K2SiF6法测定萤石中SiO2结果偏低原因的探讨.pdf

维普资讯h
全国性建材科技期刊一一《玻璃》2005年第4期总第181期
K2SiF6法测定茧石中SiO2结果偏低原因的探讨
阳小宇
(湖南化工职业技术学院株洲市412004
摘要通过实验对K2SiF6法测定萤石中SiO)2结果进行了分析,探讨了造成结果偏低的原因,总结了最佳条件。
关键词K2SiFs测定萤石
中图分类号:TQ171文献标识码:A文章编号:1003-1987(2005)04-0038-04
目前,株洲光明集团有限公司所使用原料萤石钾离子存在的酸性条件下,生成K2SiF。沉淀,
的CaF2含量测定结果为82%左右,且全分析合量K2SiF。在热水中水解放出氟化氢,氟化氢溶于水
不高,难以达到萤石中CaF2含量需大于85%的形成氢氟酸,用标准的氢氧化钠溶液滴定生成盐。
要求。
Sio +4F+4H SIF,+2H> O
按萤石的组成及可能产生的共生物及杂质,对
SiF。+2F
其进行分析,其K2()、Na2O、TiO2、MgO含量
Si~+2K、→K2SiF。
很微少,对品位不至产生影响。其余的有SiO2、
K2 SIF,+3H2O2KF+H, SIO,,+4HF
CaF2、CaCO3、A2O和Fe2O3。
HF+NAOH
NAF+H, O
在用络合滴定法测定三氧化二铝过程中,由于1.2试剂
大量钙离子的存在,有可能影响到终点颜色的观
(1)氢氟酸:优级纯40%
察,从而使结果出现误差,三氧化二铝的含量本身
(2)氯化钾:分析纯
不到1%,而全分析合量偏低有1%~2%。钙的测
(3)硫酸:分析纯1+1的H2SO)水溶液
定较为稳定,过去对钙测定的精密度、重现性均较
(4)氯化钾水溶液(50g/IL):5g氯化钾溶于
好。二氧化硅含量在百分之几到百分之二十几之100ml蒸溜水中
间,且对同一样品二氧化硅含量测定的重现性较其
(5)氯化钾(50g/l)一乙醇溶液:称取5g
它成分差,因此本文对二氧化硅测定的误差原因进氯化钾溶于50ml蒸溜水中,加50ml95%的乙
行了探讨。
醇,摇匀。
碱熔法处理样品,用氟硅酸钾法测定二氧化硅
(6)酚酞乙醇溶液(10g/L):称取1g酚酞
是一个较为成熟的方法,但手续多,且操作程序要溶于100ml95%的乙醇,摇匀。
求严格。而酸溶法处理含氟物质讨论得较少。本文
(7)0.15mol?L氢氧化钠标准溶液:称取
从酸溶过程中的几个方面考虑,探讨了二氧化硅结30g氢氧化钠,溶于5L经煮沸过的冷水中,贮存
果偏低的原因。
于装有于燥装置的塑料桶中,摇匀。
氢氧化钠溶液的标定;准确称取0.7g苯二甲
1分析方法
酸氢钾于300ml烧杯中,加入150ml经煮沸,冷
1.1方法原理
却至约40℃左右中和过的蒸溜水中,搅拌使其溶
在铂金器皿中,二氧化硅与氢氟酸作用,在有解。加入15滴酚酞指示剂,用NaO标准溶液滴
维普资讯ht
全国性建材科技期刊一《玻璃》2005年第4期总第181期
定至微红色。
度没有达到过饱和,不利于沉淀的生成,使结果偏
Tsio2=(W×0.01502×1000)/(V×0.2042
低。氯化钾的用量多了,则反应体系为一个固相
式中:Tsio2-NaOH标准溶液对SiO)2的滴定多、液相少的状态,一且部分氢氟酸挥发,蒸发皿
度;mg/ml
内的反应物边沿出现干涸现象,此时产生的氟硅酸
WW一苯二甲酸氢钾的重量;g
钾发生分解,硅以四氟化硅的形式挥发,使结果
V一滴定时消耗NaOH标准溶液体积;ml
偏低。
0.01502-SiO2的毫克当量。
K2SiF6→2KF+SiF
0.2042一苯二甲酸氢钾的毫克当量。
2.3温度的影响
1.3测定步骤
氢氟酸溶解二氧化硅时,硅以氟硅酸的稳定形
称取萤石样品0.2g(准确至0.0002g)于铂式保留在溶液中,并和水、氢氟酸三者构成一个动
金器皿中,用少量水滴润湿,加1+1H2SO三滴,态平衡,若将溶液继续加热,氢氟酸和水逐渐蒸
KC12g,HF10mnl,于沸水浴上加热30min,最发。文献中表明,其恒沸点为16℃C,恒沸组成
后皿中以不干为宜,冷却后,用快速定性滤纸在期为HF10%、H2O54%、氟硅酸36%,当温度超
料漏斗或涂了腊的玻璃漏斗中过滤,将沉淀全部转过这一临界点,加速气化(平衡被打破),氟硅酸
移到漏斗上,用5%氯化钾洗液洗涤铂金器皿
便分解以四氟化硅的形式逸出,影响测定结果。温
次,再洗涤一次滤纸,将沉淀连同滤纸装人300ml度以低于恒沸点处理为佳。
塑料烧杯中,加5%氯化钾一一乙醇溶液10ml,2.4时间的影响
酚酞指标剂3滴,用氢氧化钠标准溶液中和游离酸
氧氟酸溶解二氧化硅时处理时间太短,二氧化
仔细搅拌,并将滤纸捣碎至试液呈微红色不消失。硅溶解不完全,结果偏低;处理时间太长,易使体
和入200ml中和过的沸水,立即用0.15mol?L
系液相量减少·氯化钾干涸结块,从而使氟硅酸分
的氢氧化钠标准溶液滴定至微红色。
解放出四氟化硅气体,结果偏低。
1.4计算
2.5酸度的影响
SIO2=(Tsio2 XV)/(X1000) X100
沉淀的生成应该有氢离子参加,氢离子可抑制
式中:Tsio2-氢氧化钠标准溶液对二氧化硅的滴沉淀的水解。其原因是氟硅酸钾水解时产生氢氟
定度;mg/ml
酸,氰氟酸在水溶液中电离出氢离子,如加入氢离
V一滴定时消耗氢氧化钠标准溶液的体积;ml子,由于同离子效应使平衡向着生成沉淀的方向
G一试样重量;g
移动。
3H 2 O+2K, SIFS*2KF+H2 Sio+AHF
2方法讨论
相反,加入过量的氢离子或其它非共同离子的
1氢酸的用量
强电解质,反而使沉淀的溶解度增大,即产生了盐
氢氟酸的用量少了,样品反应不完全,有一部效应,这是由于在溶液中,随阴阳离子浓度的增
分二氧化硅未被溶解出来,至使结果偏低。氢氟酸加,带相反电荷的离子的相互吸引和互相牵制妨碍
的用量多了,则将氯化钾全部溶化,使钾离子浓度了离子的运动,减少了离子的有效浓度,破坏了沉
没有达到过饱和,沉淀不完全,也使结果偏低。
淀与溶解的平衡,只有溶解一部分沉淀,增加溶液
2.2氯化钾的用量
中相应离子的浓度,才能使沉淀和溶解的速度相
氯化钾的用量少了,使得参加反应的钾离子浓等,重新达到平衡。但据文献[2]介绍,同离子效