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硅酸盐水泥中SiO2,Fe2O3,Al2O3,CaO和MgO含量的测定 原理
硅酸盐水泥中的主要成分是SiO2,Fe2O3,Al2O3,CaO和MgO
分析方法：用称量法，分光光度计法，配位滴定法相结合综合分析
SiO2的检测，首先将式样以无水碳酸钠烧结，用盐酸溶解，加固体氯化铵于沸水浴上加热蒸发，使硅酸凝聚。滤出的沉淀用氢氟酸处理后，失去的质量为纯二氧化硅量。可溶性SiO2在pH约1.2时,钼酸铵与水中硅酸反应，生成柠檬黄色可溶的硅钼杂多酸络合物〔H4Si(Mo3O10)4〕,在一定浓度范围内，其黄色与二氧化硅的浓度成正比，于波长410nm处测定其吸光度，求得二氧化硅的浓度。其吸光度与可溶性硅酸含量成正比即光的吸收定律A=abc（A：吸光度；a：吸光度系数；b：吸收池系数；c：溶液吸收度）加上滤液中比色法收回的二氧化硅量即为总二氧化硅量。
上述方法中得到处理后的滤液用于SiO2,Fe2O3,Al2O3,CaO和MgO含量的测定。用EDTA分步滴定，当溶液中不止存在一种金属离子时通过控制滴定酸度是其中一种金属离子能与EDTA定量络合，而其他离子基本不能与EDTA形成稳定络合物，同时也不能与指示剂显色。在PH为1.8––2.0，温度为60到70℃的溶液中，以磺基水杨酸钠为指示剂，用EDTA标准滴定溶液滴定，即可测出三氧化二铁的量。于上述溶液中，调整PH值至3，在煮沸条件下用EDTA-铜和PAN为指示剂，用EDTA标准滴定溶液滴定，即可测出三氧化二铁的量。在PH为13以上的强碱性溶液，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，即可测出氧化钙的量。以氢氟酸-高氯酸分解或用硼酸里熔融-盐酸溶解式样的方法制备溶液，用锶盐消除硅、铝、钛等对镁的抑制干扰，在空气-乙炔火焰中，于285.2nm处测定吸光度，即可测出氧化镁的量。
主要试剂和仪器
试剂：
1：无水碳酸钠
2:盐酸3:盐酸溶液（1+1）盐酸溶液（1+11）、盐酸溶液（1+10）、盐酸溶液（1+2）、盐酸溶液（3+97） 4：硝酸 5：氯化铵
6：硫酸溶液（1+4） 7：体积分数95%的乙醇 8：氢氟酸
9：硝酸根溶液（5g/L） 10：焦硫酸钾
11：氨水溶液（1+1） 12：三乙醇胺溶液（1+2） 13：高氯酸硼酸锂 14：硫酸溶液（1+1） 15.钼酸铵溶液（50g/L）：将5克钼酸铵（NH4）6Mo7O24.4H2O溶于水中，用水稀释至100ml，过滤后储存于塑料瓶中。此溶液可保持一周。 16.抗坏血酸溶液（5g/L）：时现配
17.二氧化硅标准溶液：称取0.2000g经1000到1100℃新灼烧过30min以上的二氧化硅，精确至0.0001，置于铂坩埚中，加入2g无水碳酸钠，搅拌均匀，在1000到1100℃高温下熔融15min。冷却，用热水将熔块浸没于盛有热水的300ml塑料杯中，待全部溶液冷却至室温，移入1000ml容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。移入塑料瓶中保存。此标准溶液每毫升含有0.2mg二氧化硅。吸取10.00ml上述标准溶液于100ml容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，移入塑料瓶中保存。此标准溶液每毫升含有0.02mg二氧化硅。
18.磺基水杨酸钠指示剂溶液：将10g磺基水杨酸钠溶于水中，加水稀释至100ml。
碳酸钙标准溶液c（CaCO3）=0.024mol/L：称取0.6g已于105到110℃烘过2h的基准碳酸钙，精确至0.0001g，置于400ml烧杯中，加入约100ml水，盖上表面皿，沿杯口滴加盐酸溶液（1+1）至碳酸钙全部溶解，加热煮沸数分钟。将溶液冷却至室温，移入250ml容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。 19.CMP混合指示剂（钙黄绿素-甲基百里酚蓝-酚酞指示剂）：称取1.000g钙黄绿素、1.000g甲基百里酚蓝、0.200g酚酞与50g已在105℃烘干过的硝酸钾，混合，研细，保存于磨口瓶中。
20.氢氧化钾溶液（200g/L）：储存于塑料瓶中。 21.EDTA标准滴定溶液c（EDTA）=0.015mol/L。
(1)EDTA标准溶液的配制：称取约5.6gEDTA（乙二胺四乙酸钠盐）置于烧杯中，加入约200ml水，加热溶解，过滤，用水稀释至1L. (2)EDTA标准滴定溶液浓度的标定：吸取25。00ml碳酸钙标准溶液c（CaCO3）=0.015mol/L 于400ml烧杯中，加水稀释至约200ml，加入适量的CMP混合指示剂溶液，在搅拌下加入氢氧化钠溶液（200g/L）出现绿色荧光后再过量2到3ml，以EDTA标准滴定溶液滴定至绿色荧光消失并呈现红色。
(3)EDTA标准滴定溶液的浓度c（EDTA）按下式计算
c（EDTA）------EDTA标准滴定溶液的实际浓度，mol/L V-------滴定时EDTA标准溶液的体积，ml
m-------配制碳酸钙标准溶液时碳酸钙的质量，g 100.09 ---------碳酸钙的摩尔质量，g/mol (4)EDTA标准滴定溶液对各氧化物滴定度的计算。 EDTA标准滴定溶液对三氧化二铁、三氧化二铝、氧化钙、氧化镁的滴定T（Fe2O3），（TAl2O3），T(CaO), T（MgO）分别按下列式计算
T（Fe2O3） = c（EDTA）ⅹ79.84 T（Al2O3）= c（EDTA）ⅹ50.98 T(CaO)= c（EDTA）ⅹ56.08 T（MgO）= c（EDTA）ⅹ40.31
T（Fe2O3）------每毫升EDTA标准滴定溶液相当于三氧化二铁的毫克数，mg/ml T（Al2O3）------每毫升EDTA标准滴定溶液相当于三氧化二铝的毫克数，mg/ml T（MgO）------每毫升EDTA标准滴定溶液相当于氧化钙的毫克数，mg/ml T(CaO), ------每毫升EDTA标准滴定溶液相当于氧化镁的毫克数，mg/ml c（EDTA）------EDTA标准滴定溶液的浓度，mol/L
79.84-------（1/2 Fe2O3）的摩尔质量，g/mol 50.98--------（1/2 Al2O3）的摩尔质量，g/mol
56.8--------CaO的摩尔质量，g/mol 40.31------MgO的摩尔质量，g/mol
22.溴甲酚蓝指示剂溶液：将0.2g溴甲酚蓝溶于100ml乙醇溶液（1+4）中。 23.缓冲溶液（PH=3）：将3.2g无水乙酸钠溶于水中，加120ml冰乙酸，用水稀释至1L，摇匀。
24.硫酸铜标准滴定溶液c（CuSO4=0.015mol/L）：
(1)硫酸铜标准溶液的配制：将3.7g硫酸铜溶于水中，加4到5滴硫酸溶液（1+1），用水稀释至1L。 (2) EDTA标准滴定溶液与硫酸铜标准溶液体积比的标定：从滴定管缓慢放出10到15mlEDTA标准滴定液c（EDTA）=0.015mol/L于400卖ml烧杯中，用水稀释至约150ml，加入15卖了PH为4.3的缓冲溶液，加热至沸，取下稍冷，加5到6滴PAN指示剂，以硫酸铜标准溶液滴定至亮紫色。
(3)EDTA标准滴定溶液与硫酸铜标准溶液体积比K按下式计算： K=V1/V2
V1----------- EDTA标准滴定溶液的体积，ml
V2----------滴定时消耗硫酸铜标准溶液的体积，ml
25.EDTA—铜溶液：按EDTA标准滴定溶液c（EDTA）=0.015mol/L与硫酸铜标准滴定溶液c（CuSO4=0.015mol/L）的体积比，准确配制成等浓度的混合溶液。 26.缓冲溶液（PH为4.3）：将42.3g无水乙酸钠溶于水，加80ml冰乙酸，用水稀释至1L，摇匀。
27.PAN指示剂溶液：将0.2gPAN溶于100ml95%乙醇中。 钙绿素-甲基百里酚蓝-酚酞混合指示剂（CMP混合指示剂） 氢氧化钾溶液（200g/L）
28.氯化锶溶液：将152.2g氯化锶（SrCl26H2O）溶解于水中，用水稀释至1L。必要时过滤。此溶液含锶50g/L。
29.镁标准溶液：称取1.000g已于600℃灼烧1.5h的氧化镁，精确至0.0001g，置于250ml烧杯中，加入50ml水，再缓缓加入20ml盐酸溶液（1+1）。低温加热全部溶液，冷却后移入1000ml容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，此标准溶液每毫升含有1.0mg氧化镁。 吸取25.00ml上述标准溶液于500ml容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，此标准溶液每毫升含有0.05mg氧化镁 仪器：
1;马福炉 2：铂金坩埚 3：干燥器和长 4 ：短坩埚钳 5：分析天平 6：酸式滴定管 7：铁架台 8：锥形瓶（250ml）三支 9：比色管6支(50ml)
10：分光光度计 11：烧杯 12：移液管25ml，1ml ，10ml 13：容量瓶100ml,1000ml
分析过程
1.二氧化硅的测定
（1）纯二氧化硅的测定
1碳酸钠烧结，氯化铵称量法测定 ○
称取约0.5g式样，精确至0.0001g,置于铂坩埚中，在950到1000℃下灼烧5min，冷却。用玻璃帮仔细压碎块状物。加入0.3g无水碳酸钠，混匀，再将坩埚置于950到1000℃下灼烧10min，放冷。
将烧结快移入瓷蒸发皿中，加入少量水润湿，用平头玻璃棒压碎块状物，盖上表面皿，从皿口滴入5ml盐酸及2到3滴硝酸，待反应停止后取下表面皿，用平头玻璃棒压碎块状物使溶解完全，用热盐酸溶液（1+1）清洗坩埚数次，洗液合并于蒸发皿中。将蒸发皿置于沸水浴上，皿上放一玻璃三脚架，再盖上表面皿。蒸发至糊状后，加入1g氯化铵，充分搅拌均匀，继续在沸水浴上蒸发至干。 取下蒸发皿，加入10到20ml热盐酸（1+97），搅拌使可溶性盐类溶解。用中速定量滤纸过滤，用胶头扫棒以热盐酸（1+97）擦洗玻璃棒及蒸发皿，将沉淀全部转移到滤纸上，并洗涤沉淀3到4次，然后用热水充分洗涤沉淀，直到检查物氯离子为止。滤纸及洗液保存在250ml容量瓶中。氯离子检验：用试管收集少许滤液，加入几滴硝酸银溶液（5g/L），观察试管中溶液是否浑浊，不浑浊即为物氯离子。 在沉淀上加3滴硫酸溶液（1+4），然后将沉淀连同滤纸一并移入铂坩埚中，烘干并灰化后放入950到1000℃的马弗炉内烧灼1h，取出坩埚置于干燥器中冷却至室温，称量。反复灼烧，直到衡量。
向坩埚中加数滴水湿润沉淀，加3滴滴硫酸溶液（1+4）和10ml氢氟酸，放入通风厨内电热板上缓慢蒸发至干，升高温度继续加热至三氧化硫白烟完全逸尽。将坩埚放入950到1000℃的马弗炉内灼烧30min，取出坩埚置于干燥器中冷却至室温，称量。反复灼烧，直到恒量。 2结果计算 ○
纯二氧化硅的质量百分数w（纯SiO2）按下式计算 w（纯SiO2）=
m1------灼烧后未经氢氟酸处理的沉淀及坩埚的质量，g； m2------用氢氟酸处理并经灼烧后的残渣及坩埚的质量 m3------式样的质量，g。 （2）经氢氟酸处理后的残渣的分解
向经氢氟酸处理后的残渣中加入0.5g焦硫酸钾，加热熔融，熔块用热水和数滴盐酸溶液（1+1）溶液，溶液并入盛放分离二氧化硅后得到的滤液和洗液的250ml容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，此溶液A，供测定滤液中残留的可溶性二氧化硅及三氧化二铁，三氧化二铝，氧化钙，氧化镁。 （3）可溶性二氧化硅的测定 ①硅钼蓝分光光度法测定
吸取二氧化硅标准溶液（0.02mg/ml）0,2.00,4.00,5.00,6.00,8.00,10.00ml分别放入100ml容量瓶中，加水稀释至约40ml。
从溶液A中吸取25.00ml溶液放入100ml容量瓶中，用水稀释至40ml。 于式样溶液及标准溶液各依次加入5ml盐酸溶液（1+11）、8ml95%乙醇、6ml钼酸铵溶液（50g/L），放置30min后加入20ml盐酸溶液（1+1）、5ml抗坏血酸溶液（5g/L），用水稀释至刻度，摇匀。放置一小时后，使用分光光度计，以水作为参比，用10mm比色皿，于660nm处测定溶液的吸光度。绘制标准曲线，式样吸光度与标准曲线比较含量。 ②结果计算
可溶性二氧化硅的质量分数w（可溶性SiO2)按下式计算。