RU2157523C1 - Method of determining silicon - Google Patents

Abstract

FIELD: analytical methods. SUBSTANCE: silicon contained in different natural samples and chemical compounds is converted into ammonium hexafluorosilicate by melting sample with ammonium hydrodifluoride followed by aqueous leaching of melting cake and determination of silicon in leaching solution by atomic absorptive technique employing ammonium hexafluorosilicate solution as standard. EFFECT: simplified and accelerated analytical procedure. 4 cl, 4 ex

Description

Изобретение относится к аналитической химии, конкретно к аналитической химии кремния, и может быть использовано для определения этого элемента в самых разных природных образцах и индивидуальных химических соединениях. The invention relates to analytical chemistry, specifically to analytical chemistry of silicon, and can be used to determine this element in a variety of natural samples and individual chemical compounds.

Известен весовой метод определения кремния, который используют при содержании диоксида кремния в пробе от 40 до 95%. Метод основан на разложении пробы путем сплавления ее с безводным углекислым натрием при температуре 1000^oC в течение 0,5 час, обезвоживании образовавшейся кремниевой кислоты в солянокислой среде, прокаливании и последующей отгонке кремния в виде SiF₄, который образуется при обработке спека фтористоводородной кислотой. Содержание диоксида кремния определяют по разности масс обезвоженного осадка и остатка после удаления SiF₄ (ГОСТ 2642.3-81).Known weight method for the determination of silicon, which is used when the content of silicon dioxide in the sample from 40 to 95%. The method is based on the decomposition of a sample by alloying it with anhydrous sodium carbonate at a temperature of 1000 ^o C for 0.5 hour, dehydrating the formed silicic acid in a hydrochloric acid medium, calcining and then distilling silicon in the form of SiF ₄ , which is formed during the processing of cake with hydrofluoric acid. The content of silicon dioxide is determined by the difference between the masses of the dehydrated sludge and the residue after removal of SiF ₄ (GOST 2642.3-81).

Известен фотоколориметрический метод определения кремния, главным образом при его малом содержании в пробе (от 0,5%). Метод основан на измерении оптической плотности окраски восстановленного аскорбиновой кислотой синего кремниймолибденового комплекса (ГОСТ 26318.2-84). Подготовку пробы к анализу осуществляют сплавлением ее со смесью карбоната натрия и буры при 900-1000^oC, растворением сплава в соляной кислоте с добавлением трилона Б. Операцию колориметрирования осуществляют с использованием целого набора реагентов: молибденовокислого аммония, аскорбиновой, винной, серной и уксусной кислот. Стандартный образец готовят аналогично пробе, сплавляя диоксид кремния со смесью карбоната натрия и буры.Known photocolorimetric method for the determination of silicon, mainly with its low content in the sample (from 0.5%). The method is based on measuring the optical density of the color of a blue silicon-molybdenum complex reduced by ascorbic acid (GOST 26318.2-84). Sample preparation for analysis is carried out by fusing it with a mixture of sodium carbonate and borax at 900-1000 ^o C, dissolving the alloy in hydrochloric acid with the addition of Trilon B. The colorimetric operation is carried out using a range of reagents: ammonium molybdenum acid, ascorbic, tartaric, sulfuric and acetic acids . A standard sample is prepared similarly to the sample, fusing silica with a mixture of sodium carbonate and borax.

Известны титриметрические методы определения кремния, основанные на свойствах кремнемолибденовой и кремнефтористоводородной кислот (Л.В.Мышляева, В. В. Краснощеков. Аналитическая химия кремния. М.: Наука, 1972). По первому способу навеску анализируемого вещества сплавляют с содой при 1000^oC. Плав выщелачивают водой и переносят в мерную колбу. К аликвотной части раствора добавляют раствор молибдата аммония при pH= 2-3 и избыток сульфита натрия. При последующем кипячении кремнемолибдат восстанавливается до молибденовой сини, которую оттитровывают раствором перманганата калия до исчезновения синей окраски. Определению кремния этим методом мешают железо и ниобий (там же, стр. 72).Known titrimetric methods for the determination of silicon, based on the properties of silicomolybdenum and hydrofluoric acids (L.V. Myshlyaeva, V.V. Krasnoshchekov. Analytical chemistry of silicon. M .: Nauka, 1972). In the first method, a sample of the analyte is fused with soda at 1000 ^o C. The melt is leached with water and transferred to a volumetric flask. To an aliquot of the solution add a solution of ammonium molybdate at pH = 2-3 and an excess of sodium sulfite. With subsequent boiling, silicomolybdate is reduced to molybdenum blue, which is titrated with a solution of potassium permanganate until the blue color disappears. The determination of silicon by this method is hindered by iron and niobium (ibid., P. 72).

По второму способу анализируемую пробу растворяют в минеральных кислотах (азотной или серной), вводят фторид аммония и азотнокислый калий для перевода кремния в малорастворимый гексафторосиликат калия, который затем подвергают гидролизу в присутствии раствора хлористого кальция и титруют выделившуюся хлористоводородную кислоту раствором едкого натра (там же, стр. 77). In the second method, the test sample is dissolved in mineral acids (nitric or sulfuric), ammonium fluoride and potassium nitrate are introduced to convert silicon to poorly soluble potassium hexafluorosilicate, which is then hydrolyzed in the presence of a solution of calcium chloride and titrated with hydrochloric acid and sodium hydroxide solution (ibid. p. 77).

Все описанные методы связаны с продолжительной химической подготовкой пробы к анализу, от которой в большой степени зависит качество результатов анализа, а также с многостадийностью аналитического процесса и использованием достаточно большого набора химических реагентов. All the methods described are associated with prolonged chemical preparation of the sample for analysis, on which the quality of the analysis results depends to a large extent, as well as with the multi-stage analytical process and the use of a sufficiently large set of chemical reagents.

Наиболее близким к заявляемому является способ атомно-абсорбционного пламенно-фотометрического определения кремния в силикатных породах (Инструкция 172-ХС ВИМС, М., 1980). Closest to the claimed is a method of atomic absorption flame photometric determination of silicon in silicate rocks (Instruction 172-XIMS, M., 1980).

Сущность метода заключается в разложении анализируемого образца сплавлением его с карбонатом натрия и бурой при 900^oC и выщелачиванием сплава раствором соляной кислоты. Аликвоту раствора, полученного после вскрытия пробы, разбавляют 0,7 н. HCl с добавлением 1% La⁺³ и 0,1-0,6% Na⁺, и определяют кремний путем распыления полученного раствора в воздушно-ацетиленовом пламени или в пламени смеси закиси азота и ацетилена и измерения величины атомного поглощения резонансного излучения атомами кремния, образующимися в процессе атомизации пробы, по сравнению с атомным поглощением стандартного раствора.The essence of the method is the decomposition of the analyzed sample by fusing it with sodium carbonate and borax at 900 ^o C and leaching the alloy with a solution of hydrochloric acid. An aliquot of the solution obtained after opening the sample is diluted with 0.7 N. HCl with the addition of 1% La ⁺³ and 0.1-0.6% Na ⁺ , and silicon is determined by spraying the resulting solution in an air-acetylene flame or in a flame of a mixture of nitrous oxide and acetylene and measuring the atomic absorption of resonant radiation by silicon atoms, formed during the atomization of the sample, compared with the atomic absorption of a standard solution.

Для приготовления стандартного раствора кремния берут свежеприготовленный диоксид кремния, полученный прокаливанием при 1100 - 1200^oC до постоянного веса гидратированного диоксида. Затем сплавляют его с содой и бурой в платиновом тигле, растворяют в разбавленном растворе соляной кислоты и переносят в мерную колбу, в которую предварительно помещают небольшое количество соды и буры, растворенных также в разбавленном растворе соляной кислоты. Сплав переносят в колбу небольшими порциями при постоянном помешивании и разбавляют затем до метки соляной кислотой. Такая сложная подготовка стандартного образца связана с необходимостью предотвращения гидролиза.To prepare a standard solution of silicon take freshly prepared silicon dioxide obtained by calcination at 1100 - 1200 ^o C to a constant weight of hydrated dioxide. Then it is fused with soda and borax in a platinum crucible, dissolved in a dilute hydrochloric acid solution and transferred to a volumetric flask, in which a small amount of soda and borax, previously dissolved in a dilute hydrochloric acid solution, are also placed. The alloy is transferred into the flask in small portions with constant stirring and then diluted to the mark with hydrochloric acid. Such complex preparation of a standard sample is associated with the need to prevent hydrolysis.

Нижний предел определения кремния в растворе атомно-абсорбционным методом определяется чувствительностью используемого спектрометра, а верхний ограничивается инструментальной ошибкой прибора. The lower limit for determining silicon in a solution by the atomic absorption method is determined by the sensitivity of the spectrometer used, and the upper limit is limited by the instrumental error of the device.

Существенными недостатками известного метода являются его сложность, многостадийность и длительность, связанные с разложением пробы и приготовлением стандартного раствора. Significant disadvantages of the known method are its complexity, multi-stage and duration associated with the decomposition of the sample and the preparation of a standard solution.

Задача изобретения заключается в упрощении и сокращении времени процесса определения кремния за счет изменения аналитической формы, в виде которой определяют кремний, а также в расширении арсенала аналитических методик определения кремния. The objective of the invention is to simplify and reduce the time of the process of determining silicon by changing the analytical form in which silicon is determined, and also to expand the arsenal of analytical methods for determining silicon.

Поставленная задача решается атомно-абсорбционным способом определения кремния, включающим вскрытие образца путем его взаимодействия при нагревании с гидродифторидом аммония, выщелачивание образовавшегося спека водой и определение кремния в полученном растворе с использованием в качестве эталона водного раствора гексафторосиликата аммония. The problem is solved by the atomic absorption method of determining silicon, including opening the sample by heating it with ammonium hydrodifluoride, leaching the cake formed with water, and determining silicon in the resulting solution using an aqueous solution of ammonium hexafluorosilicate as a reference.

Способ позволяет определять кремний в пробах с содержанием в них диоксида кремния от 0,01 до 100% при относительной погрешности 1-2% (в зависимости от содержания кремния в пробе). The method allows to determine silicon in samples with a silicon dioxide content of from 0.01 to 100% with a relative error of 1-2% (depending on the silicon content in the sample).

Способ применим для определения кремния в различных силикатных породах, шеелитовых, флюоритовых концентратах, в природном пирротине, различных химических соединениях и т.д. The method is applicable for the determination of silicon in various silicate rocks, scheelite, fluorite concentrates, in natural pyrrhotite, various chemical compounds, etc.

Однако для ряда трудновскрываемых образцов, таких как, например, цирконийсодержащие минералы (циркон и др.) вскрытие осуществляют при повышенном давлении, используя для этого, например, автоклавы. However, for a number of hard-to-open samples, such as, for example, zirconium-containing minerals (zircon, etc.), the autopsy is carried out at elevated pressure using, for example, autoclaves.

Способ осуществляют следующим образом. Навеску кремнийсодержащего образца смешивают с гидродифторидом аммония, нагревают и выдерживают в течение времени, необходимого для полного вскрытия образца. Образовавшийся спек выщелачивают водой, количественно отделяют раствор от нерастворимого остатка и в полученном растворе определяют кремний атомно-абсорбционным методом, используя в качестве эталона раствор гексафторосиликата аммония. The method is as follows. A portion of the silicon-containing sample is mixed with ammonium hydrodifluoride, heated and incubated for the time required to completely open the sample. The resulting cake was leached with water, the solution was quantitatively separated from the insoluble residue, and silicon was determined in the resulting solution by atomic absorption method using a solution of ammonium hexafluorosilicate as a reference.

Количество вскрывающего реагента зависит от состояния и природы образца и для каждой пробы индивидуально. Как правило, чем больше содержание фторируемых компонентов в пробе, тем большее количество гидродифторида аммония требуется для взаимодействия. В случае анализа, например, флюоритового сырья, которое содержит до 97% CaF₂ и около 2% SiO₂ и 1% CaCO₃, необходимое для вскрытия количество гидродифторида аммония составляет около 10 мас. %, а при анализе, например, кварца, это количество увеличивается до 350-400 мас. % от массы пробы.The amount of opening reagent depends on the state and nature of the sample and for each sample individually. As a rule, the higher the content of fluorinated components in the sample, the greater the amount of ammonium hydrodifluoride is required for interaction. In the case of analysis, for example, of fluorite raw material, which contains up to 97% CaF ₂ and about 2% SiO ₂ and 1% CaCO ₃ , the amount of ammonium hydrodifluoride required for opening is about 10 wt. %, and in the analysis, for example, quartz, this amount increases to 350-400 wt. % by weight of sample.

Время процесса определяется природой образца. Так, для трудновскрываемых цирконийсодержащих минералов необходим более длительный период фторирования, чем, например, для кварца или алюмосиликатов. Обычно время вскрытия образца не превышает 2 часов. The process time is determined by the nature of the sample. So, for hard-to-open zirconium-containing minerals, a longer fluorination period is required than, for example, for quartz or aluminosilicates. Typically, the opening time of the sample does not exceed 2 hours.

Реакция взаимодействия между гидродифторидом аммония и соединениями кремния в образце приводит к образованию гексафторосиликата аммония, который обладает растворимостью в воде 18,75% при 25^oC, что позволяет затем количественно перевести весь присутствующий в пробе кремний в раствор простым водным выщелачиванием спека.The reaction between ammonium hydrodifluoride and silicon compounds in the sample leads to the formation of ammonium hexafluorosilicate, which has a solubility in water of 18.75% at 25 ^o C, which then allows you to quantitatively transfer all the silicon present in the sample into the solution by simple aqueous leaching of cake.

Экспериментально определено, что избыток ионов фтора в растворе, который образуется при избыточном количестве вскрывающего реагента, не влияет на результат анализа на кремний и определяется только рациональностью расхода гидродифторида аммония. Значительный избыток вскрывающего реагента приводит к его перерасходу и повышает стоимость анализа. It was experimentally determined that the excess of fluorine ions in the solution, which is formed with an excess amount of the opening reagent, does not affect the result of the analysis on silicon and is determined only by the rationality of the flow of ammonium hydrodifluoride. A significant excess of the opening reagent leads to its overuse and increases the cost of analysis.

Процесс взаимодействия кремнийсодержащих образцов и гидродифторида аммония в большинстве случаев начинается при обычной температуре и достигает максимальной скорости при температуре плавления NH₄HF₂ (126^oC. Нагревание выше 240^oC - температуры кипения гидродифторида аммония уже не оказывает влияния ни на полноту, ни на скорость взаимодействия, но в результате испарения вскрывающего реагента приводит к его потерям. Поэтому оптимальной температурой взаимодействия является температурный интервал 120 - 200^oC.The process of interaction of silicon-containing samples and ammonium hydrodifluoride in most cases begins at ordinary temperature and reaches a maximum speed at a melting point of NH ₄ HF ₂ (126 ^o C. Heating above 240 ^o C - the boiling point of ammonium hydrodifluoride no longer affects the completeness interaction rate, but as a result of evaporation of the opening reagent leads to its loss.Therefore, the optimal interaction temperature is the temperature range 120 - 200 ^o C.

Проведение же вскрытия без нагревания приводит к заниженным результатам анализа по кремнию. Carrying out an autopsy without heating leads to underestimated silicon analysis results.

В качестве эталонного раствора при дальнейшем атомно-абсорбционном определении кремния в полученном растворе используют раствор гексафторосиликата аммония, основываясь на таких его свойствах, как состав, строго соответствующий стехиометрической формуле, неподверженность гидролизу, хорошая растворимость в воде. Стандартный раствор готовят, растворяя навеску гексафторосиликата аммония в воде. For a further atomic absorption determination of silicon in the resulting solution, a solution of ammonium hexafluorosilicate is used, based on its properties such as a composition that strictly corresponds to the stoichiometric formula, non-hydrolysis, good solubility in water. A standard solution is prepared by dissolving a portion of ammonium hexafluorosilicate in water.

Не растворившийся в воде остаток после вскрытия пробы может быть в дальнейшем использован для анализа на другие присутствующие в пробе элементы (Ca, Mg, Al, Fe, Ti, Zr, W и т.д.), при этом кремний в остатке не обнаруживается. The residue that does not dissolve in water after opening the sample can be further used for analysis on other elements present in the sample (Ca, Mg, Al, Fe, Ti, Zr, W, etc.), while silicon is not detected in the residue.

Заявляемый способ позволяет значительно сократить число операций при подготовке пробы и приготовлении эталонного раствора кремния, количественно определять кремний в любых природных образцах и соединениях в широком интервале концентраций кремния с относительной ошибкой определения ±1-2% в зависимости от содержания диоксида кремния и приводит к значительному сокращению времени анализа. The inventive method can significantly reduce the number of operations in the preparation of the sample and the preparation of the reference silicon solution, quantitatively determine silicon in any natural samples and compounds in a wide range of silicon concentrations with a relative error of determination of ± 1-2% depending on the content of silicon dioxide and leads to a significant reduction analysis time.

Анализ литературы показал, что в аналитической практике известно использование гидродифторидов калия или аммония в качестве плавней, которые способствуют ускорению процесса разрушения силикатной решетки трудновскрываемых силикатных горных пород (Я. Долежал, П.Повондыра, Э.Шульцек. Методы разложения горных пород и минералов. М.: Мир, 1968, 276 с. // Н.Н. Коликова, В.А. Хализова, Л.С. Солнцева, Г.А. Сидоренко. Разложение силикатных горных пород активированием гидродифторидом аммония. Ж. аналит. химии, 1991, т.46, с. 1578). Взаимодействие гидродифторида аммония с силикатными минералами различных структурных типов и состава в условиях перемешивания при комнатной температуре приводит к частичному (в среднем на 40%) разложению силикатов и активированию оставшейся части, облегчая завершение процесса разложения при высушивании смесей при 110±5^oC.An analysis of the literature showed that in analytical practice it is known to use potassium or ammonium hydrodifluorides as fluxes that accelerate the destruction of the silicate lattice of hard-to-open silicate rocks (Y. Dolezhal, P. Povondyra, E. Schulzek. Methods of decomposition of rocks and minerals. M .: Mir, 1968, 276 pp. // NN Kolikova, VA Khalizova, LS Solntseva, GA Sidorenko. Decomposition of silicate rocks by activation of ammonium hydrodifluoride. J. Analytical Chemistry, 1991 , t. 46, p. 1578). The interaction of ammonium hydrodifluoride with silicate minerals of various structural types and composition under stirring at room temperature leads to partial (on average 40%) decomposition of silicates and activation of the remaining part, facilitating the completion of the decomposition process during drying of mixtures at 110 ± 5 ^o C.

Полученные таким образом плавы затем выщелачивают растворами минеральных кислот и полученный раствор используют для определения кремния титриметрическим методом, основанным на осаждении из раствора малорастворимого гексафторосиликата калия, последующего его гидролиза и на титровании образовавшейся фтористоводородной кислоты раствором гидроксида натрия (Л.В. Мышляева, В.В. Краснощеков. Аналитическая химия кремния. М.: Наука, 1972, с.77). Таким образом, гексафторосиликат калия в данном случае выступает в качестве промежуточного соединения, при разложении которого в дальнейшем образуется фтористоводородная кислота, которая опосредованно служит аналитической формой определения кремния. The melts obtained in this way are then leached with solutions of mineral acids and the resulting solution is used to determine silicon by the titrimetric method based on the precipitation of a poorly soluble potassium hexafluorosilicate from a solution, its subsequent hydrolysis and titration of the resulting hydrofluoric acid with a sodium hydroxide solution (L.V. Myshlyaeva, V.V. Krasnoshchekov, Analytical Chemistry of Silicon (Moscow: Nauka, 1972, p. 77). Thus, in this case, potassium hexafluorosilicate acts as an intermediate compound, the decomposition of which subsequently produces hydrofluoric acid, which indirectly serves as an analytical form for the determination of silicon.

В заявляемом изобретении гидродифторид аммония наряду с использованием его для вскрытия исходного кремнийсодержащего сырья одновременно служит и для образования аналитической формы определения кремния в виде гексафторосиликата аммония. Стандартный раствор гексафторосиликата аммония является также и эталоном для атомно-абсорбционного метода. Сведения об использовании гексафторосиликат-иона в качестве аналитической формы определения кремния в литературе отсутствуют. In the claimed invention, ammonium hydrodifluoride, along with its use for opening the initial silicon-containing raw material, also serves to form an analytical form for the determination of silicon in the form of ammonium hexafluorosilicate. A standard solution of ammonium hexafluorosilicate is also a reference for the atomic absorption method. Information on the use of hexafluorosilicate ion as an analytical form for the determination of silicon is not available in the literature.

При осуществлении способа оборудование, например, тигель для спекания, мерная посуда и другое вспомогательное оборудование изготавливают из материала, не поддающегося разрушению при контакте с фторидной средой при повышенной температуре, например платины или тефлона для тигля и/или, например, полиэтилена для мерной посуды. When implementing the method, equipment, for example, a sintering crucible, measuring dishes and other auxiliary equipment, is made of a material that is not susceptible to destruction by contact with fluoride medium at elevated temperature, for example, platinum or teflon for a crucible and / or, for example, polyethylene for measuring dishes.

Контроль предлагаемого способа определения кремния осуществляли на стандартных образцах Дальневосточных магматических руд с различным содержанием кремния. The control of the proposed method for determining silicon was carried out on standard samples of Far Eastern magmatic ores with different silicon contents.

Пример 1. Example 1

Навеску 0,400 г доломитизированного известняка, содержащего, мас.%: 2,73 SiO₂, 29,6 CaO, 20,8 MgO, 45,1 CO₂, 0,025 TiO₂, 0,43 Al₂O₃, 0,47 Fe₂O₃, 0,052 MnO, 0,079 Na₂O, 0,34 K₂O, 0,015 P₂O₅, помещают в платиновый тигель объемом 25 см³ и перемешивают с помощью тефлонового стержня с 1,2 г измельченного гидродифторида аммония (NH₄HF₂) (массовое отношение реагентов 1: 3). Тигель накрывают тефлоновой крышкой и помещают в печь при 150^oC. Вскрытие ведут в течение 30 мин, при этом выделяется аммиак и вода. Горячий спек заливают прямо в тигле водой и фильтруют в мерную полиэтиленовую колбу объемом 100 мл. Операцию выщелачивания повторяют 5-7 раз, доводят содержимое колбы до метки. На атомно-абсорбционном пламенно-эмиссионном спектрофотометре АА-780 в пламени закись азота-ацетилен определяют содержание кремния. В качестве стандартного раствора используют водный раствор гексафторосиликата аммония (NH₄)₂SiF₆. Результат анализа 2,71±0,05% SiO₂. Относительная ошибка определения составляет 1,8%.A sample of 0.400 g of dolomitic limestone containing, wt.%: 2.73 SiO ₂ , 29.6 CaO, 20.8 MgO, 45.1 CO ₂ , 0.025 TiO ₂ , 0.43 Al ₂ O ₃ , 0.47 Fe ₂ O ₃ , 0.052 MnO, 0.079 Na ₂ O, 0.34 K ₂ O, 0.015 P ₂ O ₅ , are placed in a 25 cm ³ platinum crucible and mixed with a teflon rod with 1.2 g of ground ammonium hydrodifluoride (NH ₄ HF ₂ ) (mass ratio of reagents 1: 3). The crucible is covered with a Teflon lid and placed in an oven at 150 ^o C. The autopsy is carried out for 30 minutes, while ammonia and water are released. The hot cake is poured directly into the crucible with water and filtered into a 100 ml volumetric plastic flask. The leaching operation is repeated 5-7 times, the contents of the flask are adjusted to the mark. On the atomic absorption flame emission spectrophotometer AA-780, nitrous oxide-acetylene in a flame determines the silicon content. As a standard solution, an aqueous solution of ammonium hexafluorosilicate (NH ₄ ) ₂ SiF _{6 is used} . The result of the analysis of 2.71 ± 0.05% SiO ₂ . The relative error of determination is 1.8%.

Пример 2. Example 2

Образец меймегита, богатого оливином, 0,400 г, содержащий, мас.%: 39,2 SiO₂, 0,80 TiO₂, 4,55 Al₂O₃, 5,00 Fe₂O₃, 6,8 FeO, 0,170 MnO, 4,50 CaO, 30,0 MgO, 0,18 Na₂O, 0,105 K₂O, 0,10 P₂O₅, 0,03 F, 0,05 S_общ., 7,6 H₂O помещают в платиновый тигель и перемешивают с 1,6 г измельченного гидродифторида аммония (NH₄HF₂) (массовое отношение реагентов 1:4). Тигель накрывают тефлоновой крышкой и помещают в печь при 180^oC. Вскрытие ведут в течение 40 мин, при этом выделяется аммиак и вода. Горячий спек выщелачивают прямо в тигле водой и фильтруют в мерную полиэтиленовую колбу объемом 100 мл. Берут аликвоту 10 мл и разбавляют в мерной колбе на 50 мл. На атомно-абсорбционном пламенно-эмиссионном спектрофотометре АА-780 в пламени закись азота-ацетилен определяют содержание кремния. В качестве стандартного раствора используют водный раствор гексафторосиликата аммония (NH₄)₂SiF₆. Результат анализа 39,0±0,5% SiO₂. Относительная ошибка определения составляет 1,3%.A sample of meimegite rich in olivine, 0.400 g, containing, wt.%: 39.2 SiO ₂ , 0.80 TiO ₂ , 4.55 Al ₂ O ₃ , 5.00 Fe ₂ O ₃ , 6.8 FeO, 0.170 MnO , 4.50 CaO, 30.0 MgO, 0.18 Na ₂ O, 0.105 K ₂ O, 0.10 P ₂ O ₅ , 0.03 F, 0.05 S _total. , 7.6 H ₂ O is placed in a platinum crucible and mixed with 1.6 g of ground ammonium hydrodifluoride (NH ₄ HF ₂ ) (weight ratio of reactants 1: 4). The crucible is covered with a Teflon lid and placed in an oven at 180 ^o C. The autopsy is carried out for 40 minutes, while ammonia and water are released. The hot cake is leached directly in the crucible with water and filtered into a 100 ml volumetric polyethylene flask. Take an aliquot of 10 ml and dilute in a 50 ml volumetric flask. On the atomic absorption flame emission spectrophotometer AA-780, nitrous oxide-acetylene in a flame determines the silicon content. As a standard solution, an aqueous solution of ammonium hexafluorosilicate (NH ₄ ) ₂ SiF _{6 is used} . The result of the analysis is 39.0 ± 0.5% SiO ₂ . The relative error of determination is 1.3%.

Пример 3. Example 3

Стандартную пробу трахириолита биотитового, 0,400 г, содержащий, мас.%: 75,7 SiO₂, 0,074 TiO₂, 12,4 Al₂O₃, 0,94 Fe₂O₃, 0,69 FeO, 0,014 MnO, 0,45 CaO, 0,04 MgO, 3,83 Na₂O, 4,68 K₂O, 0,06 P₂O₅, 0,24 F, 0,4 H₂O помещают в платиновый тигель и перемешивают с 1,6 г измельченного гидродифторида аммония (NH₄HF₂) (массовое отношение реагентов 1:4). Смесь выдерживают при 180^oC в течение 60 мин, при этом выделяются аммиак и вода. Полученный спек выщелачивают и в растворе определяют содержание кремния, как описано в примере 2. Результат анализа 75,8±0,8% SiO₂. Относительная ошибка определения составляет 1,1%.A standard sample of biotite trachyriolite, 0.400 g, containing, wt.%: 75.7 SiO ₂ , 0.074 TiO ₂ , 12.4 Al ₂ O ₃ , 0.94 Fe ₂ O ₃ , 0.69 FeO, 0.014 MnO, 0, 45 CaO, 0.04 MgO, 3.83 Na ₂ O, 4.68 K ₂ O, 0.06 P ₂ O ₅ , 0.24 F, 0.4 H ₂ O are placed in a platinum crucible and mixed with 1, 6 g of ground ammonium hydrodifluoride (NH ₄ HF ₂ ) (mass ratio of reactants 1: 4). The mixture is maintained at 180 ^° C. for 60 minutes, while ammonia and water are released. The obtained cake is leached and the silicon content in the solution is determined as described in Example 2. The result of the analysis is 75.8 ± 0.8% SiO ₂ . The relative error of determination is 1.1%.

Пример 4. Example 4

0,400 г циркониевого образца месторождения Pocos de Caldas (Бразилия) смешивают с 2,0 г NH₄HF₂, помещают в автоклав с тефлоновым вкладышем объемом 40 см³ и выдерживают при температуре 180^oC в течение 120 мин. Содержимое вкладыша затем выщелачивают водой, при этом практически не остается остатка, все переходит в раствор, в котором определяют кремний, цирконий, железо, титан и алюминий на атомно-абсорбционном пламенно-эмиссионном спектрофотометре АА-780 в пламени закись азота-ацетилен.0.400 g of a zirconium sample from the Pocos de Caldas deposit (Brazil) is mixed with 2.0 g of NH ₄ HF ₂ , placed in an autoclave with a 40 cm ³ Teflon insert and kept at 180 ^° C for 120 minutes. The contents of the liner are then leached with water, with virtually no residue remaining; everything passes into a solution in which silicon, zirconium, iron, titanium and aluminum are determined on an AA-780 atomic absorption flame emission spectrophotometer in a flame of nitrous oxide-acetylene.

Результаты анализа, мас. %: 66,0 ZrO₂, 26,8 SiO₂, 3,7 Fe₂O₃, 2,1 TiO₂, 0,4 Al₂O₃ и 1,5 H₂O. Содержание кремния в образце удовлетворительно согласуется с результатом фотоколориметрического определения кремния (27,4%) в этом образце.The results of the analysis, wt. %: 66.0 ZrO ₂ , 26.8 SiO ₂ , 3.7 Fe ₂ O ₃ , 2.1 TiO ₂ , 0.4 Al ₂ O ₃ and 1.5 H ₂ O. The silicon content in the sample is in satisfactory agreement with the result of photocolorimetric determination of silicon (27.4%) in this sample.

Необходимо отметить, что данный образец оказался весьма сложным для анализа его известными способами, которые не приводили к 100% балансу. Как видно из приведенного примера, с помощью предлагаемого способа эта цель легко достигается. It should be noted that this sample turned out to be very difficult to analyze using known methods that did not lead to a 100% balance. As can be seen from the above example, using the proposed method, this goal is easily achieved.

Claims (4)

1. Способ определения кремния, включающий взаимодействие образца с вскрывающим реагентом при нагревании, последующее выщелачивание образовавшегося спека и атомно-абсорбционное определение кремния в полученном растворе с использованием эталона, отличающийся тем, что в качестве вскрывающего реагента используют гидродифторид аммония, в качестве эталона раствор гексафторсиликата аммония, а выщелачивание осуществляют водой. 1. A method for determining silicon, including the interaction of the sample with an opening reagent when heated, subsequent leaching of the formed cake and atomic absorption determination of silicon in the resulting solution using a standard, characterized in that ammonium hydrodifluoride is used as the opening reagent, and ammonium hexafluorosilicate solution is used as a reference and leaching is carried out with water. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что взаимодействие проводят при 120 - 200^oC.2. The method according to claim 1, characterized in that the interaction is carried out at 120 - 200 ^o C. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что взаимодействие осуществляют не более 2 ч. 3. The method according to claim 1, characterized in that the interaction is carried out no more than 2 hours 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что взаимодействие с вскрывающим реагентом осуществляют при повышенном давлении. 4. The method according to p. 1, characterized in that the interaction with the opening reagent is carried out at elevated pressure.