韓斐(天津榮程聯(lián)合鋼鐵集團有限公司,天津 300352)
在鋼鐵企業(yè),硅鐵合金試樣中Si含量,常用重量法測定,重量法準(zhǔn)確度較高,但費時、費力。因此生產(chǎn)實際中多采用氟硅酸鉀容量法,這種方法雖然簡便、快速,但往往分析數(shù)據(jù)不穩(wěn)定,本文實驗通過改進溶樣方法和調(diào)整沉淀靜置時間,大大提高了分析數(shù)據(jù)的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性。
試樣(硅鐵)以硝酸、氫氟酸溶解,在過量硝酸鉀的存在下,生成難溶的K2SiF6沉淀(反應(yīng)方程式如下[1]:2K++SiO32-+6F-+6H+=K2SiF6↓+3H2O),將生成的K2SiF6沉淀過濾,然后加入沸水使K2SiF6水解,水解生成的HF用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,從而計算試樣硅含量。
稱取試樣0.1000g于白剛玉坩堝中,加硝酸10mL,氫氟酸5mL,水浴溶解,室溫放置5min,加硝酸鉀飽和溶液20mL,搖動1min,靜置一段時間,使硅氟酸鉀沉淀完全。
塑料漏斗內(nèi)墊脫脂棉,快速濾紙過濾,用硝酸鉀洗液洗5-8次,將沉淀及濾紙移入400mL塑料燒杯中,加約15mL硝酸鉀洗液,用塑料棒搗碎沉淀及濾紙,加溴麝香草酚藍指示劑,滴加氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液至恰好呈藍色,不計體積,加中性沸水100mL,用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至藍色為終點。
對于試樣的溶解,由于試樣中硅和碳含量存在差異,按現(xiàn)有溶樣方法進行操作試樣有時無法溶解完全,筆者認(rèn)為實驗過程中應(yīng)該根據(jù)實際情況適當(dāng)補加硝酸、氫氟酸,并可在電熱板上低溫加熱,促進試樣溶解。
根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理,反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間直接影響化學(xué)反應(yīng)是否完全,筆者認(rèn)為在現(xiàn)實分析中適當(dāng)延長靜置時間以確保沉淀完全。
本文使用兩個國家標(biāo)準(zhǔn)試樣(標(biāo)樣1#GBW(E)010249 Si:73.61%,標(biāo)樣2#GBW(E)010250 Si:76.34%)進行對比試驗,溶解試樣完全后,試驗只改變加入硝酸鉀生成K2SiF6沉淀后的靜置時間,分析數(shù)據(jù)如下:
分析數(shù)據(jù)時間試樣標(biāo)樣1#標(biāo)樣2#15min 20min 30min 40min 50min 60min 72.94 75.77 73.38 76.02 73.22 75.99 73.56 76.41 73.51 76.27 73.55 76.30
上表清晰地表示了實驗過程中隨著靜置時間改變數(shù)據(jù)的變化,通過這些數(shù)據(jù)我們進行對比,經(jīng)對比沉淀15min、20min、30min、40min、50min、60min后的滴定結(jié)果,發(fā)現(xiàn)室溫下靜置時間較短時,數(shù)據(jù)波動較大且偏低,靜置40分鐘以上時數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠。
[1]薛華.分析化學(xué),清華大學(xué)出版社,1986.