硅质量分数的测定方法及注意事项

1.亚铁还原-硅钼蓝光度法

（1）方法提要 试样用稀王水溶解，滴加氢氟酸，使硅转化成氟硅酸。在微酸性溶液中（pH=1～2），加入钼酸铵与氟硅酸形成黄色的硅钼络离子，然后加入草酸，破坏磷、砷等与钼酸铵形成的络离子，用硫酸亚铁铵将黄色的硅钼络离子还原成硅钼蓝，以此进行光度测定。

（2）主要试剂

1）混合酸：盐酸、硝酸、水按1∶1∶1比例混合。

2）硼酸饱和溶液：称取60g硼酸溶于热水，用水稀释至1000mL。

3）硫酸亚铁铵溶液（6%）：在100mL溶液中加6滴硫酸（1+1）。

（3）分析步骤 称取0.2000g试样，置于60mL聚四氟乙烯（或聚乙烯）烧杯中，加10mL混合酸，温热溶解后，加30mL水，于水浴中加热至50～60℃，滴加10滴氢氟酸（约0.5mL），保温15min以上，并用塑料棒断续搅拌，趁热加入10mL脲溶液（10%），使氧化氮分解，加25mL硼酸饱和溶液，搅匀后移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度（与此同时，称取0.2g纯铜作试剂空白一份），摇匀后移至原塑料烧杯中保存。

移取10mL或5mL（硅质量分数大于2.5%时，需补加5mL试剂空白溶液）试液两份，分别置于100mL容量瓶中，用于制备显色溶液和参比溶液。

显色溶液：加25mL水、5mL钼酸铁溶液（5%），放置5～20min，加10mL草酸溶液（5%），立即加5mL硫酸亚铁铵溶液（6%），摇匀，用水稀释至刻度。

参比溶液：在摇动中顺序加入25mL水、10mL草酸溶液（5%）、5mL硫酸亚铁铵溶液（6%），用水稀释至刻度。

用1cm比色皿，在波长660nm处测量吸光度。

（4）校准曲线的绘制 称取0.2g纯铜，依次加入0mL、1mL、3mL、5mL、7mL、9mL、10mL硅标准溶液（0.5mg/mL），同分析步骤操作，并稀释至100mL。从这些溶液中各吸取10mL，分别置于100mL容量瓶中，按分析步骤显色，用1cm比色皿，在波长660nm处，以不加硅标准溶液的试液作参比，测量吸光度。

（5）附注

1）本方法适用于硅质量分数为0.2%～5.0%的铜合金的测定。

2）操作中凡含有氢氟酸的溶液，均不能用玻璃器皿存放，以免因侵蚀玻璃而影响测定结果。尽管已加入硼酸，使多余的氢氟酸转变为氟硼酸，但是如果在玻璃器皿中存放较长时间（超过3h），仍能侵蚀玻璃而影响测定结果。因此，试样溶液在定量稀释后，最好移到塑料杯中储存。

3）也可采取加热显色：吸取10mL试液，置于100mL容量瓶中，加5mL钼酸铵溶液（5%），在沸水浴中加热30s，用流水冷却，加30mL水、10mL草酸溶液（10%）、5mL硫酸亚铁铵溶液（6%），用水稀释至刻度。

4）在分析过程中，应注意所用试剂的空白值，尤其当试样中硅含量较低时，必须扣除试剂空白。(www.xing528.com)

5）光度测量完毕后，应立即将比色皿洗净，以免被试液浸蚀。

2.亚铁-氯化亚锡还原-硅钼蓝光度法

（1）方法提要 在不少铜合金中，硅以杂质形式存在。硅质量分数为0.02%～0.25%的铜合金，可直接用硅蓝法光度测定。为了提高钼蓝的灵敏度，可在还原剂硫酸亚铁铵溶液中加入少量氯化亚锡。

（2）主要试剂

1）草酸铵溶液：在700mL水中，加250mL硫酸，摇匀，加20g草酸铵，溶解后冷却至室温，加水至1000mL。

2）氯化亚锡溶液（1%）：称取0.5g氯化亚锡，溶于10mL盐酸中，加水至50mL。此溶液可保存3～4天。

（3）分析步骤 称取0.2000g试样，置于100mL聚四氟乙烯（或聚乙烯）烧杯中，加20mL硝酸（1+3），加热溶解完全，于水浴中加热至50～60℃，滴加6滴氢氟酸，放置1～2min后，加10mL脲溶液（10%），摇匀，加25mL硼酸饱和溶液，摇匀，于100mL容量瓶中用水稀释至刻度，摇匀，立即将此溶液移入塑料瓶中储存。

移取10mL此溶液两份，分别置于100mL容量瓶中，用于制备显色溶液和参比溶液。

显色溶液：加5mL钼酸铵溶液（5%），在沸水中加热30s，用流水冷却，加入20mL草酸铵溶液，摇匀，立即加入10mL硫酸亚铁铵溶液（6%）及2滴氯化亚锡溶液（1%），用水稀释至刻度。

参比溶液：依次加入20mL草酸铵溶液、5mL钼酸铁溶液（5%）、10mL硫酸亚铁铵溶液（6%）及2滴氯化亚锡溶液（1%），用水稀释至刻度。

用5cm比色血，在波长720nm处测量吸光度。

另称取0.2g纯铜，按上述方法溶解并显色后测量其吸光度。此吸光度为所用试剂的空白值。从试样的吸光度中减去试剂空白的吸光度后，从校准曲线上查得试样的硅含量。

（4）校准曲线的绘制 称取0.2g纯铜6份，分别置于塑料杯中，各加20mL硝酸（1+3），加热溶解完毕，冷却，依次加硅标准溶液（0.05mg/mL）0mL、1mL、3mL、5mL、7mL、9mL，于水浴中加热至50～60℃，加6滴氢氟酸，以下按分析步骤显色。以不加硅标准溶液的试液作参比，测量吸光度，并绘制校准曲线。

（5）附注

1）在加入硫酸亚铁铵溶液后，再加氯化亚锡溶液，可使硅钼蓝的色泽更加稳定。因为在高酸度溶液中，Fe³⁺能使硅钼蓝氧化而褪色。

2）在进行批量试样分析时，室温显色较方便。其操作方法如下：移取10mL试液，置于100mL容量瓶中，加25mL水、5mL钼酸铵溶液（5%），在室温下放置5～20min，加20mL草酸铵溶液，摇匀，加10mL（其中预置2滴氯化亚锡溶液）硫酸亚铁铵溶液，用水稀释至刻度。