硅是自然界中分布很广的元素，仅次于氧。构成地壳的物质如长石、粘土、黄土、瓷土、高岭土、叶腊石、石英岩、石英砂等均含有多量的硅。工业材料如硅酸钠、金属硅、碳化硅、黑刚玉等也含有多量的硅。刚玉、金刚石、氧化硼、有色金属、黑色金属及其合金等均含有一定量的硅。有的是主成分，有的则是杂质，但对其质量均有影响。

   在磨料磨具产品及其原材料中，二氧化硅占有很重要的位置，对质量有着明显的影响，因而必须进行测定。其分析方法可分为重量法、滴定法和光度法。本结先讲下重量法。

   硅酸是一种很弱的无机酸，其电离常数为10的负10次方，在水溶液中以溶胶状态存在，加入酸后一部分硅酸成凝胶沉淀下来，一部分仍留在溶液中，为了使硅酸全部沉淀下来，可采用两次盐酸蒸干脱水，一次脱水只能回收SiO2 97--99%，经两次脱水后，也还有小于1mg的Si02留在溶液中。也可采用一次盐酸蒸干脱水，滤液比色回收硅的方法。也有用动物胶或其他电解质盐凝聚重量法。

   酸脱水后析出的硅酸沉淀，常夹带有铝、铁和钛等杂质，因此在精确的分析中，灼烧后的二氧化硅沉淀，需用硫酸---氢氟酸处理校正。脱水得到的硅酸是组成近似Si02 H20的凝胶体，凝胶体硅酸的溶解 度是可观的，在水或稀酸中约为140ppm, 溶解度在PH1--9几乎不变，在0°C时溶解度约为60--80ppm, 于90°C时则是300--400ppm，大部分或全部溶解的硅酸呈正硅酸存在。

   用来使硅酸脱水的酸，常用的有硫酸、盐酸、高氯酸、硫一硝混酸等，在实际工作中应视样品的特性，分析的目的及要求，干扰元素的分离等选择适宜的酸或混酸。

硅酸在硫酸中脱水时，铅、钨、钽、钡等与硅酸同时沉淀，钙、锶部份沉淀， 有磷酸根存在时，钛、锆、钍与磷酸生成沉淀，铝、铁、铬、镍在高温或长时间烘培时，易生成不溶于稀酸的无水硫酸盐，锗、锡、锑在稀酸中易水解沉淀。

   硅酸在盐酸中脱水时，一起生成沉淀的有铌、锶、钨、银、钛、锆、铪等，但后三种元素在酸度大时不会沉淀，酸度小时水解为氢氧化物，在磷酸根存在时与它生成磷酸盐沉淀。硅酸在高氯酸中脱水时，锡、锑、钨、铌、钽等与硅酸同时被沉淀,同时钾、铯等的高氯酸盐溶解度比较小。

   硝酸可用于特殊途径的二氧化硅的分离，酸溶性硅酸盐（如水泥）与硝酸铵混合，用硝酸处理过滤，然后用含有几滴过氧化氢的5 %的硝酸洗漆，可以得到十分完全的回收率，用这个方法沉淀硅酸，比用盐酸或高氯酸蒸发脱水的纯，同时比较完全。 如果含硅在96%以上的样品如石英岩、石英砂等，可直接用氧氯酸一一硫酸挥发硅酸，这样获得的结果，误差不致很大。方法中使用硫酸的作用主要是防止钛生成氟化物挥发掉和驱除氟钾，钠钙镁则成硫酸盐形式存在。如称量计算，则使结果偏低，故有时改用HF--HN03来处理，这样可以消除钙镁的干扰，但钾钠的损失可达30--50%, 钛稍有损失。不同的酸对硅酸的测定结果是相似的。

   用重量法测定硅的关键在于脱水是否完全，硅的脱水一般在硫酸、盐酸或高氯酸中进行，也有用动物胶或每解质盐使硅酸凝聚而达到硅酸脱水的目的。

   (1)经典的重量法是用盐酸两次蒸干脱水。蒸发至干一般在水浴上进行，蒸干脱水的温度应在105--110°C之间，时间以1小时左右为宜,温度高于11Q°C是不适宜的，一方面增加了二氧化硅被污染的机会，另一方面会形成可溶性的硅酸钙和硅酸镁。如果样品中含钙多时，最好在110°C的空气浴中脱水，因为二氯化钙非常易吸湿，极大地阻碍了硅酸的脱水。

   盐酸蒸干脱水后，用酸来处理干燥残渣<为了溶解盐类）一般都用稀盐酸，在通常的条件下使用10%的盐酸来处理，硅酸的洛解在10%的盐酸介质中小于浓盐酸，当存在以水解的金属离子（铁、培、铁等 则最好用浓盐酸润湿残渣后，立即用沸水稀释,也可以加热近沸，以帮助浸出。酸溶液与残渣共热的时间通常不超过20mh, 以减少硅酸的损失，硅酸的损失量与用酸量及加热时间成正比例。

   (2)快速重量法：由于经典法操作繁长，劳动量大，故人们在寻找一种改良的比较快速的重量法，国内目前在生产中多使用动物胶凝聚重量法，该法操作简便，而且不影响系统分析。

   在酸性介质中硅酸的质点是亲水性很强的胶体，带负电荷；动物胶在盐酸介质中吸附氢离子而带正电，当温度在70°C左右时，此二质点彼此中和而疑聚沉淀。 动物胶凝聚硅酸的条件与盐酸的酸度及试液的温度有关，溶液中的酸度最好为8mol Hcl酸度，温度在70°C左右为宜，但也有主张室温下搅拌放置的。动物胶的用量一般为50--100mg， 少于或多于此量会引起硅酸的复溶或过滤困难。

   硅酸被动物胶凝聚后，由于加水或稀酸溶性盐类而使体积增大，酸度降低，此时Si02会有极少部分发生复溶，放置时间过久，温度越高，造成的复溶量也越大。在沉淀洗涤过程中，随着洗液用量増多及时间增长，复溶量也相应增加，基本上述元素，掌握前体积不宜过大，放置时间不宜过久，以及洗涤液用量适当等操作条件甚必要的，否则将使结果偏低，即使严格掌握条件，滤液中残留的Si02量仍在1mg左右。

   近几年提出的聚环氧乙烷代替动物胶作为凝聚剂，不仅溶液中残留Si02量降低到0-5mg左右，且对铁、铝、钛的测定及残留sio2的比色回收均无干扰。

   (3)动物胶凝重量法一一硅钼兰比色法联用：用经典法测定Si02虽结果准确，但时间长，手续繁，劳动量大，而动物胶法Si02又不能全部析出，滤液中总有少量的残留硅，为了得到准确的结果，目前多用动物胶凝聚重量法一一硅钼兰比色法联用，即是从重量法的滤液中用硅钼兰比色法回收残留的硅酸取得满意的结果，国内目前已有采用作国家标准化学分析方法的，如帆土分析国家标准中Si02的测定，黑刚玉国家标准 中Si02的测定。

   经典法所获得的Si02沉淀为白色不透明小颗粒沉淀，过滤时一般用慢速定量滤纸加少许滤缴聚。动物胶凝衆法所获得的siol沉淀为无色透明的大顿粒沉淀，好过滤，易洗漆，过滤时一般选用快速滤纸过滤。 洗祭宜用5%的温盐酸小心洗至无铁离子后，再用水洗漆数次即可，单用水洗漆沉淀是不恰当的，因为这会引起铁锅欽等离子的水解，使siol沉淀中夹杂这些金属的难溶性盐。洗漆用的盐酸及水的温度以50°C宜。

   (1)沉淀及滤纸移入坩埚中，应小心灰化，在850°C以前完全将滤纸的碳素烧去后（沉淀呈纯白色）方可送入1000°C灼烧。如沉淀未灰化好，特别是盖子盖得过严时， 易产生不易燃烧的碳素，将使结果偏高。在高温灼烧时，这种碳素还可能与硅被形成碳化硅。 Si02+3C—-SiC+2CO个 这一反应义会使Si02的分析结果产生负误差。 

   (2)Si02的灼烧温度，从850--1200°C, 意见很不统一，1000°C灼烧所获得的SiO2, 主要是无定形的，具有较强的吸湿性，1200°C灼烧所获得的Si02主要是a—方石英晶体，同时Si02必须烧至1000°C才能完全脱水，因此在1000°C灼饶sio2沉淀是完全必要的。1000°C灼烧后的Si02极易吸水，因此在千燥器中冷却的时间不易过久，且 干燥器中的干燥剂必须很好，称量时宜加烟祸盖。灼烧时间，一般第一次必须灼烧1h以上，因在1000°C时si02的脱水过程缓慢。以每次灼烧20--30min，直到恒量为止。Si02沉淀如用HF--H2SO4处理时，因帕器在1000°C时开始失量。

   分离硅酸时，伴同下来的杂质愈少愈好。如果杂质多，用HF--H2SO4处理时，像铬、锰、镍、钻等的氧化物在灼烧过程中组成并不是恒定的。如含有钨时，最终残渣的灼烧温度，不应高于850°C，以避免WO3挥发而造成误差。

   硅酸沉淀经过仔细的洗涤后，不应有碱金属存在，如果洗涤不好，存在碱金属是不利的。因在高温灼烧时除部分挥发外，留下的碱金属与硅酸生成碱金属砖酸盐，当用 HF--H2S04处理后则呈硫酸盐状态称量，使测定结果偏低，或碱金属硫酸盐在高温灼烧挥发损失，从而使结果偏高。