CN107655886B - 氟硅酸钾容量法测定磷矿中二氧化硅含量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种氟硅酸钾容量法测定磷矿中二氧化硅含量的方法，按照GB/T1873‑1995中的氟硅酸钾容量法的规定处理试样，直至得到氟硅酸钾形式沉淀，然后过滤洗涤，向沉淀及纸浆中加入氯化钾—乙醇洗液Ⅱ，加溴百里香酚蓝‑酚红指示剂，用氢氧化钠标准滴定溶液边中和边搅拌，反复擦洗杯壁至稳定鲜明的紫色，此时不计读数，加入中性沸水，搅匀，用氢氧化钠标准滴定溶液滴定，当溶液出现紫色时，再加入中性沸水，搅匀，再用氢氧化钠标准滴定溶液滴定至稳定鲜明的紫色为终点，根据滴定的氢氧化钠体积计算二氧化硅的含量。该方法降低了温度对沉淀水解的影响，提高了方法的准确性和稳定性，可操作性强、安全可靠。

Description

氟硅酸钾容量法测定磷矿中二氧化硅含量的方法

技术领域

本发明属于化工检测分析领域，具体涉及一种采用氟硅酸钾容量法测定磷矿中二氧化硅含量的方法。

背景技术

在中华人民共和国国家标准中，磷矿石二氧化硅含量的测定有重量法和容量法，其中容量法简便、快速，受到广泛应用。氟硅酸钾容量法原理是：试样经氢氧化钾熔融，水浸取，酸化，在硝酸溶液中加入氯化钾和氟化钾，使硅酸以氟硅酸钾形式沉淀，经过滤洗涤，除去游离酸，用中性沸水水解生成氢氟酸，用溴百里香酚蓝-酚红作指示剂，用氢氧化钠标准滴定溶液滴定，即可求出二氧化硅含量。沉淀水解存在的缺点是，氟硅酸钾沉淀的水解反应为吸热反应，水解时的温度越高，越利于反应的进行，加入中性沸水后应立即滴定，低于70℃时，氟硅酸钾水解反应速度慢、终点不稳定、测定结果偏低，要保证滴定完成后溶液的温度大于70℃。为了克服温度对沉淀水解的影响，前人采取几种措施：(1)水解后迅速滴定，加快滴定速度，如氟硅酸钾容量法测定二氧化硅的准确性探讨，(黄明清，代光富，建材发展导向，2008.8,39-40)，这种方法，对于二氧化硅含量低的磷矿石样品比较适合，但是二氧化硅含量高的磷矿石样品，随着沉淀水解吸热、滴定加入的氢氧化钠溶液增多、滴定时间延长，尤其是冬天，温度降低较多，很难保证滴定完成后溶液温度在70℃以上；(2)水解后将装有液体的聚乙烯烧杯继续加热至沸，然后滴定，这种方法，由于聚乙烯烧杯不能用明火加热，且导热性差，加热至沸需要的时间长，降低了分析速度；(3)在滴定过程中将聚乙烯烧杯置于低温电热板上或水浴锅中进行保温滴定，如浅析氟硅酸钾容量法测定硅铁中硅应注意事项，(王志强，邓玉花，工业科技2010(39)4:50-51)，这种方法能保证滴定结束后溶液温度在70℃以上，但是对化验员劳动要求强度高，且提高了分析的危险系数。因为难以有效保证水解温度，导致测定结果稳定性降低，限制了氟硅酸钾容量法的结果的稳定性和准确性。

发明内容

本发明的目的是提供一种氟硅酸钾容量法测定磷矿中二氧化硅含量的方法，降低了温度对沉淀水解的影响，提高了方法的准确性和稳定性。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种氟硅酸钾容量法测定磷矿中二氧化硅含量的方法，包括以下步骤：

按照GB/T1873-1995中的氟硅酸钾容量法的规定处理试样，直至得到氟硅酸钾形式沉淀，然后过滤洗涤，向沉淀及连同纸浆中加入氯化钾—乙醇洗液Ⅱ，加溴百里香酚蓝-酚红指示剂，用氢氧化钠标准滴定溶液边中和边搅拌，反复擦洗杯壁至稳定鲜明的紫色，此时不计读数，加入中性沸水，搅匀，用氢氧化钠标准滴定溶液滴定，当溶液出现紫色时，再加入中性沸水，搅匀，再用氢氧化钠标准滴定溶液滴定至稳定鲜明的紫色为终点，根据加入沸水后滴定用氢氧化钠体积计算二氧化硅的含量。

进一步地，所述GB/T1873-1995中的氟硅酸钾容量法的规定处理试样的步骤为：试样经氢氧化钾熔融，水浸取，酸化，在硝酸溶液中加入氯化钾和氟化钾，使硅酸以氟硅酸钾形式沉淀。

进一步地，所述指示剂的加入量为10滴，氯化钾—乙醇洗液Ⅱ的加入量为10ml，中性沸水每次的加入量为75ml。总共加入两次

进一步地，所述沉淀过滤洗涤时，用聚乙烯漏斗以垫有滤纸浆的快速滤纸过滤，用氯化钾—乙醇洗液Ⅰ洗涤烧杯和沉淀各2-3次。

进一步地，沉淀及纸浆转入到沉淀时所用的烧杯进行后续的滴定。

本发明具有如下效果：

分级水解与其他保温措施相比，利用沉淀分级水解对磷矿中二氧化硅含量进行快速准确地测定，降低了温度对沉淀水解的影响，提高了方法的准确性和稳定性，具有可操作性强、安全可靠，避免沉淀水解不完全导致测定结果准确性和稳定性下降，数据稳定，改善测定条件，工作效率较高。

在分析过程中沉淀不是一次性水解，而是边滴定边水解，水解吸热会导致溶液温度降低，同时滴定加入的氢氧化钠溶液以及滴定环境温度均比溶液温度低，随着滴定溶液体积以及滴定时间变化，溶液温度会逐渐降低，当溶液温度低于70℃时，氟硅酸钾水解反应速度慢、终点不稳定、测定结果偏低，在实践中发现先加入一半的沸水进行滴定，可以使大部分沉淀水解，此时再加入另一半沸水能迅速提高溶液温度，保证溶液温度在滴定完成之前在70℃以上。

具体实施方式

下面结合实施例来进一步说明本发明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。

为验证本发明的试验方法，特对两种磷矿石标准样品二氧化硅含量进行测定，其中低含量二氧化硅3.61％、高含量二氧化硅38.80％。

实施例：

对两种不同二氧化硅含量磷矿石标准样品进行检测，检测方法依据GB/T1873-1995磷矿石和磷精矿中二氧化硅含量的测定中氟硅酸钾容量法。称取0.1g试样，置于镍坩埚中，加入2g氢氧化钾，同时做空白试验，盖上坩埚盖并留一缝隙，置于马弗炉中，从低温慢慢升高温度至650℃，保持10min，取出坩埚，并转动，稍冷，置于250mL聚乙烯烧杯中，加入15-20mL沸水，立即盖上表面皿，用聚乙烯棒搅动，用少量热水和盐酸溶液洗净坩埚，控制体积在30-40mL，在不断搅拌下，迅速加入8mL盐酸，搅拌溶液至清亮，冷却。加入10mL硝酸，将聚乙烯烧杯置于冷水浴中，加3g左右固体氯化钾，仔细搅拌至饱和并有少量氯化钾未溶，搅拌下慢慢加入10mL氟化钾溶液，继续搅拌1min，放置20min左右，用聚乙烯漏斗以垫有滤纸浆的快速滤纸过滤，用氯化钾—乙醇洗液Ⅰ洗涤烧杯和沉淀各2-3次。将沉淀连同纸浆转移到原聚乙烯烧杯中，沿杯壁加10mL氯化钾-乙醇洗液Ⅱ，加10滴溴百里香酚蓝-酚红指示剂，用氢氧化钠标准滴定溶液边中和边搅拌，反复擦洗杯壁至稳定鲜明的紫色(不计读数)。加入75mL中性沸水，搅匀，立即用氢氧化钠标准滴定溶液滴定，当溶液出现紫色时，再加入75mL中性沸水，搅匀，再用氢氧化钠标准滴定溶液滴定至稳定鲜明的紫色为终点，根据滴定的氢氧化钠体积计算二氧化硅的含量，测定结果如表1：

表1

通过试验数据可证明，采用本发明方法对氟硅酸钾容量法的改进，较大的提高了分析数据的精确度和准确度，且可完全达到生产检验的要求。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种氟硅酸钾容量法测定磷矿中二氧化硅含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

按照GB/T1873-1995中的氟硅酸钾容量法的规定处理试样，直至得到氟硅酸钾形式沉淀，然后过滤洗涤，向沉淀及连同纸浆中加入10ml氯化钾—乙醇洗液Ⅱ，加溴百里香酚蓝-酚红指示剂10滴，用氢氧化钠标准滴定溶液边中和边搅拌，反复擦洗杯壁至稳定鲜明的紫色，此时不计读数，加入中性沸水75ml，搅匀，用氢氧化钠标准滴定溶液滴定，当溶液出现紫色时，再加入中性沸水75ml，搅匀，再用氢氧化钠标准滴定溶液滴定至稳定鲜明的紫色为终点，根据加入沸水后滴定用氢氧化钠体积计算二氧化硅的含量；其中氯化钾—乙醇洗液Ⅱ按GB/T1873-1995规定的方法配制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述沉淀过滤洗涤时，用聚乙烯漏斗以垫有滤纸浆的快速滤纸过滤，用氯化钾—乙醇洗液Ⅰ洗涤烧杯和沉淀各2-3次，其中氯化钾—乙醇洗液Ⅰ按GB/T1873-1995规定的方法配制。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：沉淀及纸浆转入到沉淀时所用的烧杯进行后续的滴定。