水泥生料、熟料的化学分析培训讲学.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,水泥生料、熟料的化学分析,3.4.1,生料的化学分析,普通水泥生料是石灰石、硅质矿物、铁矿石等原料，按照一定的配比混合粉碎后，供在水泥窑内煅烧水泥的混合物。,PS,：烧失量是指坯料在烧成过程中所排出的结晶水，碳酸盐分解出的,CO2,，硫酸盐分解出的,SO2,，以及有机杂质被排除后物量的损失。烧失量是用来限制石膏和混合材中杂质的，以保证水泥质量。,3.4.1.1,氯化铵系统,二氧化硅的质量分数计算：,烧灼后沉淀的质量，,g,；,PS,：三氧化二铁、三氧化二铝、氧化钙、氧化镁的测定同水泥熟料氯化铵系统,3.4.1.2,氟硅酸钾系统,PS,：此溶液可供测定硅、铁、铝、钙、镁用。如为掺有粉煤的立窑生料，则应先放在银坩埚于,700,左右预烧后，再加入,NaOH,熔融。,二氧化硅、三氧化二铁、三氧化二铝、氧化钙、氧化镁的测定同水泥熟料氯化铵系统,3.4.1.3,烧失量的测定,计算：,PS,：不能将试样直接放在高温下灼烧，防止样品中挥发性物质猛烈排出时使试样飞溅，引起分析结果偏高；,有些样品在灼烧后吸水性很强，如硅质矿物、石灰石等称量时必须迅速，以免吸收空气中的水分而增加质量，引起分析结果偏低,3.4.2,水泥及熟料的化学分析,方法原理,试样以无水碳酸钠烧结，盐酸溶解，加固体氯化铵与水浴上加热蒸发，使硅酸凝聚。滤出的沉淀灼烧后，得到含有铁、铝等杂质的不纯的二氧化硅。沉淀用氢氟酸处理后，失去的质量即为纯二氧化硅的量。,胶核,吸附层,扩散层,胶粒（带负电荷）,胶团,二氧化硅的测定,（一）配位滴定,含量低于,10,的样品,.,方法原理,在,pH,为,1.8,2.0,及,60,70,的溶液中，以磺基水杨酸为指示剂，用,EDTA,标准溶液直接滴定溶液中三价铁，,Fe3+,与磺基水杨酸钠反应形成一种紫红色配合物,当加入,EDTA,后,EDTA,夺取了与磺基水杨酸钠反应的,Fe3+,形成了另一种更稳定的配合物,.,主要反应,(,无色,),(,紫红色,),(,紫红色,),(,亮黄色,),(,无色,),显色反应,终点前,终点时,滴定反应,三氧化铁的测定,T-,每毫升,EDTA,标准溶液相当于三氧化二铁的质量，,mg/mL;,V-,滴定时消耗,EDTA,标准溶液的体积，,mL;,5-,全部试样溶液与所取试样溶液的体积比；,m-,试样的质量，,g,。,结果计算,PS,：,滴定前应保证亚铁全部氧化为高价铁，否则结果偏低。,在室温下用（,0.55.0,）精密,pH,试纸调至,pH=2,，即相当于,pH,计上测得,pH=1.8,，超过此,pH,值时，因受铝的干扰而使测定结果偏高。,滴定的起始温度应为,70C,，滴定的最终温度应为,60C,。若温度太低，由于,EDTA,与铁的反应速度缓慢而使终点不明显，往往易滴过量，使滴定结果偏高。,因铁与,EDTA,的反应速度较慢，近终点时，要充分搅拌，缓慢滴定，否则易滴过量造成结果偏高。,（二）铜盐返滴定法,方法原理,在滴定铁后的溶液中，加入对铝、钛过量的,EDTA,标准滴定溶液，于,pH,为,3.8,4.0,以,PAN,为指示剂，用硫酸铜标准滴定溶液回滴过量的,EDTA,，扣除钛的含量后即为氧化铝的含量。,主要反应,（剩余）,（蓝绿色）,（紫红色）,（黄色）,配位反应,回滴反应,终点反应,三氧化二铝的测定,（二）铜盐回滴法,方法讨论,测定结果为铝钛合量,测完铁后在溶液中加入过量,EDTA,，应将溶液加热到,70,80,C,再调整,PH,至,3.0,3.5,EDTA,加入量控制在与,Al+Ti,配位，剩余,10,15ml,锰的干扰,氟的干扰,T-,每毫升,EDTA,标准溶液相当于氧化铝的质量，,mg/mL;,V1-,加入,EDTA,标准溶液的体积，,mL;,V2-,滴定时消耗硫酸铜标准滴定溶液的体积，,mL;,K-,每毫升硫酸铜标准滴定溶液相当于,EDTA,标准溶液的体积；,5-,全部试样溶液与所取试样溶液的体积比,m-,试样的质量，,g;,0.64-,二氧化钛对二氧化硅的换算系数；,结果计算,-,试样中二氧化钛的质量分数。,（三）直接滴定法,方法讨论,测定结果为纯铝含量,PH,值最适宜范围,2.5,3.5,溶液要煮沸,PAN,的不可太多，一般,200ml,溶液中,2,3,滴为宜,EDTA,Cu,为等物质量的溶液,结果计算,T-,每毫升,EDTA,标准溶液相当于氧化铝的质量，,mg/mL;,V-,滴定时消耗,EDTA,标准溶液的体积，,mL;,5-,全部试样溶液与所取试样溶液的体积比,m-,试样的质量，,g;,钙的测定原理,：,在,pH,13,的强碱性溶液中，以三乙醇胺为掩蔽剂，用钙黄绿素甲基百里香酚蓝酚酞混合指示剂，用,EDTA,标准滴定溶液滴定。,以,CMP,为指示剂时，其过程可描述如下：,显色反应：,Ca,2+,+CMP(,橘红色,)=Ca,CMP(,绿色荧光,),滴定反应：,Ca,2+,+H,2,Y,2-,=CaY,2-,+2H,+,终点突变：,Ca-CMP+H,2,Y,2-,=CaY,2-,+CMP +2H,+,绿色荧光,橘红色,氧化钙的测定,氧化镁的测定,镁的测定原理：,在,pH,10,的溶液中，以三乙醇胺、酒石酸钾钠为掩蔽剂，用酸性铬蓝,K,萘酚绿,B,混合指示剂，以,EDTA,标准滴定溶液滴定，测得钙、镁含量，然后扣除氧化钙的含量，即得氧化镁的含量。,显色反应：,Ca,2+,+K,B =Ca-K,B(,酒红色,),Mg,2+,+K,B=Mg-K,B(,酒红色,),滴定反应：,Ca,2+,+H,2,Y,2-,=CaY,2-,+2H,+,Mg,2+,+H,2,Y,2-,=MgY,2-,+2H,+,终点反应：,Ca-K,B +H,2,Y,2-,=CaY,2-,+2H,+,+K,B,Mg-K,B +H,2,Y,2-,=MgY,2-,+2H,+,+K,B,酒红色,无色,纯蓝色,方法原理,二氧化硅滴定分析方法都是间接测定方法，氟硅酸钾容量法是应用最广泛的一种，确切的说应该是氟硅酸钾沉淀分离,酸碱碱滴定法。,原理是含硅的样品，经与苛性碱、碳酸钠等共融时生成可溶性硅酸盐，可溶性硅酸盐在大量氯化钾及,F-,存在下定量生成氟硅酸钾（,K2SiF6,）沉淀。氟硅酸钾在沸水中分解析出氢氟酸（,HF,），以标准氢氧化钠溶液滴定。间接计算出二氧化硅的含量。,主要反应,SiO,2,2NaOH,Na,2,SiO,3,H,2,O,（,1,）,Na,2,SiO,3,2HCl,H,2,SiO,3,2NaCl,（,2,）,H,2,SiO,3,6HF,H,2,SiF,6,3H,2,O,（,3,）,H,2,SiF,6,+2KCl,K,2,SiF6,2HCl,（,4,）,K,2,SiF,6,3H,2,O=4HF,H,2,SiO,3,2KF,（,5,）,HF,NaOH=NaF,H,2,O,（,6,）,样品溶解,生成,K,2,SiF,6,使,K,2,SiF,6,溶解析出,HF,以标准氢氧化钠溶液滴定,计算硅含量,二氧化硅的测定,T-,每毫升氢氧化钠标准溶液相当于二氧化硅的质量，,mg/mL;,V-,滴定时消耗氢氧化钠标准溶液的体积，,mL;,m-,试样的质量，,g;,5-,全部试样溶液与所取试样溶液的体积比。,结果计算,3.4.2.3,氧化亚锰的测定,对于锰含量在,0.5mg,以内的试样，可用分光光度法进行测定；当锰含量高时，可采用过硫酸铵将其氧化生成沉淀，沉淀经溶解还原后用,EDTA,配位滴定,。,高碘酸氧化比色法,试样用,Na,2,CO,3,Na,2,B,4,O,7,混合熔剂熔融后，以稀,HNO,3,浸取，用,H,3,PO,4,掩蔽,Fe,3+,，在,H,2,SO,4,介质中，用,KIO,4,将,Mn,2+,氧化成,MnO,4-,，在,530nm,处测定溶液的吸光度。,结果计算,c-,在工作曲线上查得每,100ml,被测溶液中氧化亚锰的含量，,mg;,5-,全部试样溶液与所取试样溶液的体积比；,m-,试样的质量，,g,。,过硫酸铵氧化沉淀分离,-EDTA,直接滴定法,过硫酸铵氧化,Mn,2,的反应：,S,2,O,8,2,+Mn,2,+3 H,2,O,MnO(OH),2,+2 SO,4,2,+4 H,MnO(OH),2,的溶解还原反应：,MnO(OH),2,+2H+2NH,2,OHHCl,2Mn,2,+N,2,O,+7H,2,O+2Cl,KB,指示，,EDTA,的滴定反应：,Mn,2,+H,2,Y,2,MnY,2,+2H,终点时：,H,2,Y,2,+Mn-KB,MnY,2,+KB+2H,红色,蓝绿色,结果计算,T-EDTA,标准滴定溶液对氧化镁的滴定度，,mg/mL,；,V-,滴定时消耗氢氧化钠标准溶液的体积，,mL;,m-,试样的质量，,g;,5-,全部试样溶液与所取试样溶液的体积比。,3.4.2.4,烧失量的测定,计算：,PS,：不能将试样直接放在高温下灼烧，防止样品中挥发性物质猛烈排出时使试样飞溅，引起分析结果偏高；,有些样品在灼烧后吸水性很强，如硅质矿物、石灰石等称量时必须迅速，以免吸收空气中的水分而增加质量，引起分析结果偏低,3.4.2.5,不溶物的测定,定义：指试料用特定浓度的酸、碱溶液处理后未被分解的剩余物质。,原理：将试料先经盐酸处理（,50mL,溶液中含浓盐酸,5mL,，加热,15min,），将可溶物全部溶下，滤出不溶残渣。为防止部分二氧化硅呈硅酸凝胶状态析出，再用碱溶液处理残渣,(100mL 10g/L,氢氧化钠，在蒸汽浴上加热,15min),，使之再转成硅酸钠而溶解，然后以盐酸中和、过滤、残渣经高温灼烧后称量，反复灼烧直至恒重。此剩余残渣质量占试样质量的分数即为不溶物的含量。,计算：,m1-,灼烧后不溶物的质量，,g;,m-,试样的质量，,g;,3.4.2.6,氧化钾、氧化钠的测定（火焰光度法）,结果计算,3.4.2.7,氯离子的测定,硫氰酸铵容量法（基准法）,结果计算,PS,：要尽快搅拌使其完全分散混匀，否则试样容易沉在烧杯底部。,加入硝酸后要不停地搅拌并沸煮，使生成的硫化氢逸出以免干扰测定，同时可以使试样溶解得更均匀。,硝酸银标准溶液的准确与否直接决定了测试结果的准确度，所以硝酸盐标准溶液一定要严格按照标准要求来进行配置，并且用移液管或滴定管准确的加入。,滤纸浆不要加多，以免影响过滤速度。,过滤前慢速滤纸或玻璃砂芯漏斗都要经过硝酸洗涤，以免给实验带来误差。,滴定应在室温下进行，温度高，红色络合物容易褪色。,滴定时要充分的摇动溶液，避免沉淀吸附银离子，使终点过早的出现。,当硫氰酸铵标准滴定溶液体积消耗小于,0.5mL,时，要用减少一半的试样质量进行重新试验,此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢,