硅酸鹽水泥中氧化鋁含量測定的研究.doc

遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 畢業(yè)設(shè)計（論文） 題目： 硅酸鹽水泥中氧化鋁含量測定的研究 姓 名： 王丹 專 業(yè)： 應(yīng)用化學(xué)專業(yè) 學(xué) 院： 繼續(xù)教育學(xué)院 學(xué)習(xí)形式： 自考專升本 助學(xué)單位： 遼寧石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院 指導(dǎo)教師： 溫泉 2013年8月 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）說 明 書題目 硅酸鹽水泥中氧化鋁含量測定的研究 院 別： 遼寧石油化工大學(xué) 專 業(yè)： 應(yīng)用化學(xué) 班 級： 應(yīng)化111班 設(shè) 計 人： 王丹 指導(dǎo)教師： 溫泉 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書1、 題目：硅酸鹽水泥中氧化鋁含量測定的研究二、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)1. 鹽酸：1：52. 氨水：1：13. EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液:0.02mol/L4.硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液：0.02mol/L5.乙酸乙酸鈉緩沖溶液（PH=4.3）6.氨氯化銨緩沖溶液（PH=10）7.PAN 指示劑（2g/L）8. 鉻黑T 指示劑（5g/L）9.氫氧化鉀10.鹽酸11.硝酸 3、 內(nèi)容要求（1）說明部分 在PH =1.82.0的酸性介質(zhì)中，6070攝氏度的條件下，以磺基水楊酸鈉為指示劑 ，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液直接滴定溶液中的鐵（Fe3+），溶液顏色由紫紅色變?yōu)榱咙S色為終點(diǎn)，根據(jù)EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度和化學(xué)計量點(diǎn)時其所消耗的體積計算式樣中的全鐵含量。在滴定鐵后的溶液中，加入對鋁、鈦過量的EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液，在PH=3.84.0的溶液中，以PAN為指示劑，用硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液回滴過量的EDTA。滴定至亮紫色即為終點(diǎn)。2. 計算部分：Al3+H2Y2-(過量)=AlY-+2H+Cu2+H2Y2-(剩余)=CuY2-+2H+ 四、發(fā) 給 日 期： 2013 年 05 月 20 日五、要 求 完 成 日 期： 2013 年 08 月 20 日 指導(dǎo)教師： 溫泉 系 主 任： 趙連俊 2013年8 月 26 日 硅酸鹽水泥中氧化鋁含量測定的研究摘要凡以硅酸鈣為主的硅酸鹽水泥熟料，5%以下的石灰石或?；郀t礦渣，適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，統(tǒng)稱為硅酸鹽水泥。硅酸鹽水泥的主要礦物組成是：硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣、鐵鋁酸四鈣。硅酸鹽水泥主要含CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3等原料，按適當(dāng)比例磨成細(xì)粉燒至部分熔融所得以硅酸鈣為主要礦物成分的水硬性膠凝物質(zhì)。其中硅酸鈣礦物不小于66%，氧化鈣和氧化硅質(zhì)量比不小于2.0。采用置換滴定法測定水泥中的氧化鋁。主要方法是在酸性介質(zhì)中以PAN為指示劑，用硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液回滴過量的EDTA。滴定至亮紫色即為終點(diǎn)。關(guān)鍵詞：置換滴定法，硅酸鹽水泥，氧化鋁含量測。Study on determination of aluminum oxide content of Portland cementAbstractWhere calcium silicate-oriented Portland cement clinker, limestone or granulated blast furnace slag under 5% of age, amount of plaster made of finely ground hydraulic cementitious material, collectively known as Portland cement。Main mineral composition of Portland cement are: calcium, dicalcium silicate, aluminum silicate four calcium aluminum acid, calcium, and iron.Portland cement containing principally CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3 and other materials, due proportion into fine powder burns to partial melting of calcium silicate as the main mineral component of hydraulic cementitious material.Calcium silicate mineral of which not less than 66%, calcium oxide and silicon dioxide mass ratio of not less than 2.Titrimetric method for the determination of alumina cement used replacement.Main method is to PAN for the indicator in acidic media, excessive drops with copper sulfate standard volumetric solution of EDTA.Light purple is the end point titration to.Key words：Replacement titration ; Portland cement; Determination of aluminum oxide contentI遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文目 錄摘要IAbstractII1 文獻(xiàn)綜述11.1 硅酸鹽水泥的基本介紹11.2 硅酸鹽水泥的用途及氧化鋁含量測定方法21.2.1 硅酸鹽水泥的用途21.2.2 硅酸鹽中氧化鋁含量的測定方法21.3 硅酸鹽中氧化鋁研究的目的32 實驗方法52.1 儀器與試劑，及所需溶液的制備52.2 待測溶液的制備62.3 實驗方法63 結(jié)果與討論73.1 硅酸鹽水泥試樣分解的研究73.2 硅酸鹽水泥試樣氧化鋁含量的測定研究83.2.1酸度的研究83.2.2 溫度研究104 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)分析13結(jié)論15參考文獻(xiàn)16謝辭171 文獻(xiàn)綜述硅酸鹽水泥，以硅酸鹽水泥熟料和適量的石膏、及規(guī)定的混合材料制成的水硬性膠凝材料。其熟料由主要含CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3的原料，按適當(dāng)比例磨成細(xì)粉燒至部分熔融所得以硅酸鈣為主要礦物成分的水硬性膠凝物質(zhì)。本實驗采用置換法測定水泥中的氧化鋁，其操作簡捷、快速、準(zhǔn)確的分析方法是分析工作者迫切希望的。此方法操作簡單、穩(wěn)定性強(qiáng)、準(zhǔn)確率高; 從而及時、準(zhǔn)確地為生產(chǎn)、科研提供第一手分析結(jié)果。1.1 硅酸鹽水泥的基本介紹（1）通用硅酸鹽水泥是以硅酸鹽水泥熟料和適量的石膏,以及規(guī)定的混合材料制成的水硬性膠凝材料。通用水泥是指大量土木工程一般用途的水泥,硅酸鹽水泥包括六大品種：硅酸鹽水泥 （P或P） 普通硅酸鹽水泥（P） 礦渣硅酸鹽水泥（PS）即 火山灰硅酸鹽水泥(PP)粉煤灰硅酸鹽水泥（PF）復(fù)合水泥（PC）.硅酸鹽水泥熟料礦物組成，在水泥熟料中，氧化鈣、二氧化硅、氧化鋁和氧化鐵等都不是以單獨(dú)的氧化物形式存在，而是經(jīng)過高溫煅燒后，兩種或兩種以上的氧化物反應(yīng)生成的多種礦物集合體，其結(jié)晶細(xì)小，通常為3060m。因此，水泥熟料實際上是一種多礦物組成的結(jié)晶細(xì)小的人造巖石。硅酸鹽水泥熟料主要由以下四種礦物組成：硅酸三鈣3CaOSiO2，可簡寫為C3S；硅酸二鈣2CaOSi2，可簡寫為C2S；鋁酸三鈣3CaOA12O3，可簡寫為C3A；鐵相固熔體通常以鐵鋁酸四鈣4CaOA12O3Fe203作為其代表式，可簡寫為C4AF。這四種熟料礦物決定著硅酸鹽水泥的主要性能，一般硅酸鹽水泥熟料中，這四種礦物組成占95以上，其中硅酸鹽礦物C3S和C2S約占75左右，熔劑性礦物C3A和C4AF約占22左右。（2）強(qiáng)度等級 每種水泥都有不同的等級叫水泥的強(qiáng)度等級。這個等級主要是按28天抗壓強(qiáng)度值來劃分的。 硅酸鹽水泥有6個強(qiáng)度等級：42.5 42.5R 52.5 52.5R 62.5 62.5R；普通硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級分為4個：42.5 42.5R 52.5 52.5R 。礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級分為6個：32.5 32.5R 42.5 42.5R 52.5 52.5R 。 各個等級的水泥,不但28天的抗壓強(qiáng)度不低于相應(yīng)的數(shù)值，而且3天的強(qiáng)度(包括抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度)、28天的抗折強(qiáng)度也應(yīng)滿足相應(yīng)要求以水泥國家標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)。 1.2 硅酸鹽水泥的用途及氧化鋁含量測定方法硅酸鹽水泥在各個方面廣泛應(yīng)用，如混凝土工程，道路與路面工程等等。采用置換滴定法測定水泥中的氧化鋁。采用了EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液和銅鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴的方法。1.2.1 硅酸鹽水泥的用途1.早期及后期強(qiáng)度均高：適用于預(yù)制和現(xiàn)澆的混凝土工程、冬季施工的混凝土工程、預(yù)應(yīng)力混凝土工程等。水硬性.就是遇水 變硬,用于建房等。2.抗凍性好：適用于嚴(yán)寒地區(qū)和抗凍性要求高的混凝土工程。3.耐腐蝕性差：不宜用于受流動軟水和壓力水作用的工程，也不宜用于受海水和其它腐蝕性介質(zhì)作用的工程。4.水化熱高：不宜用于大體積混凝土工程。5.抗炭化性好：適合用于二氧化碳濃度較高的環(huán)境，如翻砂、鑄造車間等。6.耐熱性差：不得用于耐熱混凝土工程。7.干縮?。嚎捎糜诟稍锃h(huán)境。8.耐磨性好：可用于道路與地面工程。1.2.2 硅酸鹽中氧化鋁含量的測定方法試樣處理 準(zhǔn)確稱取約0.5g試樣，精確至0.0001g，置于銀坩堝中，加入67g氫氧化鉀，在650700的高溫下熔融20min，取出冷卻，將坩堝放入已盛有100mL近沸騰水的燒杯中，蓋上表面皿，于電熱板上加熱，待到熔塊完全浸出后，取出坩堝，用水清洗坩堝和蓋，在攪拌下一次加入2530ml鹽酸，再加入1ml硝酸，用1：5的熱鹽酸清洗坩堝和蓋，將溶液加熱至沸，冷卻，移入250ml容量瓶中，用水稀釋至刻線，搖勻。此溶液用于測定氧化鋁。測定 準(zhǔn)確移取溶液25.00ml于250ml錐形瓶中，加水稀釋至100ml，用1：1氨水調(diào)節(jié)溶液PH=1.82.0（用緊精密PH試紙），將溶液加熱至70，加10滴磺基水楊酸鈉指示劑，用0.02mol/LEDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液緩慢滴定至溶液顏色由紫紅色變?yōu)榱咙S色為終點(diǎn)。向滴定完鐵的溶液中加入0.02mol/LEDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液至過量1015ml，用水稀釋至150200ml，將溶液加熱至7080后，加數(shù)滴1：1氨水使溶液PH=3.03.5之間，加15mlPH=4.3的乙酸乙酸鈉緩沖溶液，煮沸12min，取下稍冷，加45滴PAN指示劑，用0.02mol/L硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至亮紫色為終點(diǎn)，記錄消耗硫酸銅溶液的體積。1.3 硅酸鹽中氧化鋁研究的目的硅酸鹽水泥熟料主要由氧化鈣（CaO，簡寫為C）、二氧化硅（SiO2簡寫為S）、氧化鋁（Al2O3簡寫A）和氧化鐵（Fe2O3簡寫為F）四種氧化物組成。通常這四種氧化物總量在熟料中占95以上。每種氧化物含量雖然不是固定不變，但其含量變化范圍很小，水泥熟料中除了上述四種主要氧化物以外，還有含量不到5的其他少量氧化物，如氧化鎂、氧化鈦、三氧化硫等。氧化鈣是熟料中最主要的成分，它與熟料中其他氧化物如Si02、A1203、Fe203等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成熟料礦物如硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣和鐵鋁酸四鈣等。一般情況下，隨著熟料中CaO含量的增加，熟料中礦物成分C3S含量增大，從而可以提高水泥的強(qiáng)度。但是CaO的含量不是越多越好，而是有一個最佳含量，即與SiO2、A1203、Fe203等氧化物化合后沒有剩余的CaO存在的量。假如CaO含量超過其他氧化物與之化合所需的量，則多余的CaO會以游離狀態(tài)存在于熟料中，從而影響水泥的體積安定性。二氧化硅也是硅酸鹽水泥熟料中最主要化學(xué)成分之一。它在高溫下與CaO發(fā)生反應(yīng)，生成硅酸鹽礦物硅酸三鈣和硅酸二鈣。假如熟料中SiO2含量低，生成的硅酸鹽礦物量就減少，從而影響水泥的強(qiáng)度。另外SiO2含量對熟料煅燒也會產(chǎn)生很大影響。熟料中氧化鋁可以與CaO、Si02、Fe203發(fā)生反應(yīng)，生成鋁酸三鈣和鐵鋁酸四鈣。當(dāng)A1203含量增加時，水泥的凝聚、硬化速度加快，但是水泥后期強(qiáng)度增長緩慢，并且降低了水泥的抗硫酸鹽性能。A1203含量高的水泥，在水化時放熱快，而且水泥的水化熱較大。氧化鐵也是熟料中重要的化學(xué)成分之一，可以與CaO、A1203反應(yīng)生成鐵鋁酸四鈣。增加熟料中的Fe203含量，可以降低水泥熟料的熔融溫度，但會導(dǎo)致水泥水化和硬化速度變慢。其他少量氧化物的存在，也會不同程度地影響著硅酸鹽水泥熟料的煅燒過程和水泥性能。同時在水泥熟料中，氧化鈣、二氧化硅、氧化鋁和氧化鐵等都不是以單獨(dú)的氧化物形式存在，而是經(jīng)過高溫煅燒后，兩種或兩種以上的氧化物反應(yīng)生成的多種礦物集合體，其結(jié)晶細(xì)小，通常為3060m。因此，水泥熟料實際上是一種多礦物組成的結(jié)晶細(xì)小的人造巖石。硅酸鹽水泥熟料主要由以下四種礦物組成：硅酸三鈣3CaOSi02，可簡寫為C3S；硅酸二鈣2CaOSi2，可簡寫為C2S；鋁酸三鈣3CaOA12O3，可簡寫為C3A；鐵相固熔體通常以鐵鋁酸四鈣4CaOA12O3Fe203作為其代表式，可簡寫為C4AF。這四種熟料礦物決定著硅酸鹽水泥的主要性能，一般硅酸鹽水泥熟料中，這四種礦物組成占95以上，其中硅酸鹽礦物C3S和C2S約占75左右，熔劑性礦物C3A和C4AF約占22左右。在硅酸鹽水泥熟料中，假如生料配料不當(dāng)，生料過燒或煅燒不良時，熟料中就會出現(xiàn)沒有被吸收的以游離狀態(tài)存在的氧化鈣，常稱為游離氧化鈣。另外熟料在煅燒時，其中氧化鎂有一部分可以和熟料礦物結(jié)合成固熔體以及熔于液相中。在硅酸鹽水泥熟料中，氧化鎂的固熔體量可達(dá)2，多余的氧化鎂印結(jié)晶出來呈游離狀態(tài)的方鎂石存在，對水泥的體積安定性產(chǎn)生不良影響。其中A1203含量高的水泥，在水化時放熱快，而且水泥的水化熱較大。硅酸鹽水泥的水化是一個放熱反應(yīng)過程。通過氧化鋁含量的測定，目的更好的利用材料，更加準(zhǔn)確的為工業(yè)材料提煉做準(zhǔn)備。162 實驗方法銅鹽回滴法基本原理：采用置換法測定硅酸鹽水泥中氧化鋁，在滴定鐵后的溶液中，加入對鋁鈦過量的EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液，在PH=3.84.0的溶液中，以PAN為指示劑，用硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溶液回滴過量的EDTA。滴定至亮紫色即為終點(diǎn)。反應(yīng)方程式如下：Al3+H2Y2-(過量)=AlY-+2H+Cu2+H2Y2-(剩余)=CuY2-+2H+計算公式：2.1 儀器與試劑，及所需溶液的制備（1） 電子分析天平（2） 銀坩堝（3） 研缽（4） 托盤天平（5） 滴定分析裝置，酸式滴定管（50.00ml）（6） 氫氧化鉀（7） 鹽酸（8） 鹽酸（1:1）（9） 硝酸 (10)氨水（1:1） (11)EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液（0.02mol/l）稱取7.5gEDTA于燒杯中，加約200ml水，加熱溶解，過濾，用水稀釋至1ml。EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定，稱取0.65g于（800）的高溫爐中灼燒至恒重的基準(zhǔn)試劑氧化鋅，用少量水稀釋，加3ml20%的鹽酸溶解，移入250ml容量瓶中，稀釋至刻線，定容，搖勻。移取25.00ml于250ml錐形瓶中，加70ml水，用氨水（1:1）調(diào)節(jié)溶液PH=78，加10ml氨-氯化銨緩沖溶液，5滴EBT，用EDTA溶液滴定至溶液由紫色變?yōu)榧兯{(lán)色。同事做空白溶液。（10） 硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液（0.02mol/L）稱取5.0g五水硫酸銅溶于水中，加45滴1:1硫酸，加水稀釋至1L，搖勻。硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的標(biāo)定：準(zhǔn)確移取25.00ml0.02mol/LEDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液于250ml錐形瓶中，用水稀釋至150ml，加15mlPH=4.3的緩沖溶液，加熱煮沸。取下稍冷，加56滴PAN指示劑，用硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至亮紫色（11） 乙酸乙酸鈉緩沖溶液（PH=4.3）（12） 氨氯化銨緩沖溶液（PH=10）（13） PAN指示劑（2g/l）（14） EBT指示劑（5g/l）2.2 待測溶液的制備準(zhǔn)確稱取約0.5g試樣，精確至0.0001g，置于銀坩堝中，加入67g氫氧化鉀，在650700的高溫下熔融20min，取出冷卻，將坩堝放入已盛有100mL近沸騰水的燒杯中，蓋上表面皿，于電熱板上加熱，待到熔塊完全浸出后，取出坩堝，用水清洗坩堝和蓋，在攪拌下一次加入2530ml鹽酸，再加入1ml硝酸，用1：5的熱鹽酸清洗坩堝和蓋，將溶液加熱至沸，冷卻，移入250ml容量瓶中，用水稀釋至刻線，搖勻。此溶液用于測定氧化鋁。2.3 實驗方法采用置換法測定水泥中的氧化鋁。準(zhǔn)確移取溶液25.00ml于250ml錐形瓶中，加水稀釋至100ml，用1：1氨水調(diào)節(jié)溶液PH=1.82.0（用緊精密PH試紙），將溶液加熱至70，加10滴磺基水楊酸鈉指示劑，用0.02mol/LEDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液緩慢滴定至溶液顏色由紫紅色變?yōu)榱咙S色為終點(diǎn)。向滴定完鐵的溶液中加入0.02mol/LEDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液至過量1015ml，用水稀釋至150200ml，將溶液加熱至7080后，加數(shù)滴1：1氨水使溶液PH=3.03.5之間，加15mlPH=4.3的乙酸乙酸鈉緩沖溶液，煮沸12min，取下稍冷，加45滴PAN指示劑，用0.02mol/L硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至亮紫色為終點(diǎn)，記錄消耗硫酸銅溶液的體積。3 結(jié)果與討論3.1 硅酸鹽水泥試樣分解的研究一：熔融分解法（1）熔融分解法用酸或其他溶劑不能分解完全的試樣，可用熔融的方法分解。此法是將熔劑和試樣混合后，于高溫下，使試樣轉(zhuǎn)變?yōu)橐兹苡谒蛩岬幕衔?。熔融方法需要高溫設(shè)備，且引進(jìn)大量熔劑的陽離子和坩堝物質(zhì)，這對有些測定是不利的。熔劑分類a.堿性熔劑：如堿金屬碳酸鹽及其混合物、硼酸鹽、氫氧化物等。b.酸性熔劑：包括酸式硫酸鹽、焦硫酸鹽、氟氫化物、硼酐等。c.氧化性熔劑：如過氧化鈉、堿金屬碳酸鹽及氧化劑混合物等。d.還原性熔劑：如氧化鉛和含碳物質(zhì)的混合物、堿金屬和硫的混合物、堿金屬硫化物和硫的混合物等。選擇熔劑的基本原則一般說來，酸性試樣采用堿性熔劑，堿性試樣采用酸性熔劑，氧化性試樣采用還原性熔劑，還原性試樣采用氧化性熔劑，但也有例外。常用熔劑簡介a. 碳酸鹽。通常用Na2CO3或KNaCO3作熔劑來分解礦石試樣，如分解鈉長石、重晶石、鈮鉭礦、鐵礦、錳礦等。熔融溫度一般在9001 000，時間在1030min，熔劑和試樣的比例因不同的試樣而有較大區(qū)別，如對鐵礦或錳礦為11，對硅酸鹽約為51，對一些難熔的物質(zhì)如硅酸鋯、釉和耐火材料等則要101201，通常用鉑坩堝。 碳酸鹽熔融法的缺點(diǎn)是一些元素會揮發(fā)失去，汞和鉈全部揮發(fā)，硒、砷、碘在很大程度上失去，氟、氯、溴損失較小。b.過氧化鈉。過氧化鈉常被用來熔解極難溶的金屬和合金、鉻礦以及其他難以分解的礦物，例如，鈦鐵礦、鈮鉭礦、綠柱石、鋯石和電氣石等。此法的缺點(diǎn)是：過氧化鈉不純且不能進(jìn)一步提純，一些坩堝材料?；烊朐嚇尤芤褐小榭朔巳秉c(diǎn)，可加Na2CO3或NaOH。500以下，可用鉑坩堝，100%以下可用鋯或鎳坩堝。可能采用的材料還有鐵、銀和剛玉。c.氫氧化鈉（鉀）。堿金屬氫氧化物熔點(diǎn)較低（328），熔融時可在比碳酸鹽熔點(diǎn)低得多的溫度下進(jìn)行。對硅酸鹽（如高嶺土、耐火土、灰分、礦渣、玻璃等），特別是對鋁硅酸鹽熔融十分有效。此外，還可用來分解鉛釩，Nb，Ta及硼礦物和許多磷酸鹽以及氟化物。對氫氧化物熔融，鎳坩堝（100%）和銀坩堝（700）優(yōu)于其他坩堝。熔劑用量與試樣量比為81101。此法的缺點(diǎn)是熔劑易吸潮，因此熔化時易發(fā)生噴濺現(xiàn)象。優(yōu)點(diǎn)是速度快，而且固化的熔融物容易溶解，F(xiàn)-，Cl-，Br-，As，B等也不會損失。d.焦硫酸鉀（鈉）。焦硫酸鉀可用K2S2O7產(chǎn)品，也可用KHSO4脫水而得。熔融時溫度不應(yīng)太高，持續(xù)的時間也不應(yīng)太長。假如試樣很難分解，最好不時冷卻熔融物，并加數(shù)滴濃硫酸，盡管這樣做不十分方便。對BeO,FeO,Cr2O3,Mo2O3,Tb2O3,TiO2,ZrO2,Nb2O5,Ta2O5和稀土氧化物以及這些元素的非硅酸鹽礦物，例如鈦鐵礦,磁鐵礦,鉻鐵礦,鈮鐵礦,鉭鐵礦等，焦硫酸鹽熔融特別有效。鉑和熔凝石英是進(jìn)行這類熔融常用的坩堝材料，前者略被腐蝕，后者較好。熔劑與試樣量之比為15:1。二：氫氟酸分解法氫氟酸是分解硅酸鹽試樣唯一最有效的溶劑，氟離子可與硅酸鹽中的主要成分硅鋁鐵等形成穩(wěn)定的易溶于水的配離子，用氫氟酸分解式樣，用于測定二氧化硅；3.2 硅酸鹽水泥試樣氧化鋁含量的測定研究3.2.1酸度的研究表3-1 硅酸鹽水泥中氧化鋁含定（PH=0.5）項目一123m樣品/g0.5002C(EDTA)/mol/L0.01987V(EDTA)/mL10.8510.8710.86C(CuSO4)/mol/L0.02004V(CuSO4)/mL5.445.465.45W(Al2O3)/%10.88610.87510.866W(Al2O3)/%10.88相對極差/%0.1表3-2 硅酸鹽水泥中氧化鋁測定（PH=0.7）項目二123m樣品/g0.5002C(EDTA)/mol/L0.01987V(EDTA)/mL10.8510.8710.86C(CuSO4)/mol/L0.02004V(CuSO4)/mL5.355.375.36W(Al2O3)/%11.07011.02911.049W(Al2O3)/%11.05相對極差/%0.5表-3 硅酸鹽水泥中氧化鋁測定（PH=0.9）項目三123m樣品/g0.5002C(EDTA)/mol/L0.01987V(EDTA)/mL10.8510.8710.86C(CuSO4)/mol/L0.02004V(CuSO4)/mL5.255.275.26W(Al2O3)/%11.27411.23411.254W(Al2O3)/%11.25相對極差/%0.4表3-4 硅酸鹽水泥中氧化鋁含量測定（PH=1.2）項目四123m樣品/g0.5002C(EDTA)/mol/L0.01987V(EDTA)/mL10.8510.8710.86C(CuSO4)/mol/L0.02004V(CuSO4)/mL5.315.335.32W(Al2O3)/%11.15211.11111.131W(Al2O3)/%11.33相對極差/%0.4表3-5 硅酸鹽水泥中氧化鋁含量測定（PH=1.7）項目五123m樣品/g0.5002C(EDTA)/mol/L0.01987V(EDTA)/mL10.8510.8710.86C(CuSO4)/mol/L0.02004V(CuSO4)/mL5.135.155.14W(Al2O3)/%11.51911.47911.499W(Al2O3)/%11.50相對極差/%0.3表3-6 硅酸鹽水泥中氧化鋁含量測定（PH=2.1）項目六123m樣品/g0.5002C(EDTA)/mol/L0.01987V(EDTA)/mL10.8510.8710.86C(CuSO4)/mol/L0.02004V(CuSO4)/mL5.315.335.32W(Al2O3)/%11.15211.11111.131W(Al2O3)/%11.53相對極差/%0.4解析：在PH=0.5 PH=0.7 PH=0.9 PH=1.2 PH=1.7 PH=2.1 的情況下，根據(jù)研究實驗數(shù)據(jù)所得，硅酸鹽水泥氧化鋁含量測定的結(jié)果偏低。因為在酸度PH2.5，則三價鐵離子易水解，使三價鐵離子與EDTA的配位能力減弱甚至完全消失,氧化鋁含量測定結(jié)果偏低,影響精確度.所以在測定總鐵或氧化鋁含量時，控制溶液的PH=1.82.0是關(guān)鍵。因此，要控制好溶液的酸度1.82.03.2.2 溫度研究研究二: 表3-7 硅酸鹽水泥中氧化鋁含量測定（溫度=50）項目一123m樣品/g0.5002C(EDTA)/mol/L0.01987V(EDTA)/mL10.8510.8710.86C(CuSO4)/mol/L0.02004V(CuSO4)/mL4.104.124.11W(Al2O3)/%13.60413.60413.604W(Al2O3)/%13.60相對極差/%0表3-8 硅酸鹽水泥中氧化鋁含量的測定（溫度=70）項目二123m樣品/g0.5002C(EDTA)/mol/L0.01987V(EDTA)/mL10.8510.8710.86C(CuSO4)/mol/L0.02004V(CuSO4)/mL3.963.983.97W(Al2O3)/%13.91013.86913.890W(Al2O3)/%13.89相對極差/%0.3表3-9 硅酸鹽水泥中氧化鋁含量測定（溫度=60）項目三123m樣品/g0.5002C(EDTA)/mol/L0.01987V(EDTA)/mL10.8510.8710.86C(CuSO4)/mol/L0.02004V(CuSO4)/mL4.324.344.33W(Al2O3)/%13.15413.15413.154W(Al2O3)/%13.15相對極差/%0解析:根據(jù)實驗數(shù)據(jù)研究可以得出,當(dāng)溫度為506080時, 溶液中的鋁離子會與EDTA配位，使本次測定結(jié)果偏高. 而且在PH=1.82.0時，三價鐵離子與EDTA的配位反應(yīng)速率較慢，所以溫度不能夠過高，要控制溶液的溫度70為宜。同時，在滴定結(jié)束時，溶液的溫度不宜低于60。注意在滴定過程中測量溶液的溫度，如低于60，可暫停滴定，將溶液加熱后繼續(xù)滴定。4 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)分析以第一組為例：表4-1.CuSO4=0.02mol/L的標(biāo)定項目123C(EDTA)/mol/L0.01987V(EDTA)/mL25.00V(CuSO4)/mL25.4025.4525.35V(體積)/mL-0.625-0.623-0.622V(溫度)/Ml0.0090.0090.009V(實際)/mL24.7824.8324.74C(CuSO4)/mol/L0.0200460.0200060.020079C(CuSO4)/mol/L0.02004相對極差/%0.36V(實際)=V（溫校）+V（體校）+V（測定）V(實際)=0.009-0.625+25.40V(實際)=24.78mLC(CUSO4)=C(EDTA)V(EDTA)/V(CUSO4)=0.0198725.00/24.78=0.020046mol/LC(平均)=C1+C2+C3/3=0.02004mol/L相對極差=C(MAX)-C(MIN)/C(平均) 100% =0.020079-0.020006/0.02004 100%= =0.36%表4-2 .硅酸鹽水泥中氧化鋁含量測定項目123m樣品/g0.5002C(EDTA)/mol/L0.01987V(EDTA)/mL10.8510.8710.86C(CuSO4)/mol/L0.02004V(CuSO4)/mL4.834.854.84W(Al2O3)/%12.11212.07212.112W(Al2O3)/%12.10相對極差/%0.3以第一組為例：AW(Al2O3)=102(0.0198710.85-0.02OO44.83)10-310/20.5002 100%=12.112%W(平均)=W1+W2+W3/3=12.10相對極差=12.108-12.107/12.11 100%=0.3%結(jié)論（1）分解試樣，在系統(tǒng)分析中多采用氫氧化鈉作熔劑，在銀坩堝中熔解。（2）控制溶液的溫度在70為宜。因為在PH=1.82.0時，三價鐵離子與EDTA的配位反應(yīng)速率較慢，所以溫度不能夠過高（3）溶液的PH=1.82.0是關(guān)鍵。如果PH2.5，則三價鐵離子易水解，使三價鐵離子與EDTA的配位能力減弱甚至完全消失。（4）EDTA是一種有機(jī)氨羧絡(luò)合劑，在不同的酸度的情況下：能和許多金屬離子形成絡(luò)合常數(shù)各不相同的穩(wěn)定絡(luò)合物目前應(yīng)用EDTA容量法反滴定測定鋁是一個比較快而準(zhǔn)確的方法，其原理：先在試液中加入過量的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液，調(diào)PH=4，煮沸，使鋁離子與EDTA完全絡(luò)合過量的EDTA用PAN作指示劑，以硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)溶液作用完后，過量的一滴硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)溶液即與PAN發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，生成紫紅色絡(luò)合物，因而溶液由黃色突變?yōu)樽霞t色由于PAN及CuPAN絡(luò)合物都不易溶于水，為增大其溶解度，須在加熱條件下滴定。(5)硅酸鹽水泥的制備過程中注意溫度和酸度，否則都會影響硅酸鹽水泥中的氧化鋁的成分發(fā)揮的作用。參考文獻(xiàn)1G