分光光度法測定磷礦石中的二氧化硅

劉雅瓊

（安徽省地質礦產勘查局325 地質隊，安徽淮北235000）

中國的磷礦石儲量目前居世界第二位，僅次于摩洛哥[1]。磷礦石是制備磷肥的重要來源，磷肥又與農作物的生長息息相關，因此其事關國家糧食、農業的可持續發展。磷礦石也常被用來制備磷酸、磷化物、黃磷及其他磷酸鹽產品，是一種非常重要的化工礦物原料。當務之急，一是對磷礦中共生礦形式及雜質含量進行研究；二是就如何充分利用非再生性磷資源,對磷礦石的可持續發展展開探討。因此對磷礦資源的合理開發、綜合利用是與磷肥相關工作者們最為關心的問題[2-4]。

當前，對磷礦石中SiO2的檢測方法并不算少，比較常用的是高氯酸脫水重量法與氟硅酸鉀容量法[5-9]，但是高氯酸脫水重量法測定所需時間長（約10 小時），效率非常低，無法滿足生產需要；氟硅酸鉀容量法有著較多不穩定的因素，雖然對其有一定的解決辦法，但是該法的測定結果仍備受行家質疑。

綜上所述，本實驗采用可見分光光度法測定磷礦石中的二氧化硅。從實驗結果可以看出：可見分光光度法與以上兩種方法比較，不僅快捷高效，分析過程易于操作、掌控,結果也非常準確、穩定、可靠[10-14]。

1 實驗部分

1.1 儀器及工作條件

722N 可見分光光度計，波長660 nm，比色杯1 cm。

1.2 主要試劑

SiO2標準溶液：p（SiO2）=100 mg／L。

鉬藍顯色劑：20 g 草酸和15 g 硫酸亞鐵銨，溶于1 000 mL 1.5 mol/L 硫酸中（此溶液存放不宜超過7 天）。鉬酸銨、草酸、硫酸亞鐵銨、H2SO4均為分析純試劑。

1.3 標準曲線繪制

分別吸取SiO2標準溶液0 mL、0.25 mL、0.5 mL、1 mL、2 mL、3 mL、4 mL、5 mL 于一系列預先加有15 mL水、3 mL 1 mol／L HC1 溶液的100 mL 容量瓶中，加入60 g/L 鉬酸銨溶液2 mL，搖勻，室溫放置5～20 min，加入鉬藍混合顯色劑10 mL，立即搖勻，加水稀釋至刻度，搖勻。放置30 min 后在分光光度計660 nm 處，以零點作參比，測定吸光度。

1.4 樣品分析

準確稱取磷礦樣品0.050 0 g 于30 mL 銀坩堝中，加入1.5 g 氫氧化鈉，加蓋，放入馬弗爐中低溫升至650℃～750℃熔融30 min，取出冷卻。在坩堝中加入半坩堝水（約15 mL），放置過夜。等熔塊分散開，一邊搖動一邊將溶液連同沉淀一起洗入已加有130 mL H2O 和12 mL 1∶1 HCl 的250 mL 容量瓶中，注意用擦棒洗凈坩堝，加水，至刻度并搖勻。不溶物多時則需要進行干過濾。取5 mL 溶液，于加有30 mL H2O 和5 mL 8%HCl 的100 mL 容量瓶中，用約5 mL 水沖洗容量瓶頸。按標準曲線顯色、比色。

2 結果與討論

2.1 磷的干擾及消除

由于P（IV）與MoO4在0.2 mol/L 鹽酸中生成磷鉬黃絡合物，干擾SiO2的比色測定。在硅鉬黃生成后，加入硫酸使酸度提高到0.8 mol/L,加入硫酸亞鐵銨，將硅鉬黃還原成鉬藍比色。在0.8 mol/L 酸度中，磷鉬黃完全分解,因而有效地破壞P（IV）對SiO2測定的干擾。

選取GBW07210 標準樣品做酸度試驗，結果見圖1。

2.2 準確度和精密度

對國家一級標準物質（GBW 07210、GBW 07211、GBW 07212）用本方法分析，結果與標準物質相符，精密度（RSD,n=6）為0.82%～1.83%，方法準確度和精密度完全滿足日常測試的要求，見表1。

2.3 回收率

按選定的分析方法處理樣品，對每個樣品加入200 ng/mL 0.50 mL 標準溶液，進行標準加入法回收試驗，結果見表2。從表2 可知，樣品的回收率為99%～101%。

圖1 GBW 07210 標準樣品酸度試驗

表1 精密度試驗

表2 回收率試驗

2.4 標樣分析結果討論

為考查分析方法的準確度，對國家一級標準物質中二氧化硅按選定的分析方法進行測定，表3 結果表明：該法的測定值與推薦值相近。

表3 標準樣品分析結果

3 結束語

本文建立了使用可見分光光度法測定磷礦石中二氧化硅的分析方法。本法易于操作掌握、耗時短、效率高，且準確度和精密度均滿足實際樣品分析的要求，因此適用于大批量磷礦石中二氧化硅元素的分析。本方法適用性及效率都優于常用的重量法、容量法,因此具有廣闊發展前景。