Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер




18.10.2017





Яндекс.Метрика
         » » Фотометрический метод определения кремния на основе синего кремнемолибденового комплекса (при содержании 0,02-0,2%)

Фотометрический метод определения кремния на основе синего кремнемолибденового комплекса (при содержании 0,02-0,2%)

22.11.2017

Сущность метода. Метод основан на реакции образования желтой кремнемолибденовой гетерополикислоты в слабокислой среде (pH= 1,04-1,2) и последующем восстановлении ее аскорбиновой кислотой до комплексного соединения, окрашенного в синий цвет с максимумом светопоглощения при Лmах=810/815 нм. Оптимальная концентрация кремния 5—50 мкг в 100 мл раствора, нижний предел определения составляет 0,02 мкг/мл. Образующийся гетерополикомплекс устойчив не менее 8 ч. Влияние фосфора и мышьяка устраняют повышением кислотности до 2—3 н. по серной кислоте.

Реактивы и растворы. 1. Аммоний молибденовокислый, раствор 50 г/л: 5 г реактива помещают в полиэтиленовый стакан и растворяют в 100 мл горячей воды, тщательно перемешивают полиэтиленовой палочкой, фильтруют через полиэтиленовую воронку в полиэтиленовый стакан, охлаждают до 20° С. Раствор готовят перед применением. 2. Стандартные растворы кремния. Раствор А: 0,5358 г диоксида кремния, прокаленного при температуре 1000—1100°С до постоянной массы, сплавляют в платиновом тигле с 2 г углекислого натрия. Плав выщелачивают в горячен воде, прибавляют 10 мл раствора гидроксида натрия (100 г/л), переводят в мерную колбу вместимостью 250 мл, охлаждают, разбавляют до метки водой и перемешивают. Содержание кремния в 1 мл раствора составляет 0,001 г. Раствор следует хранить в полиэтиленовой посуде. Титр раствора кремния устанавливают гравиметрическим методом. Раствор Б: 5 мл раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 50 мл, разбавляют до метки 0,1 н. раствором соляной кислоты и перемешивают. 1 мл раствора содержит 0,0001 г кремния. Раствор В: 5 мл раствора Б помещают в мерную колбу вместимостью 50 мл, разбавляют до метки 0,1 н. раствором соляной кислоты и перемешивают. Содержание кремния в 1 мл раствора В составляет 0,00001 г. Раствор В готовят перед употреблением.

Выполнение определения. Навеску углеродистой стали 0,2 г помещают в стакан вместимостью 100 мл, приливают 10 мл серной кислоты, разбавленной 1:8, и растворяют на кипящей водяной бане (90°С). После растворения навески прибавляют строго по каплям азотную кислоту (пл. 1,40 г/см3) до прекращения вспенивания и избыток 1—2 капли. Содержимое стакана продолжают нагревать на водяной бане 2—3 мин, прибавляют по каплям раствор маргандевокислого калия (10 г/л) до выпадения бурого осадка и нагревают 2—3 мин при температуре 90° С. К горячему раствору прибавляют по каплям раствор азотистокислого натрия (50 г/л) до просветления раствора и выдерживают на водяной бане в течение 5 мин. Температура при растворении образца не должна превышать 90—95° С, в противном случае возможен переход золя в гель, что приведет к пониженным результатам анализа. Параллельно готовят раствор хлорного железа из навески карбонильного железа 0,2 г. Растворы переводят в мерную колбу вместимостью 100 мл, доливают до метки водой и перемешивают. Кислотность раствора после разбавления будет составлять 0,7—0,9 pH. Контролирование на pH-метре не требуется.

Аликвотную часть раствора 20 мл (при содержании кремния от 0,02 до 0,1%) и 5—10 мл (при содержании кремния от 0,1 до 0,2%), что составляет 5—40 мкг, помещают в мерную колбу вместимостью 100 мл, прибавляют 0,22 н. серной кислоты до объема 40 мл и быстро приливают 5 мл свежеприготовленного молибденовокислого аммония (50 г/л), перемешивают и дают стоять 10 мин для образования желтого кремнемолибденового комплекса. Ввиду малой устойчивости кремнемолибденового комплекса желтой формы окрашивание растворов ведут небольшими партиями (по 8—10 проб). Приливают 15 мл 9 н. серной кислоты для разрушения фосфорно- и мышьяковомолибденового комплекса, перемешивают и по каплям добавляют раствор марганцевокислого калия (10 г/л) до появления розовой окраски для окисления имеющихся в растворе восстановителей, перемешивают и прибавляют 2 мл аскорбиновой кислоты (50 г/л), доливают до метки водой и перемешивают. Через 30 мин измеряют оптическую плотность раствора при Лmах=810/815 нм относительно раствора сравнения.

В качестве раствора сравнения используют аликвотную часть раствора испытуемой пробы, в которую прибавляют все реактивы, за исключением молибденовокислого аммония. Через все стадии анализа проводят два контрольных опыта.

Содержание кремния находят по градуировочному графику.

Построение градуировочного графика. В мерные колбы вместимостью 100 мл помещают 10 мл раствора хлорного железа, прибавляют 0; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 мл стандартного раствора кремния, что соответствует 0; 5; 10; 20; 30; 40; 50 мкг кремния, прибавляют 0,22 н. серной кислоты до объема 40 мл, перемешивают и быстро приливают 5 мл молибдата аммония (50 г/л), перемешивают, дают стоять 10 мин и далее поступают, как указано выше.

Содержание кремния, %, вычисляют по формуле
где m — масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г; g — содержание кремния, найденное по градуировочному графику, мкг.