氟电极法测定硅铁试样中的硅

一、方法要点

硅铁试样先经碱熔，随后用热水及HCl浸取，定容后，吸取部分试液放入50mL烧杯中，在微酸性介质中，用过量KF(或NaF+KCl)溶液沉淀硅酸为K2SiF6，然后用氟电极法测定溶液中NaF的余量来换算硅的含量。在掩蔽剂存在下，可以排除共存的Fe3+、Al3+、Mn2+、Ni2+等离子的干扰。

二、试剂与仪器

(1)硅标准溶液：称取烘干研细的优级纯二氧化硅1．0696g于铂坩埚中，加入K2CO3+Na2CO3(1：1)6g，在1000℃熔融15min，冷却后熔块用热水浸取，移入250mL容量瓶中定容，此溶液含硅为2mg／mL。

(2)NaF标准溶液：称取烘干放冷的优级纯NaF4．2500g溶于水，稀释至1000mL容量瓶中。其浓度按样品测定步骤用硅标准溶液标定NaF溶液对Si的滴定度。

(3)柠檬酸钠(TISAB)溶液：称取294g柠檬酸钠溶于水中，用HCl调节pH3．5，稀释至1000mL。

(4)氯化钾溶液：20％溶液，调至pH3．5。

(5)过氧化钠、氢氧化钠。

(6)pHS一2型酸度计、CSB—F一1型氟离子选择电极及232型饱和甘汞电极。

三、分析步骤

称取硅铁样品0．1000～0.2000g，再称氢氧化钠2g，在玛瑙研钵中研碎，先铺少许于镍坩埚底部，将样品放入后，用剩余的氢氧化钠和0.5g过氧化钠混匀后铺在上面，将坩埚放入马弗炉约800℃中，熔成透明液体，取出冷却，用热水及盐酸(1+1)反复浸取，洗净坩埚，将试样液全部移到适当体积的容量瓶中，稀释刻度，摇匀。吸取试样液10mL于50mL烧杯中，加柠檬酸钠溶液20mL、抗坏血酸1.0000g，再加20％氯化钾溶液10mL，调节溶液pH值为3．5，在搅拌下滴入NaF溶液至电位值在工作曲线范围内，稀释至50mL，读取平衡电位值。从工作曲线查得过量NaF体积(mL)，根据下式计算硅含量：

w(Si)=[(V2-V1)V3Tsi/NaF]×100％/W

式中V2——一NaF溶液滴入体积，mL；

Vl——曲线查得过量NaF体积，mL；

V3——所制大样品的体积，mL；

Tsi/NaF——NaF溶液对Si的滴定度；

W——试样质量，g。

四、工作曲线的绘制

在两个50mL烧杯中，分别加入柠檬酸钠溶液20mL和20％KCl溶液10mL，加水15mL调节溶液pH值为3．5，控温25℃，在搅拌下分别滴加NaF溶液2．5mL和4．0mL(1～2滴／s)。加水至50mL，搅拌均匀，用氟离子选择电极和饱和甘汞电极测定平衡电位值(E)。以E为纵坐标，1gVNaF为横坐标作图，制成工作曲线。

五、注意事项

(1)称样量制成大样试液体积后，取10mL试液应含Si约5mg为宜。

(2)酸性介质中，以柠檬酸缓冲液最好，对于一定量(5mg)的硅，NaF溶液过量2．5～4mL时，相对误差最小，再加入1g抗坏血酸，则能掩蔽50mgFe2+、0．1mgAl、20mgMn、20mgNi的干扰。

(3)本法适用于硅铁、高硅钢铁中硅的测定。