水泥熟料全分析水泥热料分析水泥熟料分析一预习思考题如何分解水泥熟料试样？分解后被测组分以什么形式存在？1.重量法测定SiO，含量的方法原理是什么？2洗涤沉淀的操作应注意些什么？怎样提高洗涤的效果？3.4.滴定Fe3+时A13+、Ca2+、Mg2+等的干扰用何种方法消除？5.Fe3+的滴定应控制在什么温度范围？为什么？6.如Fe3+的测定结果不准确，对A13+的测定结果有什么影响？7：EDTA滴定A13+时，为什么要采用返滴定法?还能采用别的滴定方式？在pH=4.3条件下滴定A13+离子，Ca2+和Mg2+会不会有干扰？测定Ca2+，Mg2+时加入三乙醇胺的目的是什么？为什么要在8.加入KOH之前加乙醇胺？水泥熟料分析
水泥熟料分析 1 水泥熟料全分析 水泥熟料分析 2 1．如何分解水泥熟料试样? 分解后被测组分以什么形式存在？ 2．重量法测定SiO2含量的方法原理是什么？ 3．洗涤沉淀的操作应注意些什么？怎样提高洗涤的效果？ 4．滴定Fe3+时A13+、Ca2+、Mg2+等的干扰用何种方法消除？ 5．Fe3+的滴定应控制在什么温度范围？为什么？ 6．如Fe3+的测定结果不准确，对Al3+的测定结果有什么影响？ 7．EDTA滴定A13+时，为什么要采用返滴定法?还能采用别的滴 定方式？在pH=4.3条件下滴定Al3+离子，Ca2+和Mg2+会不会有干 扰？ 8．测定Ca2+、Mg2+时加入三乙醇胺的目的是什么？为什么要在 加入KOH之前加三乙醇胺？ 水泥熟料分析—预习思考题
一、水泥的原料及生产过程原料：石灰石（CaCO）、粘土（AlOSiO）、铁粉（Fe20）（称为生料）1400℃焕烧熟料：硅酸三钙（3Ca0-Si02）、硅酸二钙（2Ca0SiO2）、铝酸三钙(3CaO·Al03·SiO2）、铁铝酸四钙（4Ca0·Al03·Fe,03）等石膏和矿渣水泥水泥热料分析二、水泥熟料的主要成分SiO2MgoFe203Al,03Cao18~24%2.0~5.5%4.0~9.5%60~67%<4.5%MgO有害成分（会引起水泥体积的变化，造成开裂等）通过对水泥熟料的分析，可以检验水泥的质量过程分析水泥熟料分析
水泥熟料分析 3 一、水泥的原料及生产过程 原料：石灰石(CaCO3)、粘土(Al2O3 SiO2)、铁粉 (Fe2O3)（称为生料） 1400℃煅烧 熟料：硅酸三钙(3CaO SiO2)、硅酸二钙(2CaO SiO2)、铝酸三钙(3CaO Al2O3 SiO2)、铁铝酸四 钙(4CaO Al2O3 Fe2O3)等 石膏和矿渣 水泥 水泥熟料分析 4 二、水泥熟料的主要成分 SiO2 Fe2O3 Al2O3 CaO MgO 18~24% 2.0~5.5% 4.0~9.5% 60~67% 4.5% MgO有害成分(会引起水泥体积的变化，造成开裂等） 通过对水泥熟料的分析，可以检验水泥的质量—— 过程分析
三、水泥熟料分析的基本原理（一）试样分解——强酸分解60%以上是碱性氧化物，因此可以用HCI分解与HCI作用时，生成可溶性的MCI和难溶性硅酸(SiO2-nH,O)实验时加入少量硝酸，其目的是使铁以Fe3+形式存在水泥热料分析（二）重量分析法测定SiO，的含量-NH.CI脱水法硅酸（H,SiO）在水中易聚合成链状，生成水溶胶以Si0nH，0表示。间题1：NH4CI的作用是什么？何题2：无定形沉淀的条件是什么？水泥熟料分析
水泥熟料分析 5 三、水泥熟料分析的基本原理 （一）试样分解——强酸分解 60%以上是碱性氧化物，因此可以用HCl分解。 与HCl作用时，生成可溶性的MClx和难溶性硅酸 (SiO2 nH2O) 实验时加入少量硝酸，其目的是使铁以Fe3+形式存在 水泥熟料分析 6 （二）重量分析法测定SiO2的含量 ——NH4Cl脱水法 硅酸(H2SiO3)在水中易聚合成链状，生成水溶胶， 以SiO2 nH2O表示。 问题1：NH4Cl的作用是什么？ 问题2：无定形沉淀的条件是什么？
（三）铁、铝、钙、镁含量测定配位滴定法1、Fe3+、AI3+的分步滴定IgKre(m)y-25.1,lgKa(my-16.3,Algk>6（1）pH2~2.5，以磺基水杨酸为指示剂，EDTA直接法滴定Fe3+，终点时：FeSal+（紫红）+HY2=FeY-（亮黄）+2H++SaP-（无色）Cu2+标液（2）PH4，返滴定法AI3+PAN定量过量的EDTA标液A13HALEDTA+EDTA（余）pH=4，煮沸2min终点时变化：黄色一→绿色一→蓝紫色PAN（黄色）+H,Y2-+Cu2+=CuY2-（蓝色）+Cu-PAN（红色）间题3：为什么要用返滴定测定铝？水泥热料分析2、Ca2+、Mg2+含量测定IgKca(m)y=10.7, IgKmg(m)y=8.7（1）pH10，以KB为指示剂，EDTA直接法测定钙镁总量三乙醇胺、柠檬酸等掩蔽铁铝。（2）pH>13，以CMP为指示剂，测定Ca2+量，终点时：绿色荧光消失、溶液变紫红色问题4：CMP的组成是什么？各起什么作用？水泥熟料分析
水泥熟料分析 7 （三）铁、铝、钙、镁含量测定 ——配位滴定法 1、Fe3+、Al3+的分步滴定 lgKFe(III)Y=25.1，lgKAl(III)Y=16.3，lgK>6 （1）pH2~2.5，以磺基水杨酸为指示剂，EDTA直接法滴定Fe3+， 终点时： FeSal+ (紫红）+H2Y2- = FeY-（亮黄）+2H+ +Sal2-（无色） 问题3：为什么要用返滴定测定铝？ 终点时变化：黄色绿色蓝紫色 PAN (黄色)+H2Y2-+Cu2+ = CuY2-（蓝色）+ Cu-PAN（红色） Al3+ 一定量过量的EDTA标液 Al-EDTA+EDTA（余） Cu2+标液 pH=4，煮沸2min PAN （2）pH4，返滴定法Al3+ 水泥熟料分析 8 2、Ca2+、Mg2+含量测定 lgKCa(II)Y=10.7，lgKMg(II)Y=8.7 （1）pH10，以KB为指示剂，EDTA直接法测定钙镁总量 三乙醇胺、柠檬酸等掩蔽铁铝。 （2）pH≥13，以CMP为指示剂，测定Ca2+量， 终点时：绿色荧光消失、溶液变紫红色 问题4：CMP的组成是什么？各起什么作用？
四、水泥熟料分析的实验步骤1、试样分解0.45~0.50g试样于100mL干净干燥小烧杯→2gNHCl，混匀→2mL浓盐酸+1d浓硝酸→低温加热至近干→10mL3%HCI热溶液，搅拌溶解一→倾泻法过上清（中速滤纸、做水柱），滤液收集至250mL的容量瓶中→3%HCI热溶液洗涤沉淀3~4次→再用热水洗至无CI-溶液（注意热洗涤沉淀要少量多次，否则变冷！）注意：称取水泥试样一定要称在干燥的小烧杯中，加入固体NHCI后一定要用玻棒搅匀，直至看不到NHCI的白色颗粒。加HCI和HNO,后也要搅拌匀（在通风橱中进行），然后在电热板上进行干洞（近干），电热板的温度不要太高。3%HCI：97mL水加入3滴管的浓盐酸（注意安全，不要长久加热）水泥熟料分析四、水泥熟料分析的实验步骤2、0.01mol/LEDTA标液的配制及标定500mL（不做）P229。CaCO3为基准物；CMP为指示剂（注意：标定方法同试样中钙的测定，取25.00mL）（做1）0.05mol/LEDTA标液的稀释：取50mL于250mL容量瓶中，加水、定容、摇匀。3、EDTA与CuSO.的体积比测定准确放出约15mL0.01MEDTA于400mL烧杯200mL→15mLpH4的HAc-NaAc→煮沸2m>0.01MCuSO至亮紫色水泥热料分析
9 水泥熟料分析 四、水泥熟料分析的实验步骤 1、试样分解 0.45~0.50 g试样于100mL 干净干燥小烧杯2g NH4Cl，混匀 2mL浓盐酸+1d浓硝酸低温加热至近干 10 mL 3%HCl热溶液， 搅拌溶解 倾泻法过上清（中速滤纸、做水柱），滤液收集至 250 mL的容量瓶中 3%HCl热溶液洗涤沉淀3~4次再用热水 洗至无Cl-溶液（注意热洗涤沉淀要少量多次，否则变冷！）。 注意：称取水泥试样一定要称在干燥的小烧杯中，加入固体 NH4Cl后一定要用玻棒搅匀，直至看不到NH4Cl的白色颗粒。加 HCl和HNO3后也要搅拌匀（在通风橱中进行），然后在电热板 上进行干涸（近干），电热板的温度不要太高。 3%HCl：97 mL水加入3滴管的浓盐酸（注意安全，不要长久加热）。 水泥熟料分析 10 四、水泥熟料分析的实验步骤 3、EDTA与CuSO4的体积比测定 准确放出约15 mL 0.01M EDTA于400 mL烧杯中 加水稀释至 200 mL 15 mL pH4的HAc-NaAc 煮沸2min4d 0.3%PAN 0.01 M CuSO4至亮紫色 2、0.01 mol/L EDTA标液的配制及标定500 mL（不做） P229。CaCO3为基准物；CMP为指示剂（注意：标定 方法同试样中钙的测定，取25.00mL） （做！）0.05mol/L EDTA标液的稀释：取50mL于250 mL容量瓶中，加水、定容、摇匀
实验中的有关注意事项：本实验分两周完成。第一周的任务：1、水泥试样的分解和SiO,的分离（非常重要！！）。>称取水泥试样一定要称在干燥的小烧杯中，加2g固体的NH,CI一定要用玻棒搅匀，看不到NH,CI的白色颗粒。加HCI和HNO，后也要搅拌匀（在通风橱中进行），然后在电热板上进行干（近干），电热板的温度不要太高。>SiO,过滤时，漏斗要做水柱：滤液过滤到容量瓶中，下周待用。SiO,可定量转移到滤纸上，先灰化，不灼烧。样品酸不溶物较多，过滤时沉淀物呈灰色。2、EDTA的稀释3、体积比测定4、埚的恒重5、沉淀的包裹及灰化水泥热料分析补充：及沉淀的灼烧和恒重■：800℃灼烧30min，取出稍冷，放入干燥器约40min，称量称量m；再800℃灼烧30min，取出稍冷，放入干燥器约40min，m2。直至2次称量不相差0.3mg。（第一周，直接烧1小时）■沉淀：包裹后的沉淀放入已恒重的内，盖盖（露一角）先在明火电炉上灰化，直到滤纸变成黑色灰：（第一周）注意：稍冷和干燥器内冷却时间均要相同：利干燥器每组1个（组长负责时间、召集水泥熟料分析
水泥熟料分析 11 实验中的有关注意事项: 本实验分两周完成。 第一周的任务： 1、水泥试样的分解和SiO2的分离（非常重要！！）。 称取水泥试样一定要称在干燥的小烧杯中，加2g固体的 NH4Cl一定要用玻棒搅匀，看不到NH4Cl的白色颗粒。加 HCl和HNO3后也要搅拌匀（在通风橱中进行），然后在电 热板上进行干涸（近干），电热板的温度不要太高。 SiO2过滤时，漏斗要做水柱；滤液过滤到容量瓶中，下周待 用。SiO2可定量转移到滤纸上，先灰化，不灼烧。 样品酸 不溶物较多，过滤时沉淀物呈灰色。 2、EDTA的稀释 3、体积比测定 4、坩埚的恒重 5、沉淀的包裹及灰化 水泥熟料分析 12 补充：坩埚及沉淀的灼烧和恒重 坩埚：800℃灼烧30min，取出稍冷, 放入干燥器约40 min，称量 m1；再800℃灼烧30min，取出稍冷, 放入干燥器约40 min，称量 m2。直至2次称量不相差0.3mg。 (第一周，直接烧1小时) 沉淀：包裹后的沉淀放入已恒重的坩埚内，盖盖（露一角）先 在明火电炉上灰化，直到滤纸变成黑色灰； （第一周） 注意：稍冷和干燥器内冷却时间均要相同；称量天平同一台。 干燥器每组1个（组长负责时间、召集，统一行动！）
第二周实验内容1、灰化后的埚（内有沉淀）恒重800℃灼烧60min，取出稍冷5min，放入干燥器约40min，称量m：再800℃灼烧30min，取出稍冷5min，放入干燥器约40min，称量m2°直至2次称量不相差0.3mg。（第二周，直接烧1小时）水泥热料分析第二周实验内容2、Fe203和Al203的分步测定25.00mL试样溶液于400mL烧杯中→75mLH,0→2d溴甲酚绿（pH5.4绿色）→滴加1:1氨水至绿色→滴加1:1盐酸至黄色，再过量3滴，pH~2→加热至60~70℃→6~8dSal->0.01MEDTA滴定（由紫红色变为亮黄色）（注：橙色后稍放置即变为亮黄色），记下V1（量很小），计算FeO含量。→准确加入约20mL0.01MEDTA→加水稀释至200mL→15mLpH4的HAc-NaAc→煮沸2min→4d0.3%PAN→0.01MCuSO滴定（由黄色变为亮紫色），记录V2，计算Al,O含量。水泥熟料分析
水泥熟料分析 13 第二周实验内容: 1、灰化后的坩埚（内有沉淀）恒重 800℃灼烧60min，取出稍冷5 min, 放入干燥器约 40 min，称量m1；再800 ℃灼烧30min，取出稍冷 5 min, 放入干燥器约40 min，称量m2。直至2次称 量不相差0.3mg。（第二周，直接烧1小时） 水泥熟料分析 14 2、Fe2O3和Al2O3的分步测定 25.00 mL试样溶液于400mL烧杯中75 mLH2O 2d溴甲酚绿 （pH3.8黄色，pH>5.4绿色）滴加1:1氨水至绿色滴加1:1盐 酸 至 黄 色 ， 再 过 量 3 滴 ， pH 2 加 热 至 60~70 ℃ 6~8d Sal0.01M EDTA滴定（由紫红色变为亮黄色）（注：橙色后稍 放置即变为亮黄色），记下V1（量很小），计算Fe2O3含量。 准确加入约20 mL 0.01M EDTA 加水稀释至200 mL 15 mL pH4 的 HAc-NaAc 煮 沸 2min 4d 0.3%PAN 0.01 M CuSO4滴定（由黄色变为亮紫色），记录V2，计算Al2O3含量。 第二周实验内容:
3、Ca含量的测定10.00mL试样溶液于400mL烧杯中→90mLH，0→5mL三乙醇胺→CMP少许→加入20%K0H7mL，产生绿色荧光→0.01MEDTA滴定至绿色荧光消失、稳定的红色，记录体积V3，计算CaO含量。（注意：从烧杯上方观察，烧杯内壁上出现绿色荧光；终点时，从上方看，烧杯内壁周围绿色消失，但从外面看绿色还有）4、Ca、Mg总量测定10.00mL试样溶液于400mL烧杯中→90mLH，0→1mL10%酒石酸钠→5mL三乙醇胺→搅拌1min-→15mLpH10氨缓冲溶液→KB少许→0.01MEDTA滴定（由红色变为纯蓝色），记录体积V4，计算MgO含量水泥热料分析>滴定铁的终点比较明显，注意滴定时溶液酸度和温度的控制。试验表明，溶液的酸度控制的不恰当对测定铁的结果影响很大。在pH≤1.5时结果偏低，pH>3时，Fe3+开始形成红棕色的氢氧化物，往往无滴定终点。滴定时溶液的温度以60~70℃为宜，当温度高于75℃，AI3+离子亦可能与EDTA配合，使Fe,O,的测定结果偏高，而AI,0的结果偏低。当温度低于50℃时，反应的速度缓慢，不易得到准确的终点。>返滴定测定铝时，加入EDTA的体积20mL最合适，终点是黄--红橙--亮紫。Ca的测定按实验教材进行，加入三乙醇胺后，加入大米粒大小CMP指示剂后就会出现绿色的荧光，再加入7mLKOH溶液，用EDTA滴定，终点较明显。>滴定钙镁总量的终点：酒红-紫红蓝，滴到紫红时要慢滴快摇，否则易滴过头。水泥熟料分析
水泥熟料分析 15 3、Ca含量的测定 10.00 mL试样溶液于400mL烧杯中90 mLH2O 5mL三乙醇 胺CMP少许加入20%KOH 7mL，产生绿色荧光 0.01M EDTA滴定至绿色荧光消失、稳定的红色，记录体积V3，计算 CaO含量。(注意：从烧杯上方观察，烧杯内壁上出现绿色荧 光；终点时，从上方看，烧杯内壁周围绿色消失，但从外面看， 绿色还有） 4、Ca、Mg总量测定 10.00 mL试样溶液于400mL烧杯中90 mLH2O 1mL10%酒 石酸钠 5mL三乙醇胺搅拌1min15 mL pH10氨缓冲溶液 KB少许 0.01M EDTA滴定（由红色变为纯蓝色），记录 体积V4，计算MgO含量。 水泥熟料分析 16 滴定铁的终点比较明显，注意滴定时溶液酸度和温度的控制。 试验表明，溶液的酸度控制的不恰当对测定铁的结果影响很大。 在pH≤1.5时结果偏低，pH＞3时，Fe3+开始形成红棕色的氢氧 化物，往往无滴定终点。滴定时溶液的温度以60~70℃为宜，当 温度高于75℃，Al3+离子亦可能与EDTA配合，使Fe2O3的测定 结果偏高，而Al2O3的结果偏低。当温度低于50℃时，反应的速 度缓慢，不易得到准确的终点。 返滴定测定铝时，加入EDTA的体积20mL最合适，终点是黄 -红橙-亮紫。 Ca的测定按实验教材进行，加入三乙醇胺后，加入大米粒大 小CMP指示剂后就会出现绿色的荧光，再加入7mL KOH溶液， 用EDTA滴定，终点较明显。 滴定钙镁总量的终点：酒红 - 紫红- 蓝 ， 滴到紫红时要慢滴 快摇，否则易滴过头
数据结果：1.实验数据要进行认真处理：2.各组分含量以氧化物的百分含量表示3.注意有效数字
数据结果： 1. 实验数据要进行认真处理； 2. 各组分含量以氧化物的百分含量表示 3. 注意有效数字