5. Весовой солянокислотный метод для медных и никелевых сплавов, не содержащих олова

Сущность метода. Метод основан на выделении кремния в виде кремневой кислоты из солянокислого раствора путем обезвоживания. При растворении образца в кислотах образуется ортокремневая кислота, которая, теряя воду, превращается в метакремневую кислоту, плохо растворяющуюся в минеральных кислотах. В процессе выпаривания образуется практически нерастворимый гидрат окиси кремния.

Уравнение реакции:

Прокаливанием гидрат переводят в двуокись кремния. Осадок двуокиси кремния обычно загрязнен окислами других элементов. Поэтому двуокись кремния обрабатывают фтористоводородной кислотой в присутствии серной кислоты. Кремний улетучивается в виде фторида кремния.

Уравнение реакции:

Разность между взвешиванием до и после обработки фтористоводородной кислотой соответствует количеству кремневой кислоты.

Реактивы. Смесь кислот: 3 ч. соляной кислоты (плотность 1190 кг/м³) и 1 ч. азотной кислоты (плотность 1400 кг/м³).

Выполнение определения. Навеску 1-3 г образца (в зависимости от содержания кремния) помещают в стакан емкостью 500 см³ и растворяют в 25 см³ смеси кислот. После полного растворения навески раствор выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют 15 см³ соляной кислоты (плотность 1190 кг/м³) и вторично выпаривают досуха. Эту операцию повторяют еще один раз.

Сухой остаток растворяют в 25 см³ соляной кислоты (плотность 1190 кг/м³), разбавляют 100 см³ горячей воды и отфильтровывают выделившуюся кремнекислоту на фильтр средней плотности, содержащей небольшое количество бумажной массы. Осадок и стакан промывают 3-5 раз горячей разбавленной соляной кислотой (1:99) и 8-10 раз горячей водой. Осадок сохраняют. В фильтрате выделяют кремнекислоту, как описано выше.

Осадки объединяют, помещают в платиновый тигель, осторожно озоляют при низкой температуре и окончательно прокаливают при температуре 1О00°С до постоянного веса. Тигель с осадком взвешивают, осадок смачивают несколькими каплями воды, прибавляют 1-2 капли серной кислоты, разбавленной (1:1), 5-10 см³ фтористоводородной кислоты (40%) и выпаривают досуха.

Остаток прокаливают при температуре 1000°С и вторично взвешивают.

Процентное содержание кремния вычисляют по формуле:

где А₁ - вес тигля с осадком до обработки фтористоводородной кислотой, г;

А₂ - вес тигля с осадком после обработки фтористоводородной кислотой, г;

0,4672 - переводный множитель;

G - навеска образца, г.