鄭輝權(quán)(廣東廣晟稀有金屬光電新材料有限公司，廣東 英德 513061)

1 試驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

配制試劑及試驗(yàn)均采用二次去離子、亞沸蒸餾水；硝酸(優(yōu)級(jí)純 二次蒸餾提純)：3 mol·L-1(石英瓶?jī)?chǔ)存)；氫氟酸(特純)；硅標(biāo)準(zhǔn)溶液：5.00 μg·L-1(塑料瓶?jī)?chǔ)存)；氫氧化鈉(二級(jí)純 廣州化學(xué)試劑廠(chǎng))：200 g·L-1(塑料瓶?jī)?chǔ)存)；無(wú)水乙醇(優(yōu)級(jí)純)；正丁醇(優(yōu)級(jí)純)。硼酸(特純)：60 g·L-1(塑料瓶?jī)?chǔ)存)；硫酸(優(yōu)級(jí)純)：2 mol·L-1(塑料瓶?jī)?chǔ)存)；硫酸(優(yōu)級(jí)純)：4 mol·L-1；硫酸(優(yōu)級(jí)純)：3+2。鉬酸銨(優(yōu)級(jí)純)：100 g·L-1(塑料瓶?jī)?chǔ)存)；對(duì)硝基酚(優(yōu)級(jí)純)：1 g·L-1(用優(yōu)級(jí)純無(wú)水乙醇配制)；硫酸亞鐵銨(優(yōu)級(jí)純)：40 g·L-1(用1+19 硫酸配制，塑料瓶?jī)?chǔ)存)；草酸溶液：40 g·L-1(塑料瓶?jī)?chǔ)存)；草-硫混酸：40 g·L-1草酸溶液3 份與4 mol·L-1硫酸1 份混合(塑料瓶?jī)?chǔ)存)；分光光度計(jì)。

1.2 試驗(yàn)方法

稱(chēng)取經(jīng)磨細(xì)的氟鉭酸鉀0.500 0 g 于20 mL 塑料王坩堝中，加入3 mol·L-1硝酸溶液5 mL，加2～3 滴氫氟酸，置電熱板上低溫加熱溶解至完全。轉(zhuǎn)入預(yù)先盛有14 mL 氫氧化鈉溶液(200 g·L-1)的100 mL 塑料瓶中，用少量水洗凈坩堝，在搖動(dòng)下加5 mL 無(wú)水乙醇，用水稀釋至50 mL，充分搖動(dòng)1 min，蓋上塑料蓋，靜置，同時(shí)作空白。取上清液5.00 mL 于100 mL 塑料杯中，加入60 g·L-1硼酸5 mL，加1 g·L-1對(duì)硝基酚指示劑1 滴，用2 mol·L-1硫酸中和至溶液黃色剛消失，加入0.5 mol·L-1硫酸1 mL，加100 g·L-1鉬酸銨溶液1 mL，搖勻，靜置10～15 min (夏天10 min，冬天15 min)。加3 mL 草-硫混酸溶液，加40 g·L-1硫酸亞鐵銨溶液1.5 mL，搖勻。加3+2 硫酸3 mL，搖勻。移入25 mL 比色管中，加5.00 至10.00 mL 正丁醇，立即萃取1 min。吸取有機(jī)相于2 cm 厚比色皿中，以試劑空白為參比，于800 nm 處測(cè)定消光值，從工作曲線(xiàn)查出硅量。標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的繪制[1]：準(zhǔn)確移取0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00、6.00、7.00、8.00、9.00、10.00 μg硅標(biāo)準(zhǔn)溶液于一組100 mL 塑料杯中，加入空白溶液5.00 mL，加入60 g·L-1硼酸5 mL，加1 g·L-1對(duì)硝基酚指示劑1 滴，用2 mol·L-1硫酸中和至溶液黃色剛消失。其余同試驗(yàn)方法操作。

1.3 結(jié)果與討論

1.3.1 硝酸的選擇

本試驗(yàn)采用廣州東紅化工廠(chǎng)生產(chǎn)的優(yōu)級(jí)純硝酸。分別用經(jīng)二次蒸餾提純的硝酸與未經(jīng)提純的硝酸配制成3 mol·L-1硝酸溶液。其余按試驗(yàn)方法操作。

(1)測(cè)定實(shí)驗(yàn)。分別用二次提純和未經(jīng)提純的硝酸繪制工作曲線(xiàn)，按試驗(yàn)方法測(cè)定，試驗(yàn)結(jié)果如表1 所示。

表1 硝酸試驗(yàn)數(shù)據(jù)

(2)工作曲線(xiàn)。工作曲線(xiàn)如圖1～圖3 所示。

試驗(yàn)結(jié)果表明，不經(jīng)提純的硝酸空白值較高，工作曲線(xiàn)①斜率較小，標(biāo)準(zhǔn)級(jí)差不明顯，分析靈敏度較低，試驗(yàn)樣品結(jié)果偏低。而經(jīng)二次蒸餾提純的硝酸，空白顯著降低，工作曲線(xiàn)②斜率較大，標(biāo)準(zhǔn)級(jí)差明顯，有效地提高分析靈敏度，試驗(yàn)樣品結(jié)果接近真實(shí)值。所以本試驗(yàn)選擇二次蒸餾提純的硝酸。

圖1 以水為空白溶液采用純的硝酸繪制

圖2 以水為空白溶液采用經(jīng)二次提純未經(jīng)提的硝酸繪制

圖3 以試劑為空白溶液采用經(jīng)二次提純的硝酸繪制

1.3.2 沉淀時(shí)間的選擇

采用KFT2019-30(Si% 0.0028)試驗(yàn)樣品，按試驗(yàn)方法溶解樣品后，分別加入5.00 μg·L-16 mL 和10 mL 硅標(biāo)準(zhǔn)溶液，即相當(dāng)于每5 mL 試液加入3.00 μg 和5.00 μg。試驗(yàn)結(jié)果如表2 所示。

表2 時(shí)間選擇試驗(yàn)數(shù)據(jù)

試驗(yàn)結(jié)果表明，沉淀靜置4～5 h，氫氧化鉭沉淀分離完全，溶液顯色正常，硅回收率在95%～103%之間，可以滿(mǎn)足生產(chǎn)要求，且能在8 h 內(nèi)完成整個(gè)分析，符合生產(chǎn)之實(shí)際需要。本方法選擇沉淀靜置時(shí)間4～5 h。

1.3.3 重復(fù)性試驗(yàn)

采用KFT2019-30 試驗(yàn)樣品，按試驗(yàn)方法，選擇二次蒸餾提純的硝酸、沉淀靜置時(shí)間4～5 h，重復(fù)8 次試驗(yàn)，結(jié)果如表3所示。

表3 重復(fù)性試驗(yàn)數(shù)據(jù)

從重復(fù)性試驗(yàn)結(jié)果可以看出，在已選定的條件下，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為0.04%，本方法的結(jié)果重復(fù)性較好。

1.3.4 本試驗(yàn)方法與同行單位分析結(jié)果對(duì)照

本試驗(yàn)方法與同行單位分析結(jié)果對(duì)照如表4 所示。

表4 本試驗(yàn)方法與同行單位分析結(jié)果對(duì)照表

從結(jié)果對(duì)照可以看出，本試驗(yàn)方法與太平洋(香港)和Cabot(日本)分析結(jié)果，基本吻合，所以本方法可以指導(dǎo)生產(chǎn)。

1.3.5 結(jié)論

根據(jù)以上試驗(yàn)結(jié)果，選擇以二次蒸餾提純的硝酸、沉淀時(shí)間4～5 h，分析空白顯著降低，標(biāo)準(zhǔn)工作曲線(xiàn)級(jí)差明顯，有效地提高分析靈敏度，結(jié)果重復(fù)性好，準(zhǔn)確度高，且能在8 h 內(nèi)完成整個(gè)分析，可以滿(mǎn)足生產(chǎn)實(shí)際需要[1]。

2 分析步驟

稱(chēng)取經(jīng)磨細(xì)氟鉭酸鉀樣品0.500 0 g 于20 mL 塑料王坩堝中，加入經(jīng)二次蒸餾提純3 mol·L-1硝酸5 mL，加氫氟酸2～3 滴，于電熱扳上低溫溶解至完全。移入預(yù)先盛有14 mL 氫氧化鈉(濃度為200 g·L-1)的100 mL 塑料瓶中，用少許水洗凈坩堝，在搖動(dòng)下加入5 mL 無(wú)水乙醇，用水稀釋至50 mL，充分搖勻，蓋上塑料蓋，靜置4～5 h，同時(shí)作空白試驗(yàn)。

移取上清液5.00 mL 于100 mL 塑料杯中，加入60 g·L-1硼酸5 mL，加1 g·L-1對(duì)硝基酚1 滴，用2 mol·L-1硫酸中和至溶液黃色剛消失，加0.5 mol·L-1硫酸1 mL，100 g·L-1鉬酸銨1 mL，搖勻，放置10～15 min(夏天10 min，冬天15 min)。加入草硫混酸3 mL，40 g·L-1硫酸亞鐵銨1.5 mL 搖勻。加3+2 硫酸3 mL，搖勻。移入25 mL 比色管中，加正丁醇5.00 至10.00 mL，立即萃取1 min，吸取有機(jī)相于1～2 cm 厚比色皿中，以試劑空白為參比，于800 nm 處測(cè)定消光值，從工作曲線(xiàn)查出硅量。

標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的繪制：準(zhǔn)確移取0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00、6.00、7.00、8.00、9.00、10.00 μg 硅標(biāo)準(zhǔn)溶液于一組100 mL塑料杯中，加入空白溶液5.00 mL，加入60 g·L-1硼酸5 mL，加1 g·L-1對(duì)硝基酚指示劑1 滴，用2 mol·L-1硫酸中和至溶液黃色剛消失，加入0.5 mol·L-1硫酸1 mL。其余同試驗(yàn)方法操作。

分析結(jié)果計(jì)算：

式中：m1為在工作曲線(xiàn)上查得的Si 量(μg)；v0為試樣溶液的總體積(mL)；m0為試樣的質(zhì)量(g)；v1為制備比色溶液時(shí)，分取試樣溶液的體積(mL)。