tanghuizhi01 发表:石灰石的化学成分大致含量范围如下:
SiO2:0.2-10% Al2O3:0.2-2.5% Fe2O3:0.1-2%
CaO:45-55% MgO:0.1-2.5% 烧失量:36-43%
一般要求石灰石的SiO2含量<2%,CaO含量>53.5%(CaCO3含量>95%)。
一、试样的制备
试样必须具有代表性和均匀性,取样按GB/T 2007.1进行。由大样缩分后的试样不得少于100 g,然后用鄂式破碎机破碎至颗粒小于13mm,再以四分法或缩分器将试样缩减至约25g,然后通过密封式制样机研磨至全部通过孔径为0.08mm方孔筛。充分混匀后,装入试样瓶中,供分析用。其余作为原样保存备用。
二、二氧化硅的测定:
准确称取1.0g试样(精确至0.0001g),置于100ml蒸发皿中,加入5-6gNH4Cl,用平头玻璃棒混匀,盖上表面皿,沿皿口滴加10ml(1+1)HCl及8-10滴HNO3,搅拌均匀,使试料充分分解。把蒸发皿置于沸水浴上,皿上放一玻璃三角架,再盖上表面皿加热,期间搅拌2次,待蒸发至干后再继续蒸发10-15min。取下蒸发皿,加20ml(3+97)热HCl,搅拌,使可溶性盐类溶解,以中速定量滤纸过滤,用胶头扫棒以(3+97)热HCl擦洗玻璃棒及蒸发皿,并洗涤沉淀10-12次,滤液及洗液承接于500ml容量瓶中,定容至标线。此即为试验溶液,用于测定CaO、MgO、Fe2O3、Al2O3用。
滤纸与沉淀置于已恒重的瓷坩埚(m2)中,先在电炉上以低温烘干,再升高温度使滤纸充分灰化,然后置于950℃高温炉中灼烧40min,取出,等红热退去后置于干燥器中冷却15-30min,称重。如此反复灼烧,直至恒重。记录沉淀及坩埚的质量(m1)。
注意事项:
1、 严格控制硅酸脱水的温度和时间。硅酸溶胶加入电解质后并不立即聚沉,必须在沸水浴(可用大号烧杯加水煮沸代替水浴锅用)中蒸发干涸,时间为10-15min,温度严格控制在100-110℃以内。超过110℃,某些氯化物(如AlCl3、FeCl3等)易水解,生成难溶性碱式盐甚至氢氧化物,与硅酸沉淀混在一起使SiO2分析结果偏高。若脱水时间过长,将会有一部分硅酸胶粒转变成粘状的冻胶,造成过滤困难,导致分析结果波动。若脱水时间过短,脱水不完全也将导致分析结果波动。
2、 过滤操作应迅速,若时间拖长,随着溶液温度的降低,则硅酸凝胶有可能形成胶冻而使过滤困难,同时一部分硅酸凝胶仍有可能变为溶胶而透过滤纸。
3、 硅酸沉淀的洗涤,次数不宜过多。体积一般控制在120ml左右。用热HCl(3+97)作洗涤剂,是为了防止Fe3+、Al3+、TiO2+等离子的水解,否则会引起分析结果偏高;由于HCl(3+97)是一种极稀的电解质,可防止形成硅酸溶胶而透过滤纸,导致分析结果偏低。
4、 灰化时坩埚盖半开,不能使滤纸产生火焰,否则细微的SiO2颗粒会因火焰的跳动而飞溅。必须将滤纸充分灰化(呈灰白色)后在高温下灼烧沉淀,否则高温灼烧时会生成黑色的碳化硅,给分析结果带来误差。
5、 瓷坩埚每次灼烧后,冷却时间应一致,否则分析结果将产生波动。
三、三氧化硫的测定
吸取100ml试验溶液于300ml烧杯中,加甲基橙指示剂2-3滴,用(1+1)NH3.H2O中和到刚变黄色,滴加(1+1)HCl使沉淀溶解后再过量2ml,以水稀释至约200ml.[或称取0.5g试样,置于300ml烧杯中,加入30-40ml水及10ml(1+1)HCl,加热至沸,并保持微沸5min,使试样充分分解。取下,以中速滤纸过滤,用温水洗涤10-12次,调整滤液体积至200ml],煮沸,在搅拌下滴加10%BaCl2溶液10ml,并将溶液煮沸5分钟,然后移至温热处静置4h或在室温下放置过夜(此时溶液体积应保持在200ml),用慢速滤纸过滤,以温水洗至无氯根反应(用AgNO3溶液检验)。将沉淀及滤纸一并移入已灼烧恒量(m1)的瓷坩埚中,灰化后在800℃的高温炉内灼烧30min。取出坩埚,置于干燥器中冷至室温,称量(m2)。如此反复灼烧,直至恒重。
注意事项:
1、 加入HCl溶液可防止Ba(OH)2共沉淀生成,同时,在盐酸中沉淀可以促使形成粗大易于过滤的沉淀物。因此,必须在酸化后滴加沉淀剂BaCl¬2溶液。
2、 在沉淀及沉淀的放置过程中,应控制HCl溶液的浓度为0.3-0.4mol/l,在此酸度条件下Ca2+、Fe3+、Al3+离子不会生成沉淀,对测定不产生干扰。
3、 共沉淀是决定于溶液的浓度、温度、沉淀方法及其它因素。溶液浓度愈大则共沉淀愈多,因此应在稀溶液中慢慢加入沉淀剂,并且边加边搅拌。
4、 必须在热溶液中进行沉淀,这样可使沉淀颗粒增大,同时减少对杂质的吸附。沉淀完毕后应静置陈化,以使小晶体溶解,大晶体不断长大。目的都是为了得到纯净的易于过滤的粗大结晶的沉淀。
5、 灼烧沉淀时,应先经充分灰化,滤纸呈灰白色为灰化完全。否则,未燃尽的碳可部分的将BaSO4还原为BaS(呈浅绿色),使测定结果偏低。
6、 恒量空坩埚和恒量沉淀时,掌握的条件如灼烧的温度、冷却时间等都应一致。反复灼烧的时间每次约为15min即可。
四、氧化钙的测定:
吸取分离硅后的试液25ml,放入400ml烧杯中,用水稀释至约250ml,加5ml(1+2)三乙醇胺及适量的CMP混合指示剂,在搅拌下加入20%KOH溶液,至出现绿色荧光后再过量7-8ml,此时溶液的PH值在13以上,用0.015mol/lEDTA标准溶液滴定至绿色荧光消失并呈现红色。
注意事项:
1、 配位滴定法测定CaO可选用的指示剂有多种,一定要注意选用的指示剂所要求的范围及终点颜色的变化。
2、 指示剂的加入量要适宜,加入过多底色加深,影响终点的观察;加入过少,终点时颜色变化不明显。
3、 控制滴定时溶液的体积,以250ml左右为宜,这样可减少Mg(OH)2对Ca2+离子的吸附以及其它干扰离子的浓度。
4、 滴定近终点时应充分搅拌,使其被Mg(OH)2沉淀吸附的Ca2+离子能与EDTA充分反应,然后再缓慢滴定至终点时的颜色。