分析化學(xué)第十四章-物質(zhì)的定量分析過(guò)程ppt課件

1、分析化學(xué),高職高?；瘜W(xué)教材編寫組 編,第十四章 物質(zhì)的定量分析過(guò)程,十二五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材,高等職業(yè)教育應(yīng)用化工技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)建設(shè)項(xiàng)目規(guī)劃教材,學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1掌握試樣的分解方法； 2掌握干擾組分的分離方法； 3掌握硅酸鹽試樣的分析方法； 4明白物質(zhì)的定量分析的過(guò)程,在實(shí)際分析工作中，試樣是多種多樣的，對(duì)試樣的預(yù)處理、干擾組分的分離和分析測(cè)定方法的選擇也各不相同，因此需要對(duì)分析過(guò)程有比較全面的了解，綜合運(yùn)用已學(xué)習(xí)的分析方法，才能承擔(dān)分析檢測(cè)任務(wù)，為生產(chǎn)提供及時(shí)而準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),本章導(dǎo)讀,本章導(dǎo)讀,理論基礎(chǔ)：分析試樣的采取、制備和分解、干擾組分的分離方法。 重要知識(shí)點(diǎn)：物質(zhì)的定量分析過(guò)程。

2、難點(diǎn)：干擾組分的分離方法。 實(shí)踐操作：硅酸鹽中SiO2、Fe2O3、Al2O3、TiO2、CaO、MgO的測(cè)定,第一節(jié) 分析試樣的采取與制備 第二節(jié) 試樣的分解 第三節(jié) 干擾組分的分離方法 第四節(jié) 測(cè)定方法的選擇原則 第五節(jié) 復(fù)雜物質(zhì)分析示例,本章導(dǎo)讀,第一節(jié) 分析試樣的采取與制備,一、組成比較均勻的試樣的采取與制備 二、組成不均勻的試樣的采取 三、分析試樣的制備 四、采取與制備試樣的注意事項(xiàng),第一節(jié) 分析試樣的采取與制備,進(jìn)行物質(zhì)定量分析，首先要保證所取試樣具有代表性。忽略了試樣的代表性，則無(wú)論分析做得如何認(rèn)真、仔細(xì)也是無(wú)意義的，甚至是有害的。因此，慎重地審查試樣的來(lái)源，并用正確的方法采取具

3、有代表性的試樣，其重要意義不低于進(jìn)行準(zhǔn)確分析時(shí)所要注意的其它環(huán)節(jié),分析試樣多種多樣，但按組分在試樣中分布情況可分為兩類：組成分布比較均勻、組成分布不均勻,一、組成比較均勻的試樣的采取與制備,金屬試樣：經(jīng)高溫熔煉，組成比較均勻。部分樣品如鋼片，只要任意取一部分即可。對(duì)于鋼錠和鑄鐵來(lái)說(shuō)，表面和內(nèi)部所含的雜質(zhì)也有所不同，使組成不很均勻。在鉆取試樣時(shí)，先用砂輪將表面層磨去， 然后采用多鉆幾個(gè)點(diǎn)及鉆到一定的深度的方法。將所取得的鉆屑放于沖擊缽中搗碎混勻，作為分析試樣,組成比較均勻的樣品有金屬試樣、水樣、液體與氣體試樣及某些組成均勻的化工產(chǎn)品,一、組成比較均勻的試樣的采取與制備,水樣：由于各種水的性質(zhì)不同

4、，水樣的采集方法也不同。供一般確定物理性質(zhì)與化學(xué)成分分析用的水樣取2L即可。水樣瓶可以是容量2L的無(wú)色磨口塞的硬質(zhì)玻璃細(xì)口瓶或聚乙烯塑料瓶。水樣采集后應(yīng)及時(shí)化驗(yàn)，保存時(shí)間愈短，分析結(jié)果則愈可靠。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)無(wú)條件測(cè)定的項(xiàng)目，可采用“固定”的方法，使原來(lái)易變化的狀態(tài)轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的狀態(tài),一、組成比較均勻的試樣的采取與制備,化工產(chǎn)品：組成比較均勻的化工產(chǎn)品可以任意取一部分為分析試樣。若是貯存大容器內(nèi)的物料，可能因相對(duì)密度不同而影響其均勻程度，可在上、中、下不同高度處各取部分試樣，然后混勻。 氣體試樣：氣體的組成雖然比較均勻，不同存在形式的氣體，其取樣方法和裝置都有所不同,二、組成不均勻的試樣的采取,對(duì)于不

5、均勻的物料，可采用下列試樣的采集量經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式： mQ=kda 式中: d 實(shí)驗(yàn)室樣品中最大顆粒的直徑，mm mQ 采取實(shí)驗(yàn)室樣品的最低可靠質(zhì)量，kg k,a根據(jù)物料的均勻程度和易破碎程度而定。K取0.02 1 ，a取1.82.5,礦石、煤炭、土壤等組成不均勻試樣，需按一定程序，從不同部位、采取一定數(shù)量的試樣,2021/1/30,13,粗碎,篩分(46號(hào),中碎,篩分(20號(hào),研磨,分析試樣,縮分,縮分,縮分,1號(hào)(分析,2號(hào)(備查,篩分時(shí)，所有的顆粒都必須通過(guò)篩孔,破碎,過(guò)篩,混勻,縮分,三、分析試樣的制備,原始平均試樣 分析試樣,三、分析試樣的制備,1、 破碎,粗碎：顎式破碎機(jī)粉碎，46目篩

6、 中碎：盤式破碎機(jī)磨碎，20目篩 細(xì)碎：盤式破碎機(jī)磨碎，全部通過(guò)篩孔，100 200目篩,破碎工具: 鍔式破碎機(jī)、輥式破碎機(jī)、圓盤破碎機(jī)、球磨機(jī)、鋼臼、鐵錘、研缽等,三、分析試樣的制備,2、 過(guò)篩,物料在破碎過(guò)程中，每次磨碎后均需過(guò)篩，未通過(guò)篩孔的粗粒再磨碎，直至樣品全部通過(guò)指定的篩子為止(易分解的試樣過(guò)170目篩，難分解的試樣過(guò)200目篩,3 、混勻,混勻法通常有鐵鏟法或堆錐法、掀角法,鐵鏟法或環(huán)錐法常用于手工混合大量實(shí)驗(yàn)室樣品。如鐵鏟法是在光滑而干凈的混凝土或木制平臺(tái)上，用鐵鏟將物料往一中心堆積成一圓錐，然后從錐底一鏟一鏟將物料鏟起，重新堆成另一個(gè)圓錐，來(lái)回翻倒數(shù)次。操作時(shí)物料必須從錐堆頂

7、部自然灑落，使樣品充分混合均勻。也可采用機(jī)械混勻器進(jìn)行混勻,三、分析試樣的制備,縮分：四分法,縮分是在不改變物料的平均組成的情況下，逐步縮小試樣量的過(guò)程,4 、 縮分,常用的有錐形四分法、正方形挖取法和分樣器縮分法,三、分析試樣的制備,四、試樣采取與制備時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng),必須保證試樣不受污染。 過(guò)篩時(shí)，未通過(guò)篩孔者絕不能丟棄，必須反復(fù)破碎或研磨，直至全部過(guò)篩。 制備好的試樣應(yīng)立即裝袋或置于試樣瓶中，編號(hào)、干燥、避光保存,第二節(jié) 試樣的分解,一、無(wú)機(jī)試樣的分解 二、有機(jī)試樣的分解 三、試樣分解方法的選擇,第二節(jié) 試樣的分解,將固體試樣處理成溶液，或?qū)⒔M成復(fù)雜的試樣處理成簡(jiǎn)單、便于分離和測(cè)定的形式，

8、為各組分的分析操作創(chuàng)造最佳條件,分解試樣的目的,一、無(wú)機(jī)試樣的分解,1、水溶法,水作溶劑，只能溶解一般可溶性鹽類。如硝酸鹽、醋酸鹽、銨鹽、絕大部分的堿金屬化合物和大部分的氯化物、硫酸鹽等,采用適當(dāng)?shù)娜軇⒃嚇尤芙庵瞥扇芤?，這種方法比較簡(jiǎn)單、快速。常用的溶劑有水、酸和堿等,一）溶解法,主要用于溶解弱酸鹽，某些氧化物，某些硫化物和比氫更活潑的金屬等。 加入H2O2或Br2后具有氧化性，可用于溶解銅合金和硫化物礦石等，并可同時(shí)破壞試樣中的有機(jī)物。 在密封增壓條件下升高溫度，可以溶解灼燒過(guò)的Al2O3，BeO，SnO2以及某些硅酸鹽等,1）HCl 強(qiáng)酸,一、無(wú)機(jī)試樣的分解,酸溶法就是利用酸的氫離子效應(yīng)

9、、氧化還原性和配位性使試樣中被測(cè)組分轉(zhuǎn)入溶液,2、酸溶法,一、無(wú)機(jī)試樣的分解,2）HNO3強(qiáng)酸強(qiáng)氧化性,可溶解不溶于HCl的銅、鉛、鉍、鎳、鈷、鋅、砷等礦物。 Au，Pt，Nb，Ta，Zr等不溶解，F(xiàn)e、Al和Cr因表面鈍化不能進(jìn)一步溶解，Sb，Sn，W與HNO3反應(yīng)后生成不溶性酸。 絕大多數(shù)硫化物可以用HNO3溶解。 若試樣中有機(jī)物干擾分析，可加濃HNO3并加熱使之氧化除去,一、無(wú)機(jī)試樣的分解,3）H2SO4 氧化性強(qiáng)酸,可在高溫下分解礦石，沸點(diǎn)高，338，加熱蒸發(fā)到冒SO3白煙時(shí)，可除去低沸點(diǎn)的HCl、HNO3、HF、H2O等。 硫酸的沸點(diǎn)較高，熱的濃硫酸具有氧化性和脫水性。它可以分解獨(dú)居

10、石、螢石(CaF2)和銻、鈾、鈦等礦物，破壞試樣中的有機(jī)物,一、無(wú)機(jī)試樣的分解,4）H3PO4,磷酸是無(wú)氧化性的不揮發(fā)性酸，具有較強(qiáng)的配位能力，能與許多金屬離子生成可溶性配合物。 磷酸在高溫時(shí)分解試樣的能力很強(qiáng)，能溶解不為鹽酸所分解的鈮鐵礦、鉻鐵礦、鈦鐵礦、金紅石等礦物。 鎢、鉬、鐵等在酸性溶液中都能與磷酸形成無(wú)色配合物，因此，常用磷酸作某些合金鋼的溶劑,一、無(wú)機(jī)試樣的分解,5）HClO4,高氯酸是已知酸中的最強(qiáng)酸，它具有強(qiáng)的酸效應(yīng)，熱濃高氯酸是強(qiáng)氧化劑和脫水劑（冷或稀的高氯酸無(wú)氧化性而有強(qiáng)酸效應(yīng)）。 除鉀、銣、銫等少數(shù)離子外，一般金屬離子的高氯酸鹽均溶于水 高氯酸的沸點(diǎn)較高，常用它蒸發(fā)趕掉低

11、沸點(diǎn)酸。 熱濃高氯酸遇有機(jī)物時(shí)由于激烈地氧化作用常會(huì)引起爆炸，所以在用熱、濃高氯酸處理含有機(jī)物試樣時(shí)，應(yīng)先用濃硝酸破壞有機(jī)物，然后再加入高氯酸,一、無(wú)機(jī)試樣的分解,6）HF,氫氟酸是較弱的酸，但F-具有強(qiáng)的配位能力。氫氟酸能分解絕大部分硅酸鹽，是分解玻璃、陶瓷、耐火材料試樣的常用溶劑。 F-與硅作用可生成易揮發(fā)的SiF4，使用氫氟酸分解試樣的目的是為了除去SiO2以測(cè)定其它組分。分解時(shí)SiO2生成揮發(fā)性的SiF4而與其它組分分離： SiO2+4HF=SiF4+2H2O 注意：用氫氟酸分解試樣應(yīng)在鉑器皿或聚四氟乙烯器皿中進(jìn)行,二）熔融法,一、無(wú)機(jī)試樣的分解,熔融法按使用的熔劑性質(zhì)不同，分為堿熔法

12、和酸熔法兩種,在熔劑熔融的高溫條件下分解試樣，通過(guò)反應(yīng)使被測(cè)組分轉(zhuǎn)化為能溶于水或酸的形式，在用水或酸浸取時(shí)，定量地進(jìn)入溶液。 熔融法一般用來(lái)分解那些難溶解的試樣。 熔融時(shí)應(yīng)該選擇合適的坩堝,1、堿熔法,用來(lái)分解酸性氧化物、酸不溶性殘?jiān)取?Na2CO3 或K2CO3 ：常用于分解硅酸鹽，氧化物，磷酸鹽和硫酸鹽等。 NaOH或KOH：常用于分解硅酸鹽，鋁土礦、粘土等。用NaOH熔融時(shí)，通常采用鐵鎳或銀坩堝。 Na2O2：強(qiáng)氧化劑熔劑，又是強(qiáng)堿性熔劑，常用于分解難溶解的硫化物，F(xiàn)e，Ni，Cr，Mo，W的合金和Cr，Sn，Zr的礦石等,一、無(wú)機(jī)試樣的分解,2、酸熔法,1) 焦硫酸鉀熔融法,焦硫酸鉀

13、是一種強(qiáng)烈的酸性熔劑，熔點(diǎn)為419，熔融時(shí)分解析出SO3，能與各種難于分解的堿性氧化礦物如鋁土礦、磁鐵礦、鈮鐵礦、鈦鐵礦等反應(yīng)，使之轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩猁}。 例如，分解金紅石（天然TiO2）的反應(yīng)為： TiO2 + 2SO3 = Ti（SO4）2 熔融可在瓷坩堝或石英坩堝中進(jìn)行，也可以在鉑坩堝中進(jìn)行。 熔融溫度一般控制在400左右，時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng),一、無(wú)機(jī)試樣的分解,一、無(wú)機(jī)試樣的分解,2）硫酸氫鉀熔融法,硫酸氫鉀在加熱時(shí)放出水蒸氣，生成K2S2O7，故可代替焦硫酸鉀作熔劑，但要先做脫水處理,一、無(wú)機(jī)試樣的分解,3）偏硼酸鋰熔融法,LiBO2是熔融能力較強(qiáng)的非氧化性熔劑，可以分解多種硅酸鹽礦物，包括許多難

14、熔礦物，如：氧化鋁、鉻鐵礦、鈦鐵礦等。 所制得的試樣溶液可以進(jìn)行包括鉀、鈉在內(nèi)的各元素的測(cè)定，是其他熔劑不能相比的,一、無(wú)機(jī)試樣的分解,3、半熔法,將試樣同熔劑在尚未熔融的高溫條件下進(jìn)行燒結(jié)，這時(shí)試樣已能同熔劑發(fā)生反應(yīng)。在半熔法中，坩堝材料的損耗相當(dāng)小，可以在瓷坩堝中進(jìn)行熔融，不需要貴重器皿。 例如，Na2CO3-MgO或Na2CO3-ZnO等混合試劑可以用于煤或礦石中全硫量的測(cè)定。在燒結(jié)時(shí)，因?yàn)镸gO或ZnO的熔點(diǎn)高，使整個(gè)混合物不能熔融，在堿性條件下，硫被空氣氧化成硫酸根，用水浸出后，就可以進(jìn)行測(cè)定,二、有機(jī)試樣的分解,1、溶解法,根據(jù)相似相溶原理，選擇水、甲醇、乙醇、氯仿、四氯化碳、苯、

15、甲苯等溶劑,2、 分解法,1）濕式消化法 常用硫酸、硝酸或混合酸，與試樣一起置于凱氏瓶?jī)?nèi)，在一定溫度下進(jìn)行消解，其中硝酸能破壞大部分有機(jī)物。試樣中的有機(jī)物即被氧化成CO2和H2O，金屬元素則轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩猁}或硝酸鹽，非金屬元素轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的陰離子。適于測(cè)定有機(jī)物中的金屬、硫、鹵素等,二、有機(jī)試樣的分解,2）干式灰化法,氧瓶燃燒：在充滿O2的密閉瓶?jī)?nèi)，用電火花引燃有機(jī)試樣，瓶?jī)?nèi)盛適當(dāng)吸收劑用以吸收燃燒產(chǎn)物然后用適當(dāng)方法測(cè)定。 高溫灰化：將試樣置于敞口皿或坩堝內(nèi)，在空氣中，于500550溫度范圍內(nèi)，加熱分解、灰化，所得殘?jiān)眠m當(dāng)溶劑溶解后進(jìn)行測(cè)定,三、試樣分解方法的選擇,根據(jù)試樣的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)及有關(guān)性

16、質(zhì)來(lái)選擇試樣的分解方法。 根據(jù)待測(cè)組分的性質(zhì)來(lái)選擇試樣的分解方法。 根據(jù)測(cè)定方法來(lái)選擇試樣的分解方法。 在試樣分解過(guò)程中，常引進(jìn)某些陰離子或金屬離子，選擇分解方法時(shí)要考慮這些離子對(duì)以后測(cè)定方法的影響,四、試樣分解注意事項(xiàng),定量：試樣的溶解或分解必需完全，使待測(cè)組分全部轉(zhuǎn)入試液； 不損失：溶解或分解過(guò)程中防止待測(cè)組分揮發(fā)損失； 不沾污：不得引入待測(cè)組分和干擾物質(zhì)； 分解試樣最好與分離干擾物質(zhì)相結(jié)合,第三節(jié) 干擾組分的分離方法,一、液液萃取分離法 二、離子交換分離法,分離的意義：富集微量待測(cè)組分，同時(shí)消除共存物質(zhì)的干擾,第三節(jié) 干擾組分的分離方法,分析化學(xué)對(duì)分離的要求： （1）被測(cè)組分在分離過(guò)程中

17、的損失應(yīng)小至可忽略不計(jì)（2）干擾組分應(yīng)減小至不再干擾被測(cè)組分的測(cè)定 （3）對(duì)痕量組分的分離，一般要采取適當(dāng)措施，使痕量組分得到濃縮和富集，富集效果用富集倍數(shù)表示,第三節(jié) 干擾組分的分離方法,常用分離方法（1）氣態(tài)分離法 （2）沉淀分離法；（3）萃液萃取分離法（4）離子交換分離法 （5）色譜分離法 （6）電分離法 （7）氣浮分離法(浮選分離) （8）膜分離,第三節(jié) 干擾組分的分離方法,相似溶解 帶電荷的物質(zhì)親水，不易被有機(jī)溶劑萃取 可溶的呈電中性的物質(zhì)疏水易為有機(jī)溶劑萃取,鎳(II) 丁二酮肟 丁二酮肟-鎳(II) CHCl3,帶電荷,親水,萃取劑,電中性,疏水,萃取溶劑,1、液液萃取分離的基本

18、原理,一、液液萃取分離法,一、液液萃取分離法,2、分配系數(shù)與分配比,1)分配系數(shù): 有機(jī)溶劑從水相中萃取溶質(zhì)A，若A在兩相中的存在形態(tài)相同，平衡時(shí)，在有機(jī)相的濃度為Ao, 水相的濃度為Aw 。兩者濃度之比，用KD表示,一、液液萃取分離法,2)分配比: 物質(zhì)A在兩相中可能存在多種形態(tài)，在兩相中的各形態(tài)濃度總和(c)之比，用D表示,3、萃取率,一、液液萃取分離法,萃取率用于衡量萃取的總效果，用E表示,100,4、分離系數(shù),分離效果的好壞一般用分離系數(shù)來(lái)表示，它表示兩種不同組分分配比的比值,如果DA與DB數(shù)值相差很大，則兩物質(zhì)可以定量分離；如DA與DB數(shù)值相近，則值接近于1，此時(shí)兩物質(zhì)相差不多的萃取

19、率進(jìn)入有機(jī)相，就難于定量分離,一、液液萃取分離法,5、液-液萃取分離的操作技術(shù),1）萃?。?用60125mL的梨形分液漏斗，震蕩，萃取一般在幾分種內(nèi)可達(dá)到平衡,2）分層,萃取后讓溶液靜置數(shù)分鐘，待其分層。 在兩相的交界處，有時(shí)因振蕩過(guò)于激烈或反應(yīng)中形成某種微溶化合物會(huì)出現(xiàn)一層乳濁液。 消除方法：增大萃取劑用量、加入電解質(zhì)、改變?nèi)芤核岫?、振蕩不過(guò)于激烈等,一、液液萃取分離法,6、液-液萃取分離法的應(yīng)用,應(yīng)用溶劑萃取分離干擾物質(zhì)。 應(yīng)用溶劑萃取光度分析。 應(yīng)用溶劑萃取富集痕量組分,一、液液萃取分離法,二、離子交換分離法,離子交換法：利用溶液通過(guò)離子交換劑（離子交換樹脂）時(shí)發(fā)生在溶液和離子交換劑之間

20、的同種電荷的離子交換作用而使離子分離的方法。各種離子與離子交換樹脂交換能力不同，被交換到樹脂上的離子可選用適當(dāng)?shù)南疵搫┮来蜗疵?，從而達(dá)到分離目的,離子交換法的特點(diǎn),1）分離效率高：能用于帶相反電荷離子分離， 又能用于帶相同電荷及性質(zhì)相近離子的分離；（2）應(yīng)用廣：既可用于分離，又可用于富集，還可用高純物制備及蛋白質(zhì)、核酸、酶等生物活性物的純化；（3）分離過(guò)程周期長(zhǎng)、耗時(shí)多，所以僅用于解決分析中較困難的分離問(wèn)題,二、離子交換分離法,二、離子交換分離法,1、離子交換樹脂的種類,無(wú)機(jī)離子交換劑 有機(jī)離子交換劑 (離子交換樹脂,特種樹脂,螯合樹脂 大孔樹脂 萃淋樹脂 纖維素交換劑 負(fù)載螯合劑樹脂,陽(yáng)離子

21、交換樹脂,陰離子交換樹脂,強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹脂,弱酸性陽(yáng)離子交換樹脂,強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂,弱堿性陰離子交換樹脂,R-SO3H樹脂, 如國(guó)產(chǎn)732,R-COOH, R-OH 樹脂,R4 N+Cl- 樹脂,NH2, -NHR, -NR2 樹脂,2、離子交換樹脂的交換容量,每克干樹脂所能交換的物質(zhì)的量(mmol)。一般樹脂的交換容量36mmol/g,交換容量的大小，取決于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中活性基團(tuán)的數(shù)目，含有活性基團(tuán)越多，交換容量也越大,二、離子交換分離法,二、離子交換分離法,3、離子交換分離操作技術(shù),交換 試液按一定流速流經(jīng)交換柱。 洗滌 用空白液（多用水），將上層殘液及交換出的離子洗下去。 洗脫（解析

22、） 將置換上柱子的離子用淋洗劑（洗脫劑）置換下來(lái)。一般：陽(yáng)樹脂HCl溶液洗脫； 陰樹脂HCl、NaCl或NaOH等。 再生（轉(zhuǎn)型） 使樹脂回復(fù)至交換前形式,離子交換過(guò)程示意圖,4、離子交換分離法的應(yīng)用,二、離子交換分離法,水的凈化去離子水的制備 陽(yáng)離子交換柱陰離子交換柱混合柱 干擾組分的分離 陰陽(yáng)離子的分離；相同電荷離子的分離 微量組分的分離富集 氨基酸的分離,第四節(jié) 測(cè)定方法的選擇原則,一般從以下幾方法考慮選擇分析方法： 測(cè)定的具體要求 待測(cè)組分的性質(zhì) 待測(cè)組分的含量范圍 共存組分的影響 實(shí)驗(yàn)室的條件,第五節(jié) 復(fù)雜物質(zhì)分析示例硅酸鹽的分析,一、硅酸鹽試樣的分解 二、硅酸鹽中SiO2的測(cè)定 三

23、、硅酸鹽中Fe2O3、Al2O3和TiO2的測(cè)定 四、硅酸鹽中CaO和MgO的測(cè)定,一）分解原理 1、分解依據(jù)： xM2OyMOZM”2O3 WSiO2 （ 1）堿熔：Na2SiO3 （ 2）H2F2H2SO4分解：SiF4（H2SiF6,一、硅酸鹽試樣的分解,二）分解方法 1、Na2CO3熔融分解 Na2MnO4：綠色； Na2CrO4：黃色 2、NaOH或KOH熔融分解 通常在鎳、鈦、銀坩堝中進(jìn)行,一、硅酸鹽試樣的分解,絕大多數(shù)硅酸鹽礦物都能被氫氟酸-硫酸所分解，在加熱情況下，SiO2轉(zhuǎn)變成SiF4而揮發(fā)，而其它成分留在殘?jiān)校褂迷摶旌纤岱纸庠嚇?，通常是測(cè)定除SiO2以外的其它組分,在熔

24、融法中，若用堿熔兩次HCl蒸干法脫水測(cè)定SiO2，則選用Na2CO3或K2CO作熔劑；若用動(dòng)物膠凝聚法測(cè)定SiO2，選用NaOH或KOH作熔劑。在硅含量不太高的試樣如水泥、石灰石等測(cè)定中，采用Na2CO3燒結(jié)法分解試樣NH4Cl脫水法測(cè)定SiO2的含量，濾液作其它成分的測(cè)定,一、硅酸鹽試樣的分解,二、硅酸鹽中SiO2的測(cè)定,1、實(shí)驗(yàn)原理(電性中和理論) (1) 動(dòng)物膠是一種含氨基酸的蛋白質(zhì)，在水中能形成膠體溶液，屬親水性膠體。在酸性溶液中，由于硅酸質(zhì)點(diǎn)帶負(fù)電荷，動(dòng)物膠質(zhì)點(diǎn)帶正電荷，正負(fù)電荷相互吸引，彼此中和電性，硅酸凝聚而析出。 (2) 由于動(dòng)物膠是親水性很強(qiáng)的膠體，它能從硅酸質(zhì)點(diǎn)奪取水分，破

25、壞其水化外殼，促使硅酸凝聚,2、主要儀器及試劑,1）高溫爐。 （2）干燥器。 （3）氫氧化鈉，固體（粒狀）。 （4）鹽酸溶液c（HCl）=25%，5%，2%。 （5）動(dòng)物膠溶液（10g/L,二、硅酸鹽中SiO2的測(cè)定,3、實(shí)驗(yàn)步驟,將空的銀坩堝置于電子天平中，將讀數(shù)置零,加入樣品,稱取0.5000g左右的樣品,用無(wú)水乙醇將樣品潤(rùn)濕。另取一空坩堝做空白對(duì)照,二、硅酸鹽中SiO2的測(cè)定,加入4-6g氫氧化鈉固體,置于馬弗爐中，低溫逐去水分后升溫至650-700熔融30min,取出坩堝，趁熱搖動(dòng),冷凝熔融物,二、硅酸鹽中SiO2的測(cè)定,擦凈坩堝底，將其直立于250mL燒杯中,往坩堝內(nèi)加滿沸水，立即蓋

26、上表面皿,浸泡數(shù)分鐘，待熔塊溶出,用扁頭玻璃棒挑起坩堝,二、硅酸鹽中SiO2的測(cè)定,先用5%的鹽酸沖洗凈坩堝外側(cè),再用5%的鹽酸清洗內(nèi)部的未溶出的熔塊，并洗入到燒杯之中,二、硅酸鹽中SiO2的測(cè)定,洗凈后的坩堝,采用相同的步驟將空白試樣也洗入到燒杯中,向燒杯中加入15-20mL鹽酸，使氫氧化物全部溶解,二、硅酸鹽中SiO2的測(cè)定,置低溫電熱板上蒸發(fā),在蒸發(fā)過(guò)程中要經(jīng)常攪拌溶液，破壞鹽類覆蓋殼,至濕鹽狀,加入20-25mL鹽酸,二、硅酸鹽中SiO2的測(cè)定,并搗碎團(tuán)塊,加熱微沸1min（或放置過(guò)夜,于60-70加入10mL動(dòng)物膠溶液（10g/L,充分?jǐn)嚢?min,二、硅酸鹽中SiO2的測(cè)定,保溫1

27、0min,取下，用25%鹽酸沖洗杯壁，攪拌，使鹽類溶解,待沉淀沉降后，趁熱用快速定量濾紙過(guò)濾，濾液收集于250mL容量瓶中,二、硅酸鹽中SiO2的測(cè)定,用熱鹽酸沖洗杯壁和沉淀各數(shù)次,二、硅酸鹽中SiO2的測(cè)定,用一小片定量濾紙擦凈玻璃棒及燒杯內(nèi)壁上粘附的硅酸沉淀并置于漏斗中,接取濾液用硝酸銀溶液檢查，至無(wú)Cl,繼續(xù)用熱鹽酸溶液25%洗滌濾紙及沉淀至無(wú)三氯化鐵黃色，最后用熱水洗滌濾紙及沉淀8-10次,二、硅酸鹽中SiO2的測(cè)定,將沉淀連同濾紙一并移入已恒重的坩堝中,置于高溫爐中，低溫灰化,二、硅酸鹽中SiO2的測(cè)定,待青煙冒盡后，關(guān)上爐門繼續(xù)升溫至950，灼燒1h,打開爐門，稍冷，取出,二、硅酸鹽中SiO2的測(cè)定,置于干燥器中冷卻30min，稱重再灼燒，稱重，直至恒重為止,二、硅酸鹽中SiO2的測(cè)定,4、結(jié)果計(jì)算：按下式進(jìn)行計(jì)算,式中：m1二氧化硅的質(zhì)量（g）； m2隨同試樣空白的質(zhì)量（g）； m試樣的質(zhì)量（g,二、硅酸鹽中SiO2的測(cè)定,三、硅酸鹽中Fe2O3、Al23和TiO2的測(cè)定,試液中的Fe2O3、Al2O3和TiO2的含量在常量范圍內(nèi)時(shí)，可用配位滴定法測(cè)定。在微量范圍內(nèi)時(shí)，