摘要：伴随社会和科学技术的不断发展，对矿石产品进行鉴定的时候，对其二氧化硅方面的检测方法也不断更新。对于矿石产品而言，对其不同含量二氧化硅进行检测，需结合其种类和含量范围选择不同的检测方法和分析方法，此外，在检测实施的过程中，也要对其予以重视，时刻关注检测过程中可能出现的任何问题，以减少偏差，提升其检测结果的精确性。
关键词：矿石产品；不同含量；二氧化硅；检测方法；
Methods for determination of silicon dioxide in different contents of ore products
Abstract：with the continuous development of society and science and technology，the detection method of silica in ore product identification is constantly updated.For mineral products，the different content of silica，types and content should be combined with its range to select different test method and analysis method，in addition，the detection of implementation process，also should attach importance to it，for its attention to detect that may occur during the process of any problems，in order to reduce the deviation，improve the accuracy of test results.
Key words：ore products；Different contents；Silicon dioxide；Detection method；
硅是地壳的重要构成成分，主要存在于岩石和各种矿物之中，特别是对部分特殊的矿物种类而言，其中硅的含量会对其品质造成直接的影响，通常在对矿石进行综合评价的时候，需对其SiO2的含量进行测定，作为评价的依据。此外，对于地质项目而言，其普查报告也需对硅酸盐进行数据分析，以此作为报告的数据支撑。因此，就地质实验室而言，对二氧化硅方面的测定比重相当大，其测定方法的选择十分重要，其测定方法是否科学、合理，会对其测试时间以及测试结果的准确性造成直接的影响。本文主要针对二氧化硅方面的含量测定，简述几种主要的测定方法，以期为各地质实验室提供一些参考。
1.简述二氧化硅含量的检测方法
在众多化学元素中，硅元素是其中的一种，在自然界中十分普遍，分布十分广泛。硅元素也被广泛的应用于人民的生活和生产之中，然而我国在对矿石产品检测其二氧化硅含量时，其检测仪器尚不明确，所以只能采取化学的方式进行检测，导致其检测步骤比较复杂，对相关检测人员在检测经验方面和熟练度方面的要求也比较高，目前在二氧化硅含量方面的检测方法中主要有重量检测法和比色检测法等。这些检测方法在检测灵敏度方面和测试溶液方面等均具有较好的稳定性，在对硅酸盐类矿石、碳酸盐类矿石、石英岩类矿石和石英砂类矿石等进行检测时，其准确性非常高。
其一，重量检测法。此方法虽然具有较高的准确度，然而对于部分特殊样品而言，例如氟化钙，因为其含氟量比较大，所以其中的硅元素极易形成四氟化硅而挥发掉，而对部分样品，例如重品石、错石等而言，其在用酸进行溶解的过程中除了形成硅酸，还会产生其他沉淀，对其硅酸重量造成影响，此时便不可以采取重量检测法来检测其二氧化硅的含量。
其二，挥散检测法。如果试样中包含的二氧化硅含量低于98%，选择此方法进行检测，则会产生较大的误差，所以此种情况不适合选择挥散检测法进行二氧化硅含量的测定。
其三， 比色检测法。如果试样之中包含的二氧化硅含量高于98%，则不适合选择比色检测法进行二氧化硅含量的测定。
其四，容量检测法。此方法对操作人员的要求较高，需要其在操作过程中具备较高的熟练度，但是，只要操作人员的熟练度足够高，则检测出来的结果会十分准确。
就综合考虑而言，以上四种检测方法均具有一定的局限性，而且矿石本身具有的性质也是其中一个决定性的因素。基于此，笔者建议在试样检测的时候，需结合试样特点和实验者的实际操作进行综合分析，选择科学、合理的测定方法。
2.几种主要检测方法的具体操作过程
2.1利用氟硅酸钾进行容量检测法：（其中测定范围为大于5%）
所需试剂包括：
过氧化钠、1+1配比的盐酸溶液、氢氧化钠、硝酸溶液、氟化钾（浓度分别为20%和5%）、中性性质混合指示剂（红或者次甲基兰）、氢氧化钠
步骤简述：
先将试样在105℃的温度下进行烘干，再称取一定质量的试样放置于银增锅之中，并混入过氧化钠以及氢氧化钠制成的混合熔剂，将其置于高温炉之中进行熔融，时间控制为20分钟至30分钟之间，稍微冷却后用滤纸将其擦干净，将250毫升规格的烧杯进行烘干，然后将其放入其中，加盖表皿，再加入100毫升左右的沸水进行溶解，一边搅拌一边注入30毫升的硝酸溶液，待其冷却以后，再转移至250毫升规格的容量瓶中，加水稀释到规定刻度，并摇匀。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆接着分取上述溶液，将其置于塑料烧杯之中，加入一小颗已经挤干后的滤纸浆，再倒入5毫升硝酸，如果铝元素含量比较高，可加入8毫升盐酸溶液和6克的氯化钾，然后进行搅拌，直至饱和，再倒入10毫升氟化钾，在流水中进行冷却，时间为20分钟，冷却期间进行3次搅拌，然后抽滤，再用5%浓度的氟化钾对塑料杯和所得沉淀进行快速冲洗16次，直至呈现紫色，再将沉淀和滤纸一起放到400毫升规格的烧杯之中，向里加入250毫升的沸水，其中沸水为中性的，再加4滴中性性质的红饮甲基兰，用氢氧化钠进行滴定直至其变为绿色。
在对矿物进行二氧化硅检测时，此检测方法应用范围比较广泛，尤其是检测含量比较高的矿物，此法不仅可以节约检测时间，还不会对其他元素的检测造成影响，其缺点在于对于相关检测设备方面、检测试剂方面和检测人员方面的要求比较高，且抽滤时对时间方面的要求也比较严格。
2.2利用氢氟酸进行直接挥发的检测方法：（其中测定范围为大于96 %）
所需试剂包括：
氢氟酸溶液、硝酸（1+1）溶液、焦硫酸钾溶液、盐酸（1+9）溶液
步骤简述：
先将试样在105℃的温度下进行烘干，在称取1.OOOOg的试样放置于铂金增锅之中，或者把已经检测了烧失量的样品用水进行润湿，向其中加入2毫升1+1浓度配比的硝酸溶液和10毫升氢氟酸溶液，置于电热板进行底纹分解，待快干时补加一些硝酸溶液和氢氟酸溶液，继续将其蒸干。把铂增锅转移至高温炉中，温度由低至高升至900℃对其灼烧半小时，然后称重，再继续灼烧20分钟，直至恒重，最后计算其中所含二氧化硅的质量。在其残渣中加入2g质量的焦硫酸钾，用酒精喷灯进行熔融，待清亮后进行冷却，然后置于250mL规格的烧杯之中，再用20mL盐酸溶液浸取，对熔块进行加热溶解，待其冷却后转人250mL规格的容量瓶，再用水进行稀释到规定刻度，将其摇匀，此时获得的溶液可以用来测定铁元素、铝元素、钙元素、镁元素、钦元素等。
这种检测方法只是用来检测二氧化硅含量比较高的样品，此方法的优点在于误差比较小，比较稳定，而且其残渣溶液还可以用来检测其他的一些元素，但其缺点在于所需容器价格比较贵且其试样分解耗时比较长。此外，在蒸发时还需时刻关注样品的情况，以免发生迸溅导致其含量受到损失。对于品质优良的石英样品而言，此方法是最佳的检测方法。
2.3对试样进行一次盐酸脱水的比色检测法：（其中测定范围为40%至96%）
所需试剂包括：无水乙醇溶液、氢氧化钠、浓度为2%的盐酸溶液。
步骤简述：
先将试样在105℃的温度下进行烘干，在称取一定质量的试样放置于银增锅之中，取4至5克氢氧化钠，用无水乙醇进行润湿，再将其置于电炉之上进行熔融，时间为25分钟，然后用滤纸将其擦净，取一个250毫升的烧杯，在其中加入约80毫升的沸水，待其稍微冷却，缓慢向其中倒入20毫升的盐酸，等到熔块开始脱皮以后，将其置于电热板进行蒸发，待其快干时转为低温继续蒸1小时，再用5毫升盐酸将其残渣进行润湿，注入热水进行搅拌，再过滤，然后用2毫升盐酸对烧杯和沉淀进行洗涤，此时盐酸需选择温热的，再拿一个250毫升规格的容量瓶盛装滤液，并定容摇匀。接着把沉淀和滤纸一同置入瓷中，再放进高温炉之中进行灰化，灰化后对其进行灼烧，其温度控制在950摄氏度至1000摄氏度之间，时间为一个半小时，待稍微冷却后将其置入干燥器中进行冷却，待温度为室温后进行称重。再在此温度下进行反复灼烧，时长为半小时，一直到恒重。取100毫升规格的容量瓶，将10毫升滤液放入其中，根据硅钥兰比色检测法对其分析。
对于SiO2的含量介于40%到96%之间的试样适合选择此检测方法，如果采用重量检测法和比色检测法一起对其进行分析，可以有效统计其二氧化硅方面的回收率，有效避免试样回收液出现元素损失的现象。此方法操作方便、快速，是二氧化硅含量低于98%的试样最佳的选择。
3 结束语
对于矿石产品而言，在检测其二氧化硅含量时，需结合其实际情况选择合适的检测方法，且在此过程中需对其所含二氧化硅质量的多少进行考虑，并观察矿石具备的特殊性质，基于此，选择合适的检测方法，以此减少误差，得到更加精确的检测结果。
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论文作者:金碧
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/2/13
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