在弱酸性溶液中,硅酸与钼酸铵生成可溶性黄色钼杂多酸,此杂多酸能被硫酸亚铁还原成硅钼蓝,于吸光光度计波长650nm或740nm处测量吸光度。其主要反应式如下:
H4SiO4+12H2Mo4→H8[Si(MO2O7)6]+10H2O
H8[Si(MO2O7)6]+4FeSO4→H8[SiMO2O5(MO2O7)5]+2Fe2(SO4)3+2H2O
本方法适用于矿石中10%以下二氧化硅量的测定。
一、试剂及配制
1、混比熔剂:2份无水碳酸钠与1份硼酸研细混匀。
2、钼酸铵(100g/L):称取50g钼酸铵于500ml沸水中。
3、还原液:12.5g硫酸亚铁铵,16.2g草酸,1g抗坏血酸,67.5ml硫酸溶于740ml水中。
4、二氧化硅标准贮存溶液:准确称取0.1000g二氧化硅(高纯)于铂坩锅中,加入5g混合熔剂,混匀,表面再覆盖2g熔剂,加盖于900~950℃马弗炉中,熔融1小时,取出,冷却后,置于聚四氟乙烯烧杯中加水溶解,待溶液澄清后移入1000ml容量瓶中,用水定容。移入塑料瓶中贮存。此溶液含二氧化硅100μg/ml。
5、二氧化硅标准溶液;准确移取50.00ml二氧化硅标准贮存溶液于500ml容量瓶中,用水定容。移入塑料瓶中贮存。此溶液含二氧化硅10μg/ml。
二、分析步骤
⑴碱熔法:称取0.1000g~0.5000g试样于银坩锅中,加入4g氢氧化钾,置于己升温至700℃的马弗炉中熔融40min,待试样熔融完全后,取下,冷却,置于聚四氟乙烯烧杯中,用盐酸(1+6)浸取熔块,使其澄清,以稀盐酸及水洗净坩锅,移入100ml容量瓶中,以水定容,摇匀。
放置至溶液澄清,吸取上清液5.00ml(根据试样含硅量而定)于另一个100ml容量瓶中,加2滴酚酞指示剂(10g/L),用氨水和8%(体积分数)盐酸调节至微酸性,加入7ml盐酸[8%(体积分数)],2.5ml钼酸銨溶液(100g/L),于40℃的水浴中放置15min。取出,冷至室溫,加入20ml还原剂,用水定容。与试样分析同时作空白试验。
若二氧化硅含量大于1%,用1cm比色皿于650nm波长处测定其吸光度;若二氧化硅含量小于1%,用2cm比色皿于740nm波长处测定其吸光度。以随同试样的空白溶液为参比,从工作曲线上查出相应的二氧化硅量。
工作曲线的绘制如下:
工作曲线A:吸取0ml、2.00ml、4.00ml、6.00ml、8.00ml、10.00ml、12.00ml二氧化硅标准溶液于100ml容量瓶中,以下操作同分析步骤,以试剂空白溶液为参比,用2cm比色皿于740nm波长处测定其吸光度。以二氧化硅为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制工作曲线。
工作曲线B:吸取0ml、0.50ml、1.00ml、2.00ml、3.00ml、4.00ml、5.00ml、6.00ml、7.00ml二氧化硅标准贮存溶液于100ml容量瓶中,以下操作同分析步骤,以试剂空白溶液为参比,用1cm比色皿于650nm波长处测定其吸光度。以二氧化硅为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制工作曲线。
⑵酸溶法:称取0.1000g~0.5000g试样于聚四氟乙烯烧杯中,加入15ml盐酸,低温分解试样,蒸至体积约为3ml,取下稍冷,吹洗杯壁,加入5滴约1ml氢氟酸(视含硅量而定),置于70~80℃水浴中溶解30min,取下冷却,加入10~30ml硫酸铝钾溶液(150g/L),放置15min,移入100ml塑料容量瓶中,测定。