石系工煮学院 JIANGSU POLYTECHNIC UNIVERSITY 水泥生料中氧化钙含量的测定 材料科学与工程学院 方必军
水泥生料中氧化钙含量的测定 材料科学与工程学院 方必军
实验目的 实验原理 ·测定方法 数据记录 ·注意事项 思考题
⚫ 实验目的 ⚫ 实验原理 ⚫ 测定方法 ⚫ 数据记录 ⚫ 注意事项 ⚫ 思考题
实验目的 掌握水泥生料中氧化钙含量的测定方法。 学习用EDTA配位滴定法测定水泥生料中 氧化钙含量的操作过程。 。了解影响氧化钙含量测定的因素及干扰 消除方法
⚫ 掌握水泥生料中氧化钙含量的测定方法。 ⚫ 学习用EDTA配位滴定法测定水泥生料中 氧化钙含量的操作过程。 ⚫ 了解影响氧化钙含量测定的因素及干扰 消除方法。 实验目的
实验原理1 钙的络合滴定需要在碱性条件下进行。 。钙离子与酸性铬蓝K指示剂络合生成红色络合物， 该有色络合物不如EDTA与钙离子形成的无色络合 物稳定。 ·用EDTA标准溶液进行滴定：酸性铬蓝K络合的钙 离子逐步被EDTA夺取，当钙离子全部被EDTA络 合后，指示剂游离出来呈现蓝色，表示滴定达到 终点。 Ca-酸性铬蓝K(红色)+EDTA→Ca-EDTA+酸性铬 蓝K(蓝色)
⚫ 钙的络合滴定需要在碱性条件下进行。 ⚫ 钙离子与酸性铬蓝K指示剂络合生成红色络合物， 该有色络合物不如EDTA与钙离子形成的无色络合 物稳定。 ⚫ 用EDTA标准溶液进行滴定：酸性铬蓝K络合的钙 离子逐步被EDTA夺取，当钙离子全部被EDTA络 合后，指示剂游离出来呈现蓝色，表示滴定达到 终点。 Ca-酸性铬蓝K（红色）+EDTA → Ca-EDTA+酸性铬 蓝K（蓝色） 实验原理1
实验原理2 ○水泥生料的溶解 酸溶解：水泥生料中的钙、铁、镁和部分铝元素转 化为水溶性离子，硅元素以胶态形式析出。 影响水泥生料中氧化钙含量测定的因素 一胶状的硅酸强烈吸附金属离子和有机指示剂，影响 测定结果。 铁离子与EDTA形成非常稳定的螯合物，干扰测定。 -铝离子与EDTA形成螯合物的反应缓慢，但是形成 的螯合物的稳定常数远远大于Ca-EDTA的稳定常数 干扰测定
⚫ 水泥生料的溶解 – 酸溶解：水泥生料中的钙、铁、镁和部分铝元素转 化为水溶性离子，硅元素以胶态形式析出。 ⚫ 影响水泥生料中氧化钙含量测定的因素 – 胶状的硅酸强烈吸附金属离子和有机指示剂，影响 测定结果。 – 铁离子与EDTA形成非常稳定的螯合物，干扰测定。 – 铝离子与EDTA形成螯合物的反应缓慢，但是形成 的螯合物的稳定常数远远大于Ca-EDTA的稳定常数， 干扰测定。 实验原理2
实验原理3 干扰的消除 -水泥样品用盐酸溶解，加入适量的氨水调节H值，使硅、 铝、铁等元素形成氢氧化物沉淀。 若铝、铁的含量不高，可以用三乙醇胺将其掩蔽。 若镁的含量很高，可以加入聚乙烯醇，然后调节H值。 过滤除去沉淀，反复洗涤沉淀5次以上，合并滤液和洗 涤液，分析其中的钙含量。 sample+HCI>Ca2+Fe+Mg+Al (part)+H SiO+. Fe++3NH3·H,O→Fe(OH)3↓+3NHd AI++3NH3H,O-→A1(OH)3↓+3NH
实验原理3 ⚫ 干扰的消除 – 水泥样品用盐酸溶解，加入适量的氨水调节pH值，使硅、 铝、铁等元素形成氢氧化物沉淀。 – 若铝、铁的含量不高，可以用三乙醇胺将其掩蔽。 – 若镁的含量很高，可以加入聚乙烯醇，然后调节pH值。 – 过滤除去沉淀，反复洗涤沉淀5次以上，合并滤液和洗 涤液，分析其中的钙含量。 ( ) ( ) ( ) + + + + + + + + + → + + → + + → + + + + + 3 2 3 4 3 3 2 3 4 3 2 3 2 3 2 3 3 3 3 3 Al NH H O Al OH NH Fe NH H O Fe OH NH sample HCl Ca Fe Mg Al part H SiO
测定方法1 试剂 盐酸（1：1,1：4)；1%甲基红；氨水(1：1)；三乙醇 胺(1：1)；酸性铬蓝K指示剂(1：100NaCl); 0.02000mo/L EDTA标准溶液 氧化钙质量分数的计算 Cao%= C×V×Mcao×5 ×100% W C:EDTA标准溶液的浓度；V:滴定时消耗的EDTA标 准溶液的体积，McaO:氧化钙的摩尔质量；W:水泥生 料的质量
⚫ 试剂 – 盐酸（1:1，1:4）；1%甲基红；氨水（1:1）；三乙醇 胺 （ 1:1 ） ； 酸 性 铬 蓝 K 指示剂 （ 1:100 NaCl ） ； 0.02000mol/L EDTA标准溶液 ⚫ 氧化钙质量分数的计算 C：EDTA标准溶液的浓度；V：滴定时消耗的EDTA标 准溶液的体积；MCaO：氧化钙的摩尔质量；W：水泥生 料的质量 测定方法1 5 % 100% C V MCaO CaO W =
测定方法2 。实验步骤 准确称取0.2g水泥生料，置于100ml烧杯中，加入少量蒸 馏水，摇匀后加入10ml1:4盐酸，加热微沸10min(可加 入2ml1:1盐酸提高反应速度)。 取下烧杯，加入10ml蒸馏水、2滴1%甲基红指示剂，滴 加1：1氨水调节pH值，至溶液显黄色（生成氢氧化物沉 淀)。 过滤，滤液盛入100ml容量瓶中，用热蒸馏水洗涤沉淀 5-6次，合并滤液和洗涤液，定容。 用20ml移液管移取试液置于250ml锥形瓶中，加入1：1盐 酸3-5滴，摇匀后加入1：1三乙醇胺6ml,摇匀后加入1：1 氨水3-4ml。 加入适量的酸性铬蓝K指示剂（溶液红色），用 0.02000mol/L EDTA标准溶液滴定至蓝色终点
⚫ 实验步骤 – 准确称取0.2g水泥生料，置于100ml烧杯中，加入少量蒸 馏水，摇匀后加入10ml 1:4盐酸，加热微沸10min（可加 入2ml 1:1盐酸提高反应速度）。 – 取下烧杯，加入10ml蒸馏水、2滴1%甲基红指示剂，滴 加1:1氨水调节pH值，至溶液显黄色（生成氢氧化物沉 淀）。 – 过滤，滤液盛入100ml容量瓶中，用热蒸馏水洗涤沉淀 5-6次，合并滤液和洗涤液，定容。 – 用20ml移液管移取试液置于250ml锥形瓶中，加入1:1盐 酸3-5滴，摇匀后加入1:1三乙醇胺6ml，摇匀后加入1:1 氨水3-4ml。 – 加 入 适 量 的 酸 性 铬 蓝 K 指示剂 （ 溶液红色 ） ， 用 0.02000mol/L EDTA标准溶液滴定至蓝色终点。 测定方法2
数据记录 编号 2 3 水泥质量 CEDTA 起始读数 终点读数 VEDTA Ca0% 平均Ca0% 相对平均偏差
数据记录 编 号 1 2 3 水泥质量 CEDTA 起始读数 终点读数 VEDTA CaO% 平均CaO% 相对平均偏差
注意事项和思考题 注意事项 一水泥生料用酸溶解的过程中不能结块，不能溅出。 洗涤沉淀的方法：少量多次（热蒸馏水），并使滤 液和洗涤液的总量不超过100ml。 -当水泥生料中镁的含量较高时，可以考虑更换指示 剂，以减少氢氧化镁沉淀对指示剂的吸附，影响终 点变色。 思考题 -如何消除水泥生料中氧化钙含量测定的过程中铁、 铝对测定结果的干扰？ -滴定前加入盐酸，再加入三乙醇胺的作用是什么？
⚫ 注意事项 – 水泥生料用酸溶解的过程中不能结块，不能溅出。 – 洗涤沉淀的方法：少量多次（热蒸馏水），并使滤 液和洗涤液的总量不超过100ml。 – 当水泥生料中镁的含量较高时，可以考虑更换指示 剂，以减少氢氧化镁沉淀对指示剂的吸附，影响终 点变色。 ⚫ 思考题 – 如何消除水泥生料中氧化钙含量测定的过程中铁、 铝对测定结果的干扰？ – 滴定前加入盐酸，再加入三乙醇胺的作用是什么？ 注意事项和思考题