硅铁中硅量的测定.
氟硅酸钾容量法测定硅铁中硅含量
氟硅酸钾容量法测定硅铁中硅含量采用重量法测定硅储量，结果比较准确，但费时，对于大批量的样品测定，无论是使用器皿还是测定速度，都难以满足要求。
2001年，国家检疫检验总局批准颁发的行业标准SN/T1014?1－2001《氟硅酸钾容量法测定硅量》，简便、快捷、准确，而且同时能进行大批量样品测定，达到了重量法难以达到的目的。
在这一方法中，应注意溶样、过滤、洗涤、中和游离酸四个步骤的具体操作。
溶样时，氢氟酸应逐滴加入，边摇边加，使产生的反应热迅速扩散，同时严禁将氢氟酸滴在试样集中的地方，否则将产生浓的黄烟，局部温升超过600摄氏度，使硅形成SiF4挥发损失。
过滤和洗涤环节，要求洗涤次数和洗液用量尽量一致，洗液中虽因KC1的同离子效应防止水解，但因洗液量不一致，仍不可避免地出现因K2SiF6沉淀水解量不等而造成测定误差。
中和游离酸。
应保持速度一致，中和终点颜色深度一致，防止过滴和游离酸因滤纸包容导致的中和不彻底。
沸水水解时，应保持中性沸水用量一致，最终达到滴定颜色深度一致。
上述四个步骤，都将对测定结果带来影响，但操作熟练的化验人员测出的测定值重现性较好。
因此，作为化验人员，应认真掌握每个步骤的操作要点，提高测定的准确性。
分析化学追求的目标就是快速、准确、操作方便，在条件许可的情况下提高优质分析仪器的使用普及率，尽量减少人为影响因素，检测水平一定会提高。
硅铁是一种多孔的不均匀体，同一锭模中的不同部位硅含量都有差别。
锭模熔坑部合金锭会局部超厚，会出现黄带、疏松、粉化、夹渣等现象，都会使合金中局部硅含量偏低。
用组合锭模从同一水口箱浇注的合金锭，其后半部合金比前半部合金的硅含量的测定与取样方式、取样部位关系密切。
部分合金产品会出现局部超厚现象。
厚度达150mm以上时，其合金中层粉化层硅含量有的低于60％，而上表层厚度达20mm时，其合金硅含量有的将大于80％，两者相差甚远。
因此，“GB2272－87标准”中严格规定，FeSi75系列硅铁锭厚度不得大于100mm，FeSi65锭厚度不得大于80mm，硅的偏析不得大于1％。
钼蓝光度法测定硅铁中硅
文章编号:1000-7571(2005)02-0091-02钼蓝光度法测定硅铁中硅高 华,贺晓东(中铝山西分公司技术开发部,山西河津 043304)中图分类号:O657132 文献标识码:B收稿日期:2003-12-16 利用强酸强热以促使原硅酸脱水凝聚,是测定高含量硅的主要方法。
硅铁中的二氧化硅的质量分数达到70%以上,常规方法采用氢氟酸重量法,即用硝酸-氢氟酸分解试样,硅呈四氟化硅挥发除去,根据挥发失量计算硅含量[1-5],该方法准确度高,但操作过程繁杂、费时。
本文采用测定二氧化硅常规方法———钼蓝光度法,在测定样品时,减少称样量,用差示光度法进行比色。
方法简单、准确,测定结果与重量法相符,且大大缩短了分析时间。
1 实验部分111 主要仪器和试剂λ6紫外可见分光光度计(美国PE 公司)。
钼酸铵溶液:100g/L ;草酸溶液:40g/L ;硫酸亚铁铵溶液:30g/L ,称取30g 硫酸亚铁铵于500mL 烧杯中,加150mL 水,缓缓加入150mL硫酸(1+1),搅拌使其溶解,冷却后移入1L 容量瓶中(此溶液不宜久放,最好不要超过10天,如浑浊过滤后使用)。
硅标准溶液:015mg/L ,准确称取015000g 二氧化硅(高纯)于铂坩埚中,加5g 无水碳酸钠,搅拌均匀,再复盖1g ,置于1000℃高温炉中,熔融5～10min ,取出冷却,置于聚四氟乙烯烧杯中加水溶解后,移入1L 容量瓶中定容,贮存于塑料瓶中备用。
用时稀释成0105mg/L 。
112 实验方法称取010500g 试样于已熔融的3g 氢氧化钠银坩埚中,加入015g 过氧化钠,在700℃熔融15min 。
取出,趁热将熔融物摇匀,用水浸取,洗入盛有40mL 盐酸(1+1)及80mL 沸水的250mL 容量瓶中,冷却至室温,用水定容,备用。
移取5mL 该试液于100mL 容量瓶中,加40mL 盐酸(1+99),摇匀;加5mL 钼酸溶液,摇匀;放置15min ,加入10mL 草酸溶液,立即加入10mL 硫酸亚铁铵溶液,以水定容,混匀。
氟硅酸钾容量法测定硅铁合金中硅含量影响因素及对策探讨
目前化学法测定硅铁中硅含量的方法主要有 重量法和氟硅酸钾容量法。其中重量法操作较复 杂繁琐，分析周期长。氟硅酸钾容量法相对来说 具有操作简便及快速准确的特点。在上世纪七十 年代中后期以来，氟硅酸钾容量法通过许多化验 工作者的试验研究，使这个方法日见成熟，并且 得到推广和普及，已在建材、地质、冶金等行业 广泛应用。目前我公司的硅铁、硅锰、硅球等物 料均采用氟硅酸钾容量法检测硅含量，该方法操 作步骤及干扰因素较多，操作不慎容易出现误差， 笔者通过多年实践经验的积累，对氟硅酸钾容量 法测定硅铁合金中硅含量的影响因素进行了分析 和探讨，同时提出相应的解决措施与同行进行交 流学习。
涟钢科技与管理
2019 年第 2 期
氟硅酸钾容量法测定硅铁合金中硅含量 影响因素及对策探讨
易凤兰
（涟钢质量部）
摘 要 本文对氟硅酸钾容量法测定硅铁合金中硅含量的影响因素逐一进行分析，并提出了相应的解决措施 和办法，对减少测量误差，提高检测结果的准确性具有较强的指导作用。 关键词 氟硅酸钾容量法；硅铁；硅含量；影响因素；对策
——10%的硝酸钾溶液，使用前现配，效果也比 较好。
b. 为防止沉淀在洗涤过程中有溶解的风险， 过滤沉淀前可直接用洗液在塑料漏斗上调制滤 纸，如果用水调制的滤纸，那么调好后一定要用 洗液洗漏斗和滤纸三次以上，将滤纸上的水洗 净，留在滤纸上的溶液和洗液达到平衡，完全一 致。在洗涤时要少量多次转移全部沉淀，洗涤时 动作要迅速，严格控制洗涤次数和用量，在前一 次全部滤干后再洗第二遍，同时要求所有样品洗 涤次数和用量尽量保持一致，尽管洗液中的硝酸 钾因同离子效应抑制沉淀的水解，但因洗液用量 不一致，仍然不可避免因沉淀水解量不同带来的 测定误差。
2.3 生成氟硅酸钾沉淀的最佳条件
2.3.1 沉淀的介质和酸度 介质可以是盐酸、硝酸或盐酸和硝酸的混合
硅钼酸盐光度法测定硅铁中硅的含量
硅钼酸盐光度法测定硅铁中硅的含量作者 : 曹国强,李兴利,郑明星,范银丽,史战超, 化学分析计量出版日期：一月 20, 2006硅能增加钢的强度,弹性,耐热、耐酸性及电阻系数等,在冶炼中又是良好的脱氧剂。
硅铁在冶金行业中应用比较多,冶炼中加入硅铁以弥补硅的烧损、提高成品的硅含量。
冶炼中需要加入硅铁的量与硅铁中硅的含量有关。
用GB4333.1-1984<1>检测硅铁中的硅含量准确度高,但操作繁琐、测定时间长。
笔者选用硅钼酸盐光度法<2,3>测定硅铁中硅的含量,具有操作简便、快速等优点,测量结果与标准值基本一致。
1实验部分1.1主要仪器与试剂分光光度计:72 1型,上海第三分析仪器厂;硅铁标样1:编号为BH0301-6,吉林钢合金厂;硅铁标样2 :编号为BSC28609-90,山东冶金研究所;硅标准溶液:200μg/mL。
称取0. 1000g磨细的单晶硅或多晶硅于聚四氟乙烯烧杯中,加10g氢氧化钠、50mL水,轻轻摇动,放入沸水浴中,加热至全溶后取出,冷却到室温,移入500mL容量瓶中,用水稀释至刻度 ,混匀,贮存于聚四氟乙烯瓶中;氢氟酸:30%;浓硝酸:分析纯;尿素、硼酸、钼酸铵溶液: 均为5%;硫酸亚铁铵溶液:5%。
将2g 硫酸亚铁铵溶于100mL硫酸溶液(1+50)中; 混合酸:于50mL水中加入5mL浓硫酸,冷却后加入0.8mL浓硝酸,稀释至100mL; 草酸溶液:2%。
将2g草酸溶于100mL 硫酸溶液(1+2)中;铁溶液:称取0.0200 g纯铁(纯度为99.5%以上)于聚四氟乙烯烧杯中,加浓硝酸3mL、氢氟酸2mL,放3m in后,定容于250mL容量瓶中;实验用水为去离子水。
1.2标准工作曲线的绘制移取0. 5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mL 硅标准溶液,分别置于150mL三角瓶中, 加入3mL铁溶液、混合酸0.5mL、钼酸铵溶液10mL,在沸水浴上加热30s,冷却。
硅铁中硅的测定(比重法)
26.2 26.3 26.4 26.5 26.6 26.7 26.8 26.9
27.0
硅%
54.7 54.9 55.2 55.5 55.7 56.0 56.3 56.6 56.9 57.2 57.5 57.8 58.0 58.2 58.4 58.6 58.8 59.0 59.2 59.4 59.6 59.8 60.0 60.2 60.4 60.6 60. 8 61.0 61.3 61.6 61.8 62.0 62.2 62.5 62.7 63.0 63.2 63.4 63.6 63.8 64.0 64.2
硅%
90.6 90.8 91.0 91.2
91.4 91.6 91.8 92.0 92.2 92.4 92.7
93.0
93.3 93.6 93.9 94.2 94.5 94.7 94.9 95.1 95.3 95.5 95.8 96.0 96.2 96.4 96.8
96.8 97.1 97.4 97.7 98.0 98.3 98.5 98.8 99.1 99.4 99.6 99.8
100 克硅铁 体积
31.3 31.4 31.5 31.6 31.7 31.8 31.9 32.0 32.1 32.2 32.3 32.4 32.5 32.6 32.7 32.8 32.9 33.0 33.1 33.2 33.3 33.4 33.5 33.6 33.7 33.8 33.9 34.0 34.1 34.2
比重法（体积）测定硅铁中含硅量的换算表
硅%
18.0 19.0 20.0 21.0 21.8 22.5 23.2 23.9 24.6 25.3 26.0 26.7 27.4 28.1
100 克硅铁 体积
15.9 16.0 16.1 16.2 16.3 16.4 16.5 16.6 16.7 16.8 16.9 17.0 17.1 17.2
硅铁合金中硅含量化学分析检测方法比较
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方法简便、快捷、准确，而且能同时进行 大 批 量 样 品 测定，达到了重量法难以达到的目的。 氟硅酸钾容量法主要分为溶样、过 滤 洗 涤 、中 和 游离酸、最终滴定四个操作步骤，其注意事项如下。 （ ,）溶样时，氢氟酸应逐滴加入，边摇边加，使 产生的反应热迅速扩散；严禁将氢氟酸滴得 集 中 ，否 则局部温度上升，超过 1$+!时2+ 将产生浓的黄烟 （ 产 生 &’30） ，使硅损失。
（ *）过滤洗涤操作中，要求洗涤次数和洗液用量 尽 量 一 致 ； 洗 液 中 虽 因 456 的 同 离 子 效 应 防 止 水 解 ， 但如果洗液量不 一 致 ，仍 不 可 避 免 地 使 4*&’31 沉 淀 水 解量不等而造成测定误差。 （ 7）中和游离酸操作中，要求中和速度一致，中 和终点颜色深度一致，防止过滴和游离酸因 滤 纸 包 容 而中和不彻底。 （ 0）沸水水解时所用中性沸水量应一致，最终滴 定颜色深度要一致。 上述四个步骤都将对测定结果带 来 影 响 ，但 操 作 熟练的化验人员其测定值重现性好；因此 ，作 为 化 验 人员认真掌握每个步骤的操作要点是提高测定 准 确 性 的关键。 在各种方法中还有其他细节也将对 测 定 结 果 有 影 响，但影响程度较小。 分析化学追求的目标就是快速、准确、操作方便。 在条件许可情况下，应提高优质分析仪器的 使 用 普 及 率，尽量减少人为影响因素，提高检测水平。
全自动制样-X射线荧光光谱法测定硅铁中硅
全自动制样-X射线荧光光谱法测定硅铁中硅张东雯;任娟玲;杨蒙;李康【摘要】采用全自动制样,建立了X射线荧光光谱法(XRF)快速测定硅铁中硅的方法.通过对比X-ray专用助磨剂、进口助磨剂、微晶纤维素、硬脂酸等几种助磨剂在制作硅铁压片时的使用效果,确定使用X-ray专用助磨剂作为硅铁压片添加剂,样品与助磨剂的添加比例为9∶1(质量比);全自动制样机制备硅铁压片时,样品初始粒度要求过160目筛网(孔径96 μm)、研磨时间为130 s、压力为35 t、保压时间为20s.用上述方法可以得到结构均匀致密、外表平整光滑的硅铁压片.采用不同时期的多个生产样合并为一个管理样,与购买的硅铁标样配制校准曲线标样,校准曲线硅含量范围能够满足测定要求,并有效消除矿物效应对测定的影响.采用实验方法测定硅铁中硅,分析结果同SN/T 1014.1-2001的氟硅酸钾滴定法相吻合,相对标准偏差(RSD,n=11)小于0.2％.【期刊名称】《冶金分析》【年(卷),期】2016(036)008【总页数】5页(P25-29)【关键词】全自动制样;X射线荧光光谱法;助磨剂;硅铁;硅【作者】张东雯;任娟玲;杨蒙;李康【作者单位】金堆城钼业股份有限公司,陕西华县714101;金堆城钼业股份有限公司,陕西华县714101;金堆城钼业股份有限公司,陕西华县714101;金堆城钼业股份有限公司,陕西华县714101【正文语种】中文硅铁作为冶炼常用原料在生产工艺中具有脱氧脱硫和还原剂的作用，而硅又是硅铁的主要元素，故硅铁中硅含量的控制至关重要。
目前硅铁中硅的测定方法有重量法、氟硅酸钾滴定法、硅钼蓝分光光度法、电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)、X射线荧光光谱法(XRF)等。
重量法分析时间长，程序繁琐，满足不了实际生产需要；硅钼蓝分光光度法、ICP-AES适合低含量硅的测定[1]；一直以来氟硅酸钾滴定法应用较普遍，但操作过程难于控制，容易带入人为误差。
硅铁中硅量的测定
6 硅铁中硅量的测定氟硅酸钾沉淀---酸碱滴定法范围本方法适用硅质量分数在10%以上。
铝含量小于5%，钛含量小于0.3%，对硅测定无影响。
原理试样以硝酸、氢氟酸分解，硅转化为硅氟酸，加入硝酸钾，使之转化为氟硅酸钾沉淀，过滤、洗净沉淀，溶解于沸水中，生成氢氟酸，用氢氧化钠标准溶液滴定游离的氢氟酸，由消耗氢氧化钠标准溶液的体积计算硅量。
主要反应如下：H2SiF6+2KNO3=K2SiF6+2HNO3K2SiF6+4H2O+HSiO4+2KF+4HFHF+NaOH=NaF+H2O试剂3.1 氢氟酸3.2 硝酸3.3 硝酸钾饱和溶液3.4 无水乙醇3.5 硝酸钾洗涤液：称取100克硝酸钾溶于900毫升水中，再加入100毫升乙醇。
加两滴酚酞指示剂，在加氢氧化钠溶液使溶液呈现粉红色。
3.6 酚酞指示剂1%3.7 氢氧化钠标准溶液0.2585称取0.5000克预先于105~110℃灼烧至恒量的基准邻苯二甲酸氢钾三份，分别置于300毫升的锥形瓶中，用40毫升中性水溶解，加三滴酚酞指示剂，用氢氧化钠标准溶液滴至粉红色为终点。
操作步骤称取试样0.1000克随同试剂做空白试验，置于塑料杯中，加10毫升硝酸，5毫升氢氟酸，在室温下不断摇动溶解，加入20毫升硝酸钾饱和溶液，10毫升无水乙醇，少许纸浆，摇匀，在冷水浴中静置10分钟以上，使氟硅酸钾沉淀完全。
用塑料漏斗过滤，用硝酸钾洗液洗净塑料杯，再用硝酸钾洗液洗净滤纸上的沉淀。
然后将沉淀放入原杯中，加100~150毫升沸腾中性水，使滤纸散开。
加5滴酚酞指示剂，以氢氧化钠标准液滴定至粉红色为终点。
分析结果的计算Si%= C (V-VO)*0.007* 100m式中：C--- 氢氧化钠标准溶液的浓度，mol/lV---滴定所消耗氢氧化钠标准溶液的体积VO—滴定试剂空白消耗氢氧化钠标准溶液的体积m---试样量。
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6 硅铁中硅量的测定
氟硅酸钾沉淀---酸碱滴定法
范围
本方法适用硅质量分数在10%以上。
铝含量小于5%，钛含量小于0.3%，对硅测定无影响。
原理
试样以硝酸、氢氟酸分解，硅转化为硅氟酸，加入硝酸钾，使之转化为氟硅酸钾沉淀，过滤、洗净沉淀，溶解于沸水中，生成氢氟酸，用氢氧化钠标准溶液滴定游离的氢氟酸，由消耗氢氧化钠标准溶液的体积计算硅量。
主要反应如下：
H2SiF6+2KNO3=K2SiF6+2HNO3
K2SiF6+4H2O+HSiO4+2KF+4HF
HF+NaOH=NaF+H2O
试剂
3.1 氢氟酸
3.2 硝酸
3.3 硝酸钾饱和溶液
3.4 无水乙醇
3.5 硝酸钾洗涤液：称取100克硝酸钾溶于900毫升水中，再加入100毫升乙醇。
加两滴酚酞指示剂，在加氢氧化钠溶液使溶液呈现粉红色。
3.6 酚酞指示剂 1%
3.7 氢氧化钠标准溶液 0.2585
称取0.5000克预先于105~110℃灼烧至恒量的基准邻苯二甲酸氢钾三份，分别置于300毫升的锥形瓶中，用40毫升中性水溶解，加三滴酚酞指示剂，用氢氧化钠标准溶液滴至粉红色为终点。
操作步骤
称取试样0.1000克随同试剂做空白试验，置于塑料杯中，加10毫升硝酸，5毫升氢氟酸，在室温下不断摇动溶解，加入20毫升硝酸钾饱和溶液，10毫升无水乙醇，少许纸浆，摇匀，在冷水浴中静置10分钟以上，使氟硅酸钾沉淀完全。
用塑料漏斗过滤，用硝酸钾洗液洗净塑料杯，再用硝酸钾洗液洗净滤纸上的沉淀。
然后将沉淀放入原杯中，加100~150毫升沸腾中性水，使滤纸散开。
加5滴酚酞指示剂，以氢氧化钠标准液滴定至粉红色为终点。
分析结果的计算
Si%= C (V-VO)*0.007* 100
m
式中： C--- 氢氧化钠标准溶液的浓度，mol/l
V---滴定所消耗氢氧化钠标准溶液的体积
VO—滴定试剂空白消耗氢氧化钠标准溶液的体积 m---试样量。