碱熔-氟硅酸钾容量法测定铁矿石中二氧化硅的条件测试

王翠

（新疆维吾尔自治区有色地质勘查局703队 伊宁 835000）

1 引言

目前测定 SiO2的方法有很多,针对本实验室的日常生产分析要求，采用碱熔-氟硅酸钾容量法测定二氧化硅的含量。根据二氧化硅测定的方法、原理及实验室的实际情况综合考虑，针对不同的测定条件做了比对试验，以确定不同条件对测定结果的影响程度，从中选出了最佳条件，提高了准确度。

2 实验部分

2.1 主要试剂

（1）氟化钾溶液（150g/L）：称取30g氟化钾（KF·2H2O），置于塑料杯中，加150mLH2O,25mL硝酸和25mL盐酸，并加氯化钾使之饱和，放置30min，用塑料漏斗过虑于塑料瓶中。

（2）KCI-C2H5OH洗液（50g/L）：将 5g氯化钾溶于50mL水中，再加入50mL乙醇，混匀。

（3）酚酞指示剂（1g/mL）

（4）氢氧化钠标准溶液（0.15mol/L）：称取60g氢氧化钠溶于预先煮沸并已冷却的10L蒸馏水中,充分摇匀，贮存于带胶塞（装有钠石灰干燥管）的塑料瓶中，备用。

（5）氢氧化钠标准溶液浓度的标定：称取0.8000g苯二甲酸氢钾，精确至0.0001g置于400mL烧杯中，加入约150mL煮沸过的已用氢氧化钠溶液中和至酚酞成微红色的冷水，搅拌使其溶解，加入6～7滴酚酞指示剂溶液，用氢氧化钠标准溶液滴定至微红色。

（6）标定氢氧化钠标准溶液浓度的计算公式如下：

式中：C(NaOH)为氢氧化钠标准溶液的浓度，mol/L; m为苯二甲酸氢钾的质量，g; V为滴定时消耗氢氧化钠标准溶液的体积，mL；204.2为苯二甲酸氢钾的摩尔质量，g/mol。

（7）氢氧化钠标准溶液对二氧化硅的滴定度

2.2 实验方法

称取 0.1g（精确至 0.0001g）试样置于盛有 2g粒状 KOH的镍坩埚中，再覆盖 1g，于650～700℃马弗炉中熔融分解5～10min，取出镍坩埚，冷却，用滤纸擦净坩埚底部后放入塑料烧杯中，加入20mL沸水提取，用少量热水洗出坩埚。在搅拌下迅速加入10mL盐酸，控制溶液体积40～50mL，待溶液冷却至室温，加入8mL硝酸放在冰水中冷却。冷却后加氯化钾溶解至溶液饱和，使之过量0.5～1g，在不断搅拌下加入10mL氟化钾溶液（150g/L）及少量纸浆，继续搅拌1～2min，静置15min，用快速滤纸和塑料漏斗过滤，用氯化钾乙醇洗液（50g/L）洗涤塑料烧杯3次，洗涤沉淀3次。将沉淀连同滤纸放入原塑料烧杯中，加入5mL氯化钾乙醇洗液（50g/L），10滴酚酞指示剂（1g/mL），用塑料棒捣碎滤纸，小心滴加氢氧化钠标准溶液中和残留的游离酸至指示剂刚变红并不褪色，加入已调至指示剂刚变微红的沸水 150mL，搅拌使溶液完全水解，用氢氧化钠标准溶液滴定至稳定的微红色为终点。

2.3 二氧化硅含量的计算

按以下公式计算试样中二氧化硅含量（质量分数）

式中：C为氢氧化钠标准溶液的浓度，mol/L；V为滴定试样溶液消耗氢氧化钠的体积，mL；V0为滴定试样空白消耗氢氧化钠的体积，mL；m为称取试样质量，g；M为二氧化硅的摩尔质量，g/mol。

3 结果与讨论

3.1 熔剂的选择

选择氢氧化钾作熔剂比选择氢氧化钠作熔剂较有利，因为氟硅酸钾的溶解度比氟硅酸钠的溶解度小，有利于氟硅酸钾沉淀的生成，其次氢氧化钾可以提供更多的K+，溶样所得到的溶液比较干净，杂质少，容易查看。氟铝酸钾、氟钛酸钾的溶解度比氟铝酸钠、氟钛酸钠的溶解度大，有利减少铝、钛的干扰。若试样中含有较高的铝时应尽量减少钠盐的引入，否则将有干扰，所以选用氢氧化钾作熔剂。

3.2 熔融时间

准确称取三份国家标准物质GBW07823于镍坩埚中，分别加入约3g的氢氧化钾，在700℃下分别熔融5min、10min、15min再浸取、测定，结果见表1。

表1 不同熔融时间对二氧化硅含量的测定结果

从表1中可以看出，试样在不同熔融时间下，其二氧化硅含量的测定值接近且稳定而且与标准值相符，说明试样5min就可以熔融完全并且达到了实验要求。

3.3 沉淀静置时间

据资料介绍，氟硅酸钾沉淀反应瞬间即可完成，放置时间太短则由于包裹在沉淀中的杂质离子干扰测定结果，反之放置时间太长时杂质离子以异质同象共沉淀或由于氟硅酸钾沉淀分解而影响测定结果。表2是对氟硅酸钾静置时间进行了试验，其结果如下。

表2 沉淀放置时间试验

由表2中可以看出，氟硅酸钾沉淀在10～20min之内测定的结果稳定。因此，我们选定KF及纸浆加入后放置15min即可过滤。

3.4 准确度与精密度

按照试验方法对三个国家标准物质分别为GBW07828、GBW07825、GBW07823进行6次测定，测得的结果见表3。

表3 准确度与精密度

由表 3中可以看出，三个国家标准物质GBW07828、GBW07825、GBW07823的测定值与标准值相符，方法的标准偏差为0.070～0.120%，相对标准偏差为0.0028～0.0065%。

4 结论

本实验讨论了熔剂、熔融时间、沉淀静置时间对样品测定的影响，实验表明用氢氧化钾作溶剂熔融5min，沉淀放置15min就可以满足实验要求，进行了方法准确度和精密度实验，得到了满意的结果，该方法可用于铁矿石中二氧化硅的测定。

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