В стакан с навеской приливают 30-50 см3 соляной кислоты (1:1) и нагревают до растворения пробы, затем добавляют по каплям небольшое количество азотной кислоты до прекращения вспенивания раствора и выпаривают раствор досуха.

Охлажденный сухой остаток смачивают 20 см3 серной кислоты (1:1) и нагревают до появления белых паров серной кислоты, которым дают выделяться в течение 3-5 мин. Стакан снимают с плиты, охлаждают, осторожно приливают по стенкам стакана 15 см3 соляной кислоты, слегка перемешивая содержимое стакана. Спустя 1-2 мин приливают 120-130 см3 горячей воды и нагревают до растворения солей. Далее проводят анализ как приведено в п. 2.3.2.

2.3.4. Хлорнокислотный метод

В стакан с навеской приливают 15-20 см3 азотной кислоты (1:2), накрывают стакан стеклом и нагревают до растворения пробы. Если навеска растворяется плохо, следует прибавить 10-15 см3 соляной кислоты. После растворения навески прибавляют 20-40 см3 хлорной кислоты, снова накрывают стакан стеклом и выпаривают до появления белых паров хлорной кислоты, которым дают выделяться в течение 15-20 мин. Затем стакан охлаждают, осторожно приливают 15-20 см3 соляной кислоты, 50-70 см3 горячей воды, слегка перемешивая содержимое стакана, и нагревают до растворения солей при 60-70°С (не более 4-6 мин). Далее проводят анализ как указано в п. 2.3.2.

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Массовую долю кремния (X) в процентах вычисляют по формуле

[(m - m ) - (m - m )] х 0,4674 х 100

1 2 3 4

X = ────────────────────────────────────── ,

m

где m - масса тигля с осадком диоксида кремния, г;

1

m - масса тигля с остатком после обработки

2 фтористоводородной кислотой, г;

m - масса тигля с осадком, полученным в контрольном опыте,

3 г,

m - масса тигля с остатком, полученным в контрольном опыте

4 после обработки фтористоводородной кислотой, г;

m - масса навески пробы, г;

0,4674 - коэффициент пересчета диоксида кремния на кремний.

2.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли кремния приведены в табл. 1.

3. Фотометрический метод определения кремния
(при массовой доле кремния от 0,01 до 0,05%)

3.1. Сущность метода

Метод основан на образовании кремнемолибденового комплекса в слабокислой среде, восстановлении его аскорбиновой кислотой или тиомочевиной в присутствии сернокислой меди до кремнемолибденовой сини и измерении оптической плотности окрашенного раствора при длине волны 810 нм.

3.2. Аппаратура и реактивы

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77, разбавленная 1:3, 1:8.

Натрий углекислый ГОСТ 83-79.

Кислота щавелевая по ГОСТ 22180-76, раствор с массовой концентрацией 80 г/дм3.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и разбавленная 1:3.

Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765-78, перекристаллизованный из спирта, раствор с массовой концентрацией 50 г/дм3.

Перекристаллизация молибденовокислого аммония: 250 г молибденовокислого аммония растворяют в 400 см3 воды при 70-80°С. Горячий раствор фильтруют через фильтр "синяя лента" в стакан, содержащий 300 см3 этилового спирта. Раствор охлаждают и выдерживают в проточной воде в течение 1 ч. Выпавшие кристаллы отфильтровывают на воронку Бюхнера с фильтром "белая лента". Кристаллы промывают 2-3 раза этиловым спиртом порциями по 20-30 см3 и высушивают на воздухе.

Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 5962-67 или ГОСТ 18300-87.

Железо карбонильное радиотехническое по ГОСТ 13610-79.

Кислота аскорбиновая, раствор с массовой концентрацией 50 г/дм3, свежеприготовленный.

Тиомочевина по ГОСТ 6344-73, раствор с массовой концентрацией 100 г/дм3.

Медь сернокислая (II) пятиводная по ГОСТ 4165-78, раствор с массовой концентрацией 4 г/дм3 в серной кислоте, разбавленной 1:3.

Натрия гидроксид по ГОСТ 4328-77, раствор с массовой концентрацией 100 г/дм3.

Желатин по ГОСТ 11293-78, раствор с массовой концентрацией 5-10 г/дм3.

Диоксид кремния по ГОСТ 9428-73, прокаленный при 1000-1100°С.

Остальная аппаратура и реактивы по п. 2.2.

Стандартные растворы кремния

Раствор А: навеску диоксида кремния массой 0,2140 г сплавляют в платиновом тигле с 2 г безводного углекислого натрия. Плав выщелачивают в горячей воде, добавляют 40 см3 раствора гидроксида натрия с массовой концентрацией 100 г/дм3, переводят раствор в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см3 раствора содержит 0,0001 г кремния.

Раствор Б: 50 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см3 раствора Б содержит 0,000020 г кремния.

Растворы хранят в полиэтиленовой посуде.

Установление массовой концентрации стандартного раствора кремния А: 50 см3 стандартного раствора помещают в стакан вместимостью 200 см3, приливают 30 см3 соляной кислоты, выпаривают до влажных солей, добавляют 10 см3 соляной кислоты и вновь выпаривают до влажных солей. Стакан с осадком охлаждают до 50°С, добавляют 10 см3 соляной кислоты и 1-2 см3 раствора желатина. Через 1 мин добавляют еще 2 см3 желатина, перемешивают и дают отстояться 10 мин. Затем добавляют 50 см3 горячей воды, перемешивают, через 10 мин добавляют еще столько же горячей воды и снова перемешивают, после чего фильтруют через фильтр "белая лента" с фильтробумажной массой, промывают 8-10 раз соляной кислотой (1:50), и 4-5 раз горячей водой.

Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель и затем поступают, как указано в п. 2.3.2, включая обработку полученного осадка диоксида кремния фтористоводородной кислотой.

Массовую концентрацию стандартного раствора кремния (Т), выраженную в г/см3, рассчитывают по формуле