二氧化硅的测定
SD 202.10—86
Determination for silica (silicon dioxide)
本方法适用于测定水垢、盐垢中二氧化硅的含量。
垢和腐蚀产物中的常见成分均不干扰测定。仅磷酸根对测定有明显的干扰,加入酒石酸、氟化钠等可消除其干扰。
1 概要
在pH值为1.2~1.3的条件下,硅与钼酸铵反应生成硅钼黄,进一步用1-2-4酸还原剂把硅钼黄还原成硅钼蓝。此蓝色深浅与试样中含硅量有关,可用比色法测定硅含量。其反应式如下:
2 仪器
分光光度计。
3 试剂
3.1 二氧化硅标准溶液。
3.1.1贮备溶液(1mL含0.1mgSiO2)。取研磨成粉状的二氧化硅(优级纯)约1g,置于700~800℃的高温炉中灼烧0.5h。称取灼烧过的二氧化硅0.1000g和已于270~300℃焙烧过的粉状无水碳酸钠0.7~1.0g,置于铂坩埚内,用铂丝搅拌均匀,把铂坩埚放入50mL瓷坩埚中。当高温炉升温至900~950℃,保温20~30min后,把坩埚放入高温炉中,在900~950℃下熔融5min。取出坩埚,冷却后放入塑料烧杯中,加煮沸除盐水100mL,放入沸腾的水浴内,加热溶解熔融物。不断地搅拌,待熔融物全部溶解后取出铂坩埚,用除盐水仔细淋洗坩埚内外壁。待溶液冷却至室温后,倾入1L容量瓶中,用除盐水稀释至刻度,混匀后倾入塑料瓶中贮存。此溶液应完全透明,如浑浊须重新配制。
3.1.2工作溶液Ⅰ(1mL含0.05mgSiO2)。取贮备溶液50mL,注入100mL容量瓶,用除盐水稀释至刻度。
3.1.3工作溶液Ⅱ(1mL含0.01mgSiO2)。取贮备溶液10mL,注入100mL容量瓶,用除盐水稀释至刻度。
3.2 盐酸溶液(1+1)。
3.3 20%酒石酸溶液。
3.410%钼酸铵溶液。称取50g钼酸铵[(NH4)Mo7O24·4H2O]溶于400mL除盐水中,稀释至500mL。
3.5 饱和氟化钠溶液。
3.6 1-氨基-2-萘酚-4-磺酸还原剂(简称1-2-4酸还原剂)。
3.6.1称取1-氨基-2-萘酚-4-磺酸[NH2·C10H5·OH·SO3H]0.75g和无水亚硫酸钠(Na2SO3)3.5g,溶于100mL除盐水中。
3.6.2 称取45g亚硫酸氢钠(NaHSO3)溶于约300mL除盐水中。
将3.6.1款和3.6.2款所述配制的两种溶液混合、并稀释至500mL。若溶液浑浊,则须过滤后使用。
以上试剂���应贮存于塑料瓶中。
4 测定方法
4.1 绘制工作曲线
根据试样的含硅量,按表10-1的数据,吸取二氧化硅工作溶液,注入一组50mL容量瓶中,用除盐水稀释至刻度,倾入相应的一组聚乙烯杯中。
分别加入盐酸溶液(1+1)1mL,摇匀。加10%钼酸铵2mL,摇匀,放置5min。加饱和氟化钠溶液2mL,摇匀。加20%酒石酸溶液3mL,放置1min。加1-2-4-酸还原剂3mL,摇匀,放置8min。
表10-1二氧化硅标准溶液的配制
测定范围 mg | 工作液含量 mg/mL | 工作液体积 mL | 波 长 nm | 比色皿长度 mm |
0~0.05 | 0.01 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 750 | 30 |
0~0.25 | 0.05 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 660 | 10 |
在分光光度计上,按表10-1所列的波长和比色皿长度,以除盐水作参比测定吸光度,根据测得的吸光度值绘制工作曲线。
4.2 试样的测定
根据试样含硅量吸取待测试液VmL(含硅量小于0.25mg),注入50mL容量瓶中,用除盐水稀释至刻度。然后按绘制工作曲线的操作步骤完成测定。根据试样吸光度值从工作曲线上查出相应二氧化硅质量数值(m1)。
5 计算及允许差
5.1 试样中二氧化硅(SiO2)的含量x(%)按下式计算:
式中 m——试样的质量,mg;
m1——从工作曲线上查出的二氧化硅的质量,mg;
V——取待测试液的体积,mL。
5.2 二氧化硅测定结果的允许差见表10-2。
表10-2二氧化硅测定结果的允许差(%)
二氧化硅含量范围 | 同一试验室 | 不同试验室 |
≤2 | 0.2 | 0.4 |
>2~5 | 0.3 | 0.6 |
>5~10 | 0.5 | 0.8 |
>10~20 | 0.6 | 1.0 |
20以上 | 0.8 | 1.4 |
注:①由于测定中加氟化钠,又在强酸性介质中反应,有可能生成氢氟酸,会腐蚀玻璃。为避免此现象发生,应在塑料容器内显色。
②室温低于20℃时,应采用水浴加热,把溶液温度提高到25~30℃进行测定。
③1-2-4-酸还原剂容易失效,有条件应贮存于冰箱中。如在室温下贮存,夏季使用期不得超过10d;冬季室温较低,使用期可延长至2~3周。