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采用過(guò)氧化鈉為熔劑，在鐵坩堝內(nèi)進(jìn)行快速熔融，對(duì)白云石中二氧化硅、氧化鈣、氧化鎂進(jìn)行系統(tǒng)分析。與原標(biāo)準(zhǔn)方法相比，本方法具有操作簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確性好、分析速度快、分析成本低、測(cè)定范圍寬等特點(diǎn)。

白云石作為高爐冶煉中常用的堿性熔劑，是一種典型的碳酸鹽礦物，其主要成分為碳酸鈣、碳酸鎂及少量的二氧化硅雜質(zhì)，通常以該三項(xiàng)為主進(jìn)行簡(jiǎn)項(xiàng)分析。標(biāo)準(zhǔn)的碳酸鈉熔融法系統(tǒng)分析，由于使用鉑坩堝，使分析成本提高，對(duì)日常管理提出了更高的要求。近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的X熒光分析,實(shí)現(xiàn)了白云石試樣分析的儀器化,但因其設(shè)備昂貴,對(duì)標(biāo)樣依賴(lài)性強(qiáng),使分析成本大大提高,同時(shí)需預(yù)先進(jìn)行試樣的灼減測(cè)定,影響了其分析速度,使其應(yīng)用受到一定的局限。為此,在大量分析實(shí)踐的基礎(chǔ)上,實(shí)驗(yàn)采用過(guò)氧化鈉快速熔融法,測(cè)定白云石中二氧化硅、氧化鈣、氧化鎂。由于采用廉價(jià)的鐵坩堝,使本法具有快速、準(zhǔn)確、設(shè)備要求簡(jiǎn)單、分析成本低的特點(diǎn),全部分析可控制在0.5h內(nèi)完成,特別適用于小型工廠實(shí)驗(yàn)室的日常分析。

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實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

儀器試劑:箱式高溫爐、723型分光光度計(jì)、鐵坩堝（預(yù)先經(jīng)鈍化處理）、過(guò)氧化鈉（固體）

實(shí)驗(yàn)方法:稱(chēng)樣量稱(chēng)取白云石標(biāo)樣(或不同二氧化硅含量的石灰石標(biāo)樣)3～4個(gè)，各0.2500g。

堿熔融:  以過(guò)氧化鈉為熔劑，以鐵坩堝為載體，于900℃高溫爐中熔融1～2min。坩堝應(yīng)預(yù)先鈍化處理，熔劑的加入量控制在試樣量的8～10倍。

酸溶解:  經(jīng)熔融后的試樣全部轉(zhuǎn)化為高價(jià)態(tài)，可直接以熱水浸取，并以鹽酸溶解鹽類(lèi)，冷卻至室溫后，以水定容于250mL容量瓶中。此母液供測(cè)定SiO2-CaO-MgO。

二氧化硅的測(cè)定: 移取適量母液(2mL)于干燥的100mL三角瓶中，加入水15mL,鉬酸銨溶液(5%)5mL,于沸水浴中加熱30s，使*生成硅鉬雜多酸,流水冷卻至室溫，加入草－硫混酸(含草酸、硫酸各2.5%)20mL，搖勻，立即加入硫酸亞鐵銨溶液(6%)5mL，搖勻比色。

氧化鈣的測(cè)定移取母液25mL于500mL三角瓶中，加水50mL，加三乙醇胺溶液(1+2)10mL掩蔽鐵、鋁，以20%氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液pH值大于12，加鈣指示劑少許，以0.05mol/L EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由紅色變?yōu)榧兲m色為終點(diǎn)。

氧化鎂的測(cè)定 移取母液25mL于500mL三角瓶中,加水50mL,加三乙醇胺溶液(1+2)10mL掩蔽鐵、鋁，加氨水(ρ為0.90g/L)10mL,銅試劑(1%)1mL,加酸性鉻藍(lán)K-萘酚綠B為指示劑少許,以0.05mol/L EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由紅色變?yōu)榱辆G色為終點(diǎn)。所測(cè)結(jié)果為鈣鎂合量,減去氧化鈣的含量,即為氧化鎂的含量。

樣品分析:

稱(chēng)取0.2500g試樣于干燥的鐵坩堝中，加固體過(guò)氧化鈉2g，混勻，置于900℃高溫爐 中熔融*(約1～2min)，取出冷卻，以100mL熱水浸出熔塊，并洗凈坩堝，加入20mL鹽酸(ρ為1.19g/L)，攪拌溶解鹽類(lèi)，冷卻至室溫后，以水定容于250mL容量瓶中。此母液供測(cè)定SiO2-CaO-MgO。以下同實(shí)驗(yàn)方法。

結(jié)果與討論

試樣分解

熔劑的選擇:過(guò)氧化鈉是強(qiáng)氧化性的堿性熔劑，在600～700℃即可熔融。由于過(guò)氧化 鈉熔塊極易被水浸出，無(wú)需加熱或酸處理，從而減少了所用鐵坩堝的基體元素鐵的引入，且操作簡(jiǎn)單，大大減少了熔融和試樣溶解的時(shí)間，提高了分析速度。同時(shí),過(guò)氧化鈉的強(qiáng)氧化性使大量元素氧化成高價(jià)態(tài),這對(duì)于硅氧化成正硅酸,以進(jìn)行光度法測(cè)定二氧化硅有利。母液的酸度應(yīng)嚴(yán)格控制，其對(duì)于二氧化硅的測(cè)定影響較大。

基體效應(yīng)等干擾的消除

實(shí)驗(yàn)表明，鐵(Ⅲ)的存在，對(duì)于硅鉬藍(lán)的形成和穩(wěn)定有利。鐵(Ⅲ)的引入能與草酸絡(luò)合生成淺黃色 [Fe(C2O4)3]3-,溶解鉬酸鐵，同時(shí)，由于Fe3+的有效濃度大大降低，使Fe3+/Fe2+電對(duì)的電極電位降低，又相對(duì)提高了Fe2+的還原能力，故顯色液中相當(dāng)數(shù)量鐵(Ⅲ)的存在對(duì)二氧化硅的測(cè)定有利。干擾離子鐵(Ⅲ)、鋁(Ⅲ)的存在，在測(cè)定氧化鈣、氧化鎂時(shí)產(chǎn)生干擾，對(duì)于指示劑具有封閉作用，可采用三乙醇胺加以掩蔽。實(shí)驗(yàn)表明，三乙醇胺(1+2)10mL，可很好的掩蔽鐵(Ⅲ)、鋁(Ⅲ)離子的干擾，滴定終點(diǎn)顏色變化敏銳。

顯色條件的選擇

采用沸水浴30s顯色*快速,較之常溫靜置顯色更具廣泛的適應(yīng)性,并有利于顯色條件控制的一致性。

數(shù)據(jù)處理

二氧化硅的分析數(shù)據(jù)處理采用同品種、不同二氧化硅含量的標(biāo)樣同法繪制工作曲線(xiàn)，并由工作曲線(xiàn)上查得二氧化硅的含量。氧化鈣、氧化鎂的分析數(shù)據(jù)處理由于坩堝元素鐵的大量存在，不提倡采用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的理論濃度進(jìn)行計(jì)算。實(shí)驗(yàn)表明，采用同品種、不同含量的白云石標(biāo)樣來(lái)標(biāo)定EDTA，進(jìn)而計(jì)算氧化鈣和氧化鎂的含量的方法準(zhǔn)確性好。

精密度和準(zhǔn)確度考核

分析結(jié)果:

樣品分析結(jié)果的精密度和準(zhǔn)確度考核結(jié)果見(jiàn)表1。注：所選用標(biāo)樣為YSB C 28704-93 石灰石4#

由P為0.95、f為9，查表得t0.05，9為2.26。而實(shí)際析測(cè)定中測(cè)得的t值均小于2.26,故采用本法測(cè)定值與標(biāo)準(zhǔn)值不存在顯著性差異。由此可見(jiàn),本法精密性和準(zhǔn)確性良好,未產(chǎn)生系統(tǒng)誤差。本方法以廉價(jià)的鐵坩堝熔融試樣，避免了鉑坩堝的使用，降低了分析成本；以過(guò)氧化鈉取代碳酸鈉進(jìn)行試樣的熔融大大提高了分析速度，簡(jiǎn)化了分析手續(xù)，而其分析結(jié)果的準(zhǔn)確性、重現(xiàn)性、穩(wěn)定性均可滿(mǎn)足日常分析的要求