浅析如何准确获得玻璃球中二氧化硅测定结果.doc

浅谈如何准确获得玻璃球中二氧化硅的测定结果 摘要：针对玻璃球中二氧化硅测定出现结果偏低、空白值偏高的问题，分析其原因，并提出解决方法。 关键词：玻璃球 二氧化硅 准确测值 0 引言 玻璃球的主要成分是二氧化硅，它是控制玻璃球生产工艺的关键指标之一，二氧化硅测值的准确与否直接影响玻璃球的质量。由于在测定过程中经常出现二氧化硅结果偏低而空白值偏高，不能正确指导生产。因此对原方法进行改进，并做了大量的实验，获得了准确测值。 1 测定原理 氟硅酸钾容量法测定二氧化硅，是根据可溶性硅酸在硝酸溶液中与过量的钾离子、氟离子作用，定量地生成氟硅酸钾沉淀，沉淀在热水中水解，生成氢氟酸，用氢氧化钠标准溶液滴定。求得二氧化硅的含量。反应如下： sio2+2koh=k2sio3+h2o k2sio3+2hno3?圹h2sio3+2kno3 sio32-＋6f-+6h+?圹sif62-+3h2o sif62-+2k+?圹k2sif6↓ k2sif6+3h2o?圹2kf+h2sio3+4hf hf+naoh?圹naf+h2o 所需试剂： ①氢氧化钾：固体 ②氯化钾：固体 ③邻苯二甲酸氢钾：固体 ④乙醇：95% ⑤硝酸：1+1 ⑥硝酸：密度1.42g/ml ⑦氯化钾水溶液：50g/l ⑧氯化钾—乙醇溶液：50g/l ⑨氢氧化钠标准溶液：c=0.15mol/l ⑩酚酞指示剂乙醇溶液：10g/l 2 误差分析 由于玻璃球中二氧化硅测定结果经常偏低，而空白值偏高，无法获得准确测值，不能正确指导生产。经过分析这很可能是由系统误差造成的，因此在以下几方面找原因： 2.1 仪器误差 对滴定管进行了校正，在误差范围内，因此可以排除仪器误差。 2.2 试剂误差 试剂不纯和蒸馏水中含有微量杂质引起，样品熔融时发现熔融物向坩埚外爬，引起溅失，因此不能排除试剂误差。 2.3 操作误差 由于氢氧化钠滴定氢氟酸是强碱滴定弱酸，用1%酚酞指示剂乙醇溶液，颜色由无色变为微红色，变色敏锐，终点明显，易于辨别，不会引起误差，因此可以排除操作误差。 2.4 方法误差 用国家标准gb/t1549—2008与原方法进行对比，发现药品配制、中和残余酸与原方法不同，因此不能排除方法误差。 3 解决问题 根据以上几点，分析其原因，然后从试样处理、药品配制、中和残余酸几点入手，结合测定时影响因素来解决问题。 3.1 式样处理 3.1.1 试样处理不完全、飞溅、损失也是引起结果偏低的一大因素。 ①试样在坩埚中未完全熔融或熔融时溅失，这是由于在熔融过程中温度掌握不好，没有及时摇动坩埚，使试样在坩埚底部结块，粘埚底。因此要在氢氧化钾刚开始熔融时就经常摇动坩埚，以免粘埚底、结块。 ②由于以前熔融试样时所用的熔剂为分析纯氢氧化钾（片剂），因含水多且不纯，熔样时熔融物向坩埚外爬，引起溅失。改用优级纯氢氧化钾（颗粒状），并将熔剂加入量控制在试样20倍左右，有效的控制了熔样过程中引起的飞溅、损失。 3.1.2 转移熔融物时损失或坩埚中仍留有少量熔融物。 将熔融物加少量热水溶解后，用塑料棒将坩埚内壁、埚底试样搅拌均匀，一次加入塑料杯中，然后将坩埚倾斜，缓慢转动，同时用水和硝酸（1+1）少量多次地冲洗入塑料杯中，小心、细致地将坩埚洗净，以免试样转移损失。 3.2 溶液配制对比： ①原测硅方法中配制15%氟化钾溶液：直接称取15g氟化钾溶于100ml水中；而新标准gb/t1549—2008规定15%氟化钾溶液配制为：称取15g氟化钾置于塑料杯中，加入80ml水和20ml硝酸(2.f)，使其溶解，加氯化钾至饱和，放置过夜，过滤到塑料杯中备用。（沉淀、过滤sio2，减小空白，现已更正)。 ②原方法中氢氧化钠标准溶液（c=0.15mol/l）配制：直接称取30g氢氧化钠，置于5l试剂瓶中，加水溶解后，稀释至5l，摇匀待标定；而新标准gb/t1549—2008氢氧化钠（c=0.15mol/l)标准溶液的配制：称取30g氢氧化钠置于500ml塑料杯，加200～300ml水溶解，移入5l塑料瓶中，用水稀释至5l，加入2.5～3g氯化钡，摇匀，放置数小时后再加入2～3g硫酸钠，摇匀，瓶盖装上钠石灰管，静置过夜，待标定。现已更正。 3.3 操作过程中，中和残余酸也是测定二氧化硅的关键步骤： 以前方法中用20%氢氧化钾中和残余酸，由于用碱过量，用酸中和速度慢，难中和且时间过长，有时需20多分钟，引起部分氟硅酸钾水解，使分析结果偏低，现在直接用新标准规定的0.15mol/l的氢氧化钠中和残余酸，不但快速，结果也较稳定。 通过以上几方面的更正，重新做实验与原方法进行比较。 3.4 分析