ава [226, 254, 321, 568, 727, 1084, 1101].

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДВУОКИСИ КРЕМНИЯ

Определению двуокиси кремния как фазы посвящено много работ. Вопрос рассматривается с нескольких точек зрения: определение модификаций Si02 при совместном присутствии и наряду с другими веществами; определение свободного кварца; определение аморфной кремневой кислоты. Общие сведения о формах SiOa см. в главе 1.

151

Для определения различных форм SiOa (кварц и кристобалит, кварц и тридимит) используют главным образом физические методы. Определение в горных породах по дифракционной интенсивности с использованием в качестве регистрирующего прибора счетчика Гейгера — Мюллера выполнено с погрешностью 5% [887]. В другой работе ошибка оценивается в 5—14% [349]. В качестве внутреннего стандарта использован флюорит. Для оценки правильности метода дифракции рентгеновских лучей применительно к определению кварца метод был проверен на смесях кварца с графитом, бериллом, слюдой и другими веществами [2241. Установлены пределы применимости метода. Продолжительность определения 2 час.

Проверка, проведенная на двух-, трех- и четырехфазных системах (кварц, кристобалит, тридимит, стекло), показала, что для главных интерференционных линий каждой модификации наблюдается линейная зависимость интенсивности интерференционных линий от количества фазы в смеси. Подсчет количества фазы в смеси производился как среднее по трем интерференционным линиям. Ошибка определения меньше, чем ±2%.

В работах [798, 1005] сделана попытка применения рентгеновского ионизационного анализа для количественного определения твердых фаз двуокиси кремния. Сравнены интенсивности интерференционных линий чистых модификаций SiOa с линиями в смеси.

Оценка изменения линейных размеров образцов динасового кирпича при различных температурах позволяет количественно определить содержание в нем кварца, тридимита и кристобалита [95, 921]. Для кварца наиболее резкое изменение удлинения лежит в интервале 500—600° С, для тридимита — при 100 и 200° С, для кристобалита — 200—300° С.

Для измерения из середины кирпича выпиливают стержень размером 20 X 20 X 100 мм, отмечают на нем положение точек для измерения, помещают образец в электрическую печь и через каждые 100° С измеряют удлинение с помощью катетометра. На основании измерений рассчитывают фазовый состав.

Измерение плотности также позволяет судить о фазовом составе динаса, а следовательно, и о его качестве. Определение свободного кварца в руде и породах петрографическим методом можно произвести путем подсчета числа его зерен из общего количества зерен минералов при содержании SiO2>10%. Определение разновидностей Si02 в динасе методом количественного рентгеновского анализа см. в работе [8181.

Количественное определение кристаллических модификаций двуокиси кремния дифференциальным термическим методом основано на изменении количества поглощаемого тепла при фазовых переходах [471, 898]. В качестве эталонных веществ при снятии термограмм используют смесь, состоящую из SiO„ в количестве, соответствующем предполагаемому содержанию в породе, и материала, не испытывающего превращений, например окиси алюминия [826].

Метод характеризуется как ориентировочный. Содержание SiOa находят сравнением кривых дифференциального термического анализа (ДТА) исследуемой пробы и известных смесей чистого Si02 с инертным материалом. Оценка содержания кварца, тридимита и кристобалита в работе [471] выполнена с использованием в качестве стандартных веществ хрусталя и кристобалита, полученного при 1530° С из геля кремневой кислоты.

При определении содержания кварца в разнообразном керамическом сырье методом ДТА используют обратимый переход ое-— р-форм кварца около 573° С [534, 535, 969]. Однако этот переход при нагревании маскируется эндотермическим эффектом от разложения каолинита. Поэтому используют экзотермический эффект при охлаждении и сравнивают с градуировочной кривой для количественной оценки содержания кварца по величине площади пика.

Описание прибора для определения свободной Si02 см. в работе [535]. В качестве эталонов используют 6—7 смесей, содержащих различные количества Si02 и А1203. Операции автоматизированы. Пробы, содержащие уголь, должны быть предварительно прокалены.

Для определения содержания кварца в тефлоне также используется термогравиметрический метод [888]. Определение кварца и опала в горных породах см. в работе [31]. Изучение структуры кварца, кристобалита и стекловидного кремнезема по отражению в ИК-области проведено в работе [889]; о формах существования Si02 в расплавленных шлаках см. [193]; определение SiOH-rpvnn в Si02 см. в [857].

Количественное определение свободной SiOa становится возможным, по данным разных авторов, при содержании >5% [224, 349], но наиболее надежные результаты получаются при содержании 30-70%.

Определение кварца. В группе химических методов различаются два направления: 1) подбор растворителя или группы растворителей для всех веществ, кроме кварца; 2) изыскание избирательного растворителя для кв