(50g/L):将5g氯化钾溶于50mL水中,加50mL95%的乙醇,混匀。
2.9 酚酞指示剂溶液(10g/L):将1g酚酞溶于100mL95%的乙醇中,用氢氧化钠溶液调至中性。
2.10 氢氧化钠标准溶液的配制和标定方法
2.10.1 配制( =0.15mol/L)
将60g氢氧化钠溶于10L水中,充分混匀,贮存于带胶塞(装有钠石灰干燥管)的塑料桶中或硬质玻璃瓶内。
2.10.2 标定
称取约0.8g(xx至0.0001g)苯二钾酸氢钾于400mL烧杯中,加入约150mL新煮沸过的冷水(该冷水用氢氧化钠标准溶液中和至酚酞呈微红色),使其溶解。然后加入6滴~7滴酚酞指示剂(10g/L),以氢氧化钠标准溶液滴定至微红色。
氢氧化钠标准溶液的摩尔浓度 ,按式(3)计算:
………………………(3)
氢氧化钠标准溶液对二氧化硅的滴定度( ),按式(4)计算:
………………………(4)
式中:
m5──苯二钾酸氢钾的质量,单位为克,g;
204.21──苯二钾酸氢钾的分子量;
V──滴定时消耗氢氧化钠标准溶液的体积,单位为毫升,mL;
TSiO2──1mL氢氧化钠标准溶液相当于二氧化硅的质量,单位为毫克每毫升,mg/mL;
15.02──1/4二氧化硅分子量。
其值按GB/T8170修约至小数点后四位数。
3 仪器
3.1 烘箱。
3.2 天平;感量0.1mg。
3.3 高温炉。
4 分析步骤
4.1 称取约0.5g(xx至0.0001g)试样于银坩埚中,加数滴无水乙醇,8g氢氧化钠,盖上锅盖(应留有较大空隙),放入高温炉中,从低温升起在700℃~750℃熔融1h(中间取出坩埚摇动一次),取出冷却。
4.2 将坩埚及盖放入盛有150mL热水的烧杯中,待熔融物xx溶解,立即取出坩埚及盖并用热水冲洗。在搅拌下,一次加入30mL盐酸(ρ1.19g/mL)、1mL硝酸(ρ1.42g/mL),将坩埚及盖用盐酸(1+5)洗净,洗液合并于烧杯中。将烧杯置电炉上加热至微沸并保持5min~10 min 。取下,待溶液冷至室温后,移入250mL容量瓶中,用水稀释至标线,混匀。此为试样溶液(B)。保存该溶液供硅、铁、铝、钛、钙、镁等元素的测定。
4.3 分取25.00mL试样溶液(B)于300mL塑料烧杯中,加入10mL~15mL硝酸(ρ1.42g/mL),置塑料杯于冷水中,冷却,加10mL氟化钾溶液(150g/L),于塑料棒搅拌下,加入氯化钾至饱和,置冷水中冷却并放置20min。用中速定量滤纸过滤,以氯化钾溶液(50g/L)洗涤塑料杯与沉淀3次。将沉淀连同滤纸一起置于原塑料杯中,沿杯壁加入10mL氯化钾-乙醇溶液(50g/L)及10滴酚酞指示剂溶液(10g/L),用氢氧化钠标准溶液(0.15 mol/L)中和未洗尽的酸,仔细搅动滤纸并随之擦洗杯壁,直至溶液呈红色不消失为止。然后加入200mL沸水(已用氢氧化钠标准溶液中和至酚酞呈微红色),以氢氧化钠标准溶液(0.15mol/L)滴定至微红色。
5 结果计算
二氧化硅的含量以质量分数X3计,数值以10-2或%表示,按式(5)计算:
………………………(5)
式中:
TSiO2──1mL氢氧化钠标准溶液相当于二氧化硅的质量,单位为毫克每毫升,mg/mL;
V── 滴定时消耗氢氧化钠标准溶液的体积,单位为毫升,mL;
n── 试样溶液的总体积与所分取试样溶液的体积之比;
m──试祥的质量,单位为克,g。