玻璃成分的测定
一、烧失量测定
称量,称取1g 式样于已恒重的瓷坩埚中(或银坩埚中),放入高温炉内,从低温升起,在550℃灼烧1h,取出置入干燥器中冷却至室温,反复灼烧至恒重,烧失量的百分含量按下式计算:
烧失量%=[(G1-G2)/G]×100
式中:G1-灼烧前式样重量;g
G2-灼烧后式样重量;
二、二氧化硅的测定——动物胶凝聚重量法(1)
1、提要:
试样经碱熔融,硅转化为可溶性的硅酸盐。以水提取,盐酸酸化,蒸干脱水。在盐酸溶液中加入动物胶使硅酸凝聚,过滤,灼烧成二氧化硅,称量,滤液中二氧化硅采用比色法回收。
2、试剂:
(1)盐酸
(2)氢氧化钠(固)
(3)动物胶(明胶):2%水溶液,称2克动物胶溶于90℃的热水中,现配。
3、分析方法:
称取0.5000克试样于银坩埚中,加5克氢氧化钠,将坩埚置入已恒温300℃-400℃的高温炉中,继续升温到700℃熔融15分钟,取出,冷却,放入250毫升的烧杯中,加入沸水100毫升浸取,并以水洗出坩埚,然后快速加入30毫升浓盐酸酸化。将烧杯放入低温电炉上加温蒸发至小体积,再将烧杯放入水浴中蒸至湿盐状,取下冷却至室温,加25-30毫升浓盐酸,压碎盐块,放置4小时后或放置过夜。将烧杯放入沸水浴中,于60-80℃保温30分钟,然后加10毫升2%动物胶,搅拌3分钟,在水浴中保温10分钟,取下加适量的热水搅拌使盐类完全溶解后,立刻以中速定量滤纸过滤,滤液以250毫升容量瓶承接。将沉淀全部转入漏斗中,烧杯和沉淀先以5%盐酸洗5-6次,再以1%盐酸洗7-8次,最后用热水洗至无氯离子。滤液以蒸馏水稀至刻度,混匀、备测Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、TiO2、ZnO等项目。沉淀连同滤纸包好放入已恒重的瓷坩埚中,低温灰化完全,然后升温至950℃灼烧40分钟,取出置入干燥器中,冷至室温称量,置至灼烧恒重,计算二氧化硅的含量。
1、 计算:
SiO2=(W1-W2)/W
式中 W1——为空坩埚加二氧化硅重量,g
W2——为空坩埚重量。g
W——为称取试样重量,g
2、 讨论:
(1)动物胶凝聚硅酸的完全程度与盐酸的浓度,凝聚时间的温度和动物胶用量有关。在8M以上的盐酸溶液中,硅酸以r—硅酸形式存在,这是一种较容易凝聚的胶体。
(2)温度须控制在60-80℃,否则硅酸凝聚不完全。
(3)动物胶用量应控制在100毫升为宜,动物胶过量将引起胶溶现象或使过滤困难,条件控制适当,滤液中残留的硅液一般小于2毫克。若要求精确测定,可用比色法测定滤液中的二氧化硅含量后一并计算。
(4)若试液中氟含量大于5%时,须在热水提取后加入1克硼酸,再盐酸酸化,使氟与硼络和成四氟化硼,在蒸发时除去。
滤液中二氧化硅的测定——(硅钼兰比色法)
1、提要:
硅与钼酸在酸性溶液中生成黄色硅钼酸络和物,再以亚硫酸钠还原成硅钼兰,借此进行比色测定二氧化硅的含量。
2、试剂:
(1)10%钼酸铵溶液:称取10克钼酸铵溶解于100ml水中,放置24小时后过滤使用。若溶液中无沉淀出现,仍克使用。
(2)17%亚硫酸钠溶液:称17g无水亚硫酸钠溶于900ml水中,过滤稀释100ml使用。
(3)0.1%香草酚蓝指示剂:称0.05g于烧杯中,用1ml0.5%氢氧化钠溶解,再以水稀释至25ml,用盐酸和氢氧化钠调至橙色。移入50ml容量瓶中,水稀释至刻度,混匀即可。
(4)二氧化硅标准溶液:1ml=0.1mg二氧化硅
准确称取经1000℃灼烧后的二氧化硅0.1g于铂坩埚中,加3g无水碳酸钠,拌匀后表面再覆盖1g,置于低温炉中,然后升温至1000℃熔融10分钟。取下冷却,放入塑料烧杯中,加100ml沸水提取,以水洗出坩埚,然后加50ml20%氢氧化钠,水浴中加热搅拌使之溶解,冷却后,转入1000ml容量瓶中,水稀释至刻度,混匀。存于塑料瓶中。
(5)工作曲线的绘制:
吸取1ml=0.10mg二氧化硅标准溶液0、1、3、5、7、9ml于容量瓶中,加5ml20%氢氧化钠溶液,加水至50ml,加4滴麝香草酚蓝指示剂。先滴加盐酸(1+1)中和,再用5%和0.1N氢氧化钠中和恰变微红色。然后加入5ml5%盐酸,2ml(1+2)醋酸混匀(此时PH为1.2-1.4),再加5ml10%钼酸铵,放置5分钟或温热片刻,再加入10ml17%亚硫酸钠溶液,混匀,放置8分钟,再加入2ml(1+2)醋酸,用水稀释至刻度,混匀,放置20分钟,在722分光光度计上进行测定,波长680nm,1cm比色皿,以试剂空白为参比,测定吸光度—浓度曲线。
1、 操作方法:
吸取分离二氧化硅的试液A10ml于100ml容量瓶中,加水至50ml,加4滴麝香草酚蓝指示剂,先以20%氢氧化钠中和至红色,再加5%盐酸和0.1N氢氧化钠中和至微红色,加5ml5%盐酸,以下同工作曲线操作。
2、 计算
SiO2=(G1/G2×1000)×100
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