一、概述

土壤或膠體全量硅的測(cè)定可以采用質(zhì)量法、容量法、比色法、原子吸收光譜法或等離子體發(fā)射光譜法等 3.。質(zhì)量法是全硅測(cè)定的經(jīng)典方法，為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)分析方法（GB7873-87），適合于碳酸鈉或偏硼酸鋰堿熔法制備的待測(cè)液測(cè)定。其優(yōu)點(diǎn)是分析結(jié)果比較可靠，所用試劑較少，但需要比較昂貴的鉑坩堝。容量法適于氫氧化鉀熔融法制備的待測(cè)液分析，可用銀坩堝或鎳坩堝，不能用鉑坩堝。在樣品制備和測(cè)定過(guò)程中，若加入氟化物，必須用塑料器皿盛裝試樣。目前也是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法（GB7873-87）。

在硅的比色測(cè)定中3-可以用硅鉬黃比色法，也可以用硅鉬藍(lán)比色法，后者加還原劑將高價(jià)鉬還原成低價(jià)鉬。α-型硅鉬藍(lán)呈藍(lán)綠色，而β-型硅鉬藍(lán)呈深藍(lán)色。硅鉬藍(lán)比色法比硅鉬黃比色法靈敏，但容易產(chǎn)生較大誤差，比色法測(cè)定硅受鐵、磷、砷等干擾，需要進(jìn)行掩蔽和消除，適合于氫氧化鈉熔融法和酸分解法制備的待測(cè)液的分析。

原子吸收光譜法在No2-C2H2火焰引進(jìn)以前，并不能有效地測(cè)定硅。用硅空心陰極燈，在251.6nm波長(zhǎng)下，用富燃N2O-C2H2火焰，能有效地測(cè)定土壤中的硅，但由高濃度溶解的固體產(chǎn)生的火焰連續(xù)發(fā)射背景和散射效應(yīng)對(duì)測(cè)定有一定影響，必須細(xì)心操作，以減少基體的影響和電離作用的干擾。適合于四硼酸鋰（Li2Ba4O7）熔融和酸分解法處理的待測(cè)液測(cè)定。

等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定硅，方法簡(jiǎn)單，操作方便，是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外采用的測(cè)定方法。在波長(zhǎng)288.158nm，來(lái)自其它元素的光譜干擾，由于土壤或膠體中硅的濃度較高可忽略不計(jì)。適合于用Li2Ba4O7熔融和酸分解法制備樣品中硅的分析。

?二、質(zhì)量法

方法原理

樣品經(jīng)碳酸鈉熔融、鹽酸溶解熔塊，將溶液蒸發(fā)至濕潤(rùn)狀態(tài)的鹽類，在濃鹽酸介質(zhì)中，加入動(dòng)物膠凝聚硅酸，使硅酸脫水成二氧化硅沉淀，然后過(guò)濾使與其它元素分離。沉淀經(jīng)920℃灼燒，稱量，即得二氧化硅含量。

動(dòng)物膠是一種蛋白質(zhì)，在酸性介質(zhì)中呈如下反應(yīng)∶

在酸性介質(zhì)中，硅酸的質(zhì)點(diǎn)是親水性很強(qiáng)的膠體，帶負(fù)電荷。動(dòng)物膠在酸性介質(zhì)中由于其質(zhì)點(diǎn)吸附了氫離子而帶正電荷。當(dāng)溫度在70℃時(shí)，這兩種膠體就互相吸引，且正負(fù)電性中和，使二氧化硅迅速凝聚沉淀。動(dòng)物膠凝聚硅酸進(jìn)行脫硅的條件與鹽酸濃度、溫度以及動(dòng)物膠的用量有關(guān)。一般要求鹽酸濃度在8mol·L~1以上，溫度控制在70℃左右為宜，如低于60℃或高于80℃均不能使硅酸凝聚完全。

?主要儀器： ?水浴鍋、高溫電爐、鉑坩堝或瓷坩堝等。

?試劑

（1）10g·L '動(dòng)物膠溶液。稱取動(dòng)物膠（明膠）1g溶于70℃的100mL水中（現(xiàn)配）。

（2）200g·L-1KCNS溶液。20g硫氰酸鉀（KCNS，化學(xué)純）溶于水中，稀釋至100mL。

（3）濃HCl（p≈1.19g*cm~3，分析純）。

?操作步驟??

將制備的待測(cè)液A，用少許水沖洗表面皿及燒杯內(nèi)四周，將燒杯的1/2~1/3浸入預(yù)先加熱的沸水浴鍋中，在通風(fēng)柜內(nèi)進(jìn)行蒸發(fā)，一直蒸至濕鹽糊狀（*），加濃HCl20mL，攪拌后放置過(guò)夜，或者在水浴上80~90℃保溫20min，即可進(jìn)行下一步測(cè)定。

將現(xiàn)配制的新鮮動(dòng)物膠溶液（*2）置于燒杯中，與待測(cè)液一起放入水浴鍋中，并使溶液溫度保持70℃（用溫度計(jì)插入動(dòng)物膠溶液中測(cè)量），然后在每個(gè)待測(cè)液中沿?zé)诩尤雱?dòng)物膠溶液10mL，并攪拌數(shù)次，在70℃溫度下維持10min，以便使脫硅完全。

將燒杯取出，趁熱用傾瀉法以快速無(wú)灰濾紙過(guò)濾，再用熱水或稀鹽酸洗至無(wú)高鐵離子反應(yīng)為止（用硫氰酸鉀溶液進(jìn)行檢查，如無(wú)紅色則為無(wú)高鐵）（注3），濾液承接于250mL容量瓶中，冷卻后用水定容（即得待測(cè)液B），作為鐵、鋁、鈣、鎂、鉀、磷等系統(tǒng)分析的待測(cè)液。

將漏斗中的沉淀物連同濾紙包好，放入已稱至恒重的鉑坩堝（或瓷坩堝）內(nèi)。然后放在通風(fēng)櫥中的電爐上由低溫到高溫進(jìn)行灰化處理（*4）。開始溫度不宜太高，趕去水分后待其冒煙，然后揭去蓋子，使其充分氧化，趕去CO2，不冒黑煙后再升高溫度，使黑色碳末全部轉(zhuǎn)變成白色或灰白色。

將坩堝外部擦凈，放入高溫電爐中經(jīng)900~920℃灼燒30min（*5），取出稍冷后放入干燥器中平衡20min，在分析天平上稱至恒定質(zhì)量（*6），兩次稱量相差不超過(guò)0.3mg即可，否則應(yīng)再次灼燒、稱量。同時(shí)做空白試驗(yàn)。

結(jié)果計(jì)算（注6）

注釋

注1.在水浴中濃縮時(shí)只能蒸至濕鹽（糊狀），切勿蒸干，否則會(huì)形成不溶解的鐵、鋁、錳的堿性鹽，使二氧化硅結(jié)果偏高。若發(fā)生這種情況，可以用王水處理。所謂濕鹽是指燒杯里的鹽類呈稀的漿糊狀，用玻璃棒攪拌時(shí)能攪動(dòng)，而絕無(wú)粉末出現(xiàn)。

注2.動(dòng)物膠溶液必須在70～75℃時(shí)新鮮配制，因動(dòng)物膠在70℃時(shí)活動(dòng)力最強(qiáng)，高于80℃和低于60℃均會(huì)降低其活動(dòng)能力。

注3.在沉淀SiO2時(shí)，在燒杯壁或底及玻璃棒上均粘附有少量膠體是不可避免的，一般用1/4～1/8濾紙分次擦洗粘附處，并把濾紙歸入沉淀上，空白也同樣處理，這樣可以減少SiO2的損失（編者注）。

注4.灰化過(guò)程中不能抽風(fēng)，以免碳粒飛失，低溫灰化時(shí)溫度不能太高，以免濾紙著火，致使二氧化硅被帶出，造成損失。

注5.用鉑坩堝灰化必須1次完成，不能放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，蓋子有黑色碳粒必須燒盡，否則對(duì)鉑坩堝有影響。

注6.灼燒后的二氧化硅吸濕性強(qiáng)，冷卻后應(yīng)立即稱量。注7.平行測(cè)定結(jié)果允許絕對(duì)相差≤2.0g*kg~l。

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