一、引言

铸造用硅砂是铸造生产中不可或缺的重要原材料，其质量直接影响着铸件的质量和性能。为了确保铸造用硅砂的质量符合相关标准和要求，需要对其进行化学分析。本文将依据GB/T7143-2025《铸造用硅砂化学分析方法》，详细介绍铸造用硅砂化学分析的方法和步骤。

二、实验部分

1. 试剂和材料

- 盐酸：分析纯，ρ约1.19g/mL。

- 硝酸：分析纯，ρ约1.42g/mL。

- 氢氟酸：分析纯，ρ约1.15g/mL。

- 高氯酸：分析纯，ρ约1.67g/mL。

- 氢氧化钠：分析纯，ρ约1.33g/mL。

- 氯化铵：分析纯。

- 盐酸溶液（1+1）：将盐酸与等体积的水混合。

- 硝酸溶液（1+1）：将硝酸与等体积的水混合。

- 氢氟酸溶液（1+1）：将氢氟酸与等体积的水混合。

- 高氯酸溶液（1+1）：将高氯酸与等体积的水混合。

- 氢氧化钠溶液（100g/L）：称取10g氢氧化钠，溶于100mL水中。

- 氯化铵溶液（100g/L）：称取10g氯化铵，溶于100mL水中。

- 二氧化硅标准溶液：称取0.1000g预先在1000℃灼烧至恒重的二氧化硅基准试剂，置于铂坩埚中，加入2g无水碳酸钠，混匀，在1000℃熔融至透明，冷却，用水浸出，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。此溶液1mL含0.1mg二氧化硅。

2. 仪器和设备

- 分析天平：感量为0.1mg。

- 高温炉：能控制温度在1000℃±20℃。

- 铂坩埚：容量为30mL。

- 分光光度计：配有1cm比色皿。

3. 实验步骤

- 称取0.5000g试样，精确至0.0001g，置于铂坩埚中，加入2g无水碳酸钠，混匀，在1000℃熔融至透明，冷却，用水浸出，移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。此溶液为试样溶液。

- 吸取25.00mL试样溶液，置于250mL锥形瓶中，加入10mL盐酸溶液（1+1），加热至微沸，冷却，加入10mL硝酸溶液（1+1），加热至微沸，冷却，加入10mL氢氟酸溶液（1+1），加热至微沸，冷却，加入10mL高氯酸溶液（1+1），加热至冒高氯酸白烟，冷却，用水稀释至约50mL，加热至近沸，趁热滴加氢氧化钠溶液（100g/L）至溶液呈中性，再过量5mL，加热至沸，冷却，移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。此溶液为试液。

- 吸取25.00mL试液，置于100mL容量瓶中，加入10mL氯化铵溶液（100g/L），用水稀释至刻度，摇匀。此溶液为显色溶液。

- 将显色溶液倒入1cm比色皿中，以水为参比，在分光光度计上于波长440nm处测量吸光度。

三、结果计算

二氧化硅的质量分数ω（SiO2），数值以%表示，按式（1）计算：

ω（SiO2）=m1/m×100

式中：

m1——从校准曲线上查得的二氧化硅的质量，单位为毫克（mg）；

m——试料的质量，单位为克（g）。

四、注意事项

1. 实验过程中应严格控制温度和时间，避免影响实验结果。

2. 高氯酸具有强氧化性，应避免与有机物接触，以免发生爆炸。

3. 氢氟酸具有腐蚀性，应避免与皮肤接触，以免造成伤害。

4. 实验过程中应使用干净的器皿和试剂，避免交叉污染。