石灰石化学分析方法

石灰石化学 海量资料 超值下载 石灰石化学分析方法 总 则 a) 本适用于工业用石灰石的化学分析 b) 分析用的水均指除盐水，所用化学试剂除另有说明外应为分析纯、优级纯。用 于标定的试剂，除另有说明外应为基准试剂。 c) 称取试样时应准确至0.0002克，分析须严格按照本方法规定的分析步骤进 行。 d) 凡以百分浓度示的试剂，均按100毫升溶剂中所加溶质的克数配制，所用之 酸或氨水，凡未注明浓度者均为浓酸或浓氨水。 e) 所用分析天平不应低于四级，天平与砝码应定期进行检定，所用滴定管、容量 瓶、移液管应进行校正。容量法测定低含量元素时，应采用10毫升或25毫升 滴定管。 f) 分析前，试样应于105—110?干燥2小时，然后置于干燥器中冷却至室温。 g) 分析时，必须同时作烧失量的测定，其他各项测定应同时进行空白实验，并对 所测结果加以校正。 h) 各项分析结果(%)的数值，须修约至小数点后第二位。 采样 石灰石样必须具有代表性和均匀性，根据化工用石灰石采样与样品制备方法 GB/T 15057.1―94 的采样方法，汽车车厢按图由5点采取份样。采样点应离车壁、底部不小于0.3m，离表面不小于0.2m。 ? ? ? ? ? 制样 根据建材用石灰石化学分析方法 GB/T 5762―2000的试样制备方法，将采集的石灰石样品，经破碎、制粉等步骤，混匀并用四分法或缩分器缩分。将试样缩减至25克。然后放在玛瑙乳钵中研磨至全部通过0.08毫米方孔筛，装入清洁、干燥的磨口试样瓶中，一份供 ? 海量资料 超值下载 试验分析使用，一份作为原样保存备用。并注明生产单位名称、采样人员及采样日期。样品保存期为个 月。 一、石灰石试样溶液的制备 1、方法提要: 试样置于铂金坩埚中以碳酸钾—硼砂混合熔剂熔融，熔融物以硝酸加热浸取。 2、化验试剂: (1)碳酸钾—硼砂(1+1)混合熔剂:将1份重量的碳酸钾与一份重量的无水硼砂混匀研细， 贮存于磨口瓶中。 (2)硝酸(1+6):将1体积的硝酸与6体积的水混合。 3、制备步骤: 称取约0.5克试样于铂金坩埚中，加2克碳酸钾—硼砂混合熔剂混匀，再以少许熔剂清洗玻璃棒，并铺于试样的表面。盖上坩埚盖，从低温开始逐渐升高温度至气泡停止发生后，在950—1000?下继续熔融3—5分钟。然后用坩埚钳夹持铂金坩埚旋转，使熔融物均匀地附着于铂金坩埚的内壁。冷却至室温后将铂金坩埚及盖一并放入已加热至微沸的盛有100mL硝酸(1+6)的烧杯中，并继续保持其微沸的状态，直至熔融物完全分解。再用水清洗铂金坩埚及盖，最后将溶液冷却至室温，移入250mL容量瓶定容，摇匀后供化验使用。 二、二氧化硅的测定(比色法) 1、本法较适用于样品硅含量小于7%时。 2、方法提要: 在酸性介质下单硅酸和钼酸铵生成硅钼酸的络合离子(硅钼黄)，然后以抗坏血酸使硅钼黄还原为硅钼蓝。再用分光光度计(721)于660nm测定其吸光度，进而根据其吸光度的大小得到硅的含量。 3、试剂与仪器: (1)无水碳酸钠:研细后使用。 (2)盐酸(1+11):1体积的盐酸和11体积的水混合。 (3)盐酸(1+1):1体积的盐酸和1体积的水混合。 (4)乙醇:95%。 ? 海量资料 超值下载 (5)钼酸铵溶液(5%):将5克钼酸铵溶于100ml水中，过滤后贮存于塑料瓶中。 (6)抗坏血酸溶液(0.5%):将0.5克抗坏血酸溶于100ml水中，过滤后贮存于塑料瓶 中。 (7)二氧化硅标准溶液:准确称取0.1000克二氧化硅(光谱纯，已于950?灼烧约30 分钟)置于铂坩埚中，加入1克碳酸钠搅拌均匀后，于高温下熔融3—5分钟。冷却 后用热水将熔块浸取于盛有约300ml热水的烧杯中，待全部溶解后，移入1000ml容 量瓶中，冷却至室温，定容。摇匀后移入塑料瓶中保存，以供化验使用(此标准溶 液1毫升相当于0.1毫克二氧化硅)。 4、绘制工作曲线: 准确量取0.00、1.00、2.00、3.00、4.00毫升二氧化硅标准溶液(分别相当于0.00、0.10、 0.20、0.30、0.40毫克二氧化硅)，分别放入100毫升容量瓶中，用水稀释至约40 毫升。加入5毫升盐酸(1+11)，8毫升95%乙醇，6毫升5%钼酸铵溶液，按下述不 同的温度放置不同的时间: 温度(?) 放置时间(分) 10—20 30 20—30 10—20 30—35 5—20 沸水浴 振摇30秒钟后立即用自来水冷却 然后加20毫升盐酸(1+1)，5毫升0.5%抗坏血酸溶液，用水将其稀释至标线，摇 匀。放置1小时，再用721分光光度计以水作参比，使用10毫米比色皿，在波长660nm 处测定溶液的吸光度。同时按上述操作做空白实验。然后，以测得的吸光度为纵坐标， 比色溶液的浓度为横坐标绘制工作曲线。 5、分析步骤: 准确吸取一定体积试样溶液(视二氧化硅的含量而定)，放入100毫升容量瓶中，用水 稀释至约40毫升，加入2—3毫升盐酸(1+11)。以下操作同4。 6、结果计算: 二氧化硅的百分含量(T0SiO2)按下式计算: TSiO=100C?N/1000G 02 式中:C——在工作曲线上查得的每100毫升被测定溶液中二氧化硅的含量，毫克; G——试样的重量，克; N——试样溶液的总体积与所分取试样溶液的体积比。 三、三氧化二铁的测定 1、方法提要: 以璜基水杨酸钠为指示剂，在溶液酸度为pH1.5—2.0，温度为60—70?时以EDTA滴定。 3+璜基水杨酸与Fe络合生成紫红色络合物后能为EDTA所取代，终点时溶液由紫红色变为亮 —黄色，如三氧化二铁含量很低，则紫红色很浅，终点几乎为无色。以HIn代表璜基水杨酸 2—3+根离子，以HY代表EDTA离子，络合滴定Fe反应如下: 2 ? 海量资料 超值下载 3+—++指示剂反应:Fe+ HIn——?FeIn+H 3+2——+滴定反应:Fe+ HY——?FeY+2H 2 2—+——+终点时指示剂反应:HY+ FeIn——?FeY+ HIn+H 2 2、化验试剂: (1)氨水(1+1):将氨水与等体积水混合。 (2)盐酸(1+1):将盐酸与等体积水混合。 (3) 10%璜基水杨酸钠指示剂溶液:将10克璜基水杨酸钠溶于100毫升水中。 (4)精密试纸:pH0.5—5.0。 (5)钙黄绿素-甲基百里香酚蓝-酚酞混合指示剂(简称CMP):准确称取 1克钙黄绿素，1克甲基百里香酚蓝，0.2克酚酞与50克已在105?烘 过的硝酸钾混匀研细，保存于磨口瓶中。 (6)20%氢氧化钾溶液:将20克氢氧化钾溶于100毫升水中。 (7)碳酸钙标准溶液;准确称取约0.6克碳酸钙(高纯试剂，已于105—110?烘过2 小时);置于400毫升烧杯中。加入约100毫升水，盖上表面皿，沿杯壁滴加盐酸 (1+1)至碳酸钙全部溶解后，加热煮沸数分钟。将溶液冷至室温，移入250毫升 容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。 (8)0.015mol/L乙二胺四乙酸二钠(简称EDTA二钠)标准溶液:称取5.6克EDTA二 钠置于烧杯中，加约200毫升水，加热溶解，过滤，用水稀释至1升。 3、标定EDTA的滴定度(T): (1)吸取25.00毫升碳酸钙标准溶液放入烧杯中，用水稀释至约200毫升，加入适量 CMP 混合指示剂，在搅拌下滴加20%氢氧化钾溶液至出现绿色荧光，再过量1—2 毫升，以0.015mol/L EDTA标准溶液定至溶液绿色萤光消失呈现红色。 (2)见“水汽试验方法”中EDTA的标定。 (3)EDTA二钠标准溶液对三氧化二铁、三氧化二铝、氧化钙、氧化镁的滴定度按下式 计算: T=25MC/2V M Fe2O3 Fe2O3CaCO3 T=25MC/2V M Al2O3 Al2O3CaCO3 T =25M C/V M CaO CaOCaCO3 T =25MC/V M MgOMgOCaCO3 ? 海量资料 超值下载 式中: T—每毫升EDTA标准溶液相当于三氧化二铁的毫克数。 Fe2O3 T—每毫升EDTA标准溶液相当于三氧化二铝的毫克数。 Al2O3 T—每毫升EDTA标准溶液相当于氧化钙的毫克数。 CaO T—每毫升EDTA标准溶液相当于氧化镁的毫克数。 MgO C—每毫升碳酸钙标准溶液含有碳酸钙的毫克数。 25克—吸取碳酸钙标准溶液的体积，毫升。 V —标定时消耗的EDTA标准溶液的体积，毫升。 M—碳酸钙的分子量。 CaCO3 M—三氧化二铁的分子量。 Fe2O3 M—三氧化二铝的分子量。 Al2O3 M—氧化钙的分子量。 CaO M—氧化镁的分子量。 MgO 4、分析步骤: 准确吸取50.00毫升(铁、铝含量低时可吸100毫升)试样溶液放入300毫升烧杯中， 加水稀释至(100毫升，)用氨水(1+1)调节溶液pH值至1.8——2.0(用精密pH试纸检验)。 将溶液加热至70?，加入10滴10%璜基水杨酸钠指示剂，以0.015mol/L EDTA标准溶液缓 慢地滴定至亮黄色(终点时温度不低于60?左右)。 5、结果计算: 三氧化二铁的百分含量按下式计算: T=100 T?V?N/1000G 0 Fe2O3 Fe2O3 式中: T—每毫升EDTA标准溶液相当于三氧化二铁的毫克数; Fe2O3 V—滴定时消耗的EDTA标准溶液的体积，毫升; C—试样重量，克; N—试样溶液总体积与所分取试样溶液的体积之比: 提示: ? 海量资料 超值下载 ? 一般来讲，滴定时每20滴相当于1mL，也就是说一滴约0.05mL。所以在滴定时即便是 一滴或半滴对分析结果都有很大影响。 ? 标准溶液的标定一般应该平行做两份或两份以上的测定，当两份或多份标定的相对误差 在(?)0.2%—0.4%以内时才能取其平均值计算其浓度结果。 ? 滴定度是指在1mL溶液中所含相当于待测成分的重量，符号为T，通常用mg/mL或μg/L 表示。 ? 对于被测成分微量或测定要求较高的化验，空白实验是必要和重要的。 四、三氧化二铝的测定 1、本法采用铜盐回滴法。 2、方法提要: 在测定完铁离子后的溶液中，加入对铝离子过量的EDTA标准溶液(一般过量10毫升左右)，加热至70—80?，调节溶液的pH值为3.8—4.0，将溶液煮沸1—2分钟，以PAN为指示剂，用铜盐标准溶液回滴过量的EDTA。此时溶液中钛也能与EDTA定量络合，因而测得的结果为铝钛合量，减去比色法测得的二氧化钛(以三氧化二铝表示)含量，即为三氧化二铝的含量。 3、化验试剂: (1)乙酸一乙酸钠缓冲溶液(pH4.3):将42.3克无水乙酸钠溶于水中，加80毫升冰乙 酸，然后加水稀释至l升，摇匀(用pH计或精密试纸检验)。 (2)精密试纸:pH 0.5—5.0。 (3)0.2%1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚(简称PAN)指示剂:将0(2克PAN溶于 100毫升乙醇中。 (4)0.015M硫酸铜标准溶液:将3.7克硫酸铜(CuS0?5H0)溶于水中，加4—5滴硫酸42 (1+1)，用水稀释至1升，摇匀。 (5)EDTA标准溶液与硫酸铜标准溶液体积比的测定:从滴定管缓慢放出10—15毫升 0.015mol,L EDTA标准溶液于300毫升烧杯中，用水稀释至150毫升，加15毫升 乙酸—乙酸钠缓冲溶液(pH4.3)，加热至沸腾，取下稍冷，加5—6滴0.2%PAN指示 ? 海量资料 超值下载 剂，以硫酸铜标准溶液滴定至亮紫色。 (6)EDTA标准溶液与硫酸铜标准溶液的体积比(K)按下式计算: K=V,V( l2 式中: K—每毫升硫酸铜标准溶液相当于EDTA标准溶液的毫升数。 V—EDTA标准溶液的体积，毫升。 l V—滴定时消耗硫酸铜标准溶液的体积，毫升。 2 4、分析步骤: 在测铁后的溶液中，准确加入10—15毫升0.015mol,L EDTA标准溶液，然后用水稀释 至约150毫升。将溶液加热至70—80?后，以氨水(1+1)调节pH至4左右(用精密试纸 检验)，加15毫升乙酸—乙酸钠缓冲溶液(pH4.3)，煮沸1—2分钟，取下稍冷，加5—6 滴0.2%PAN指示剂，以硫酸铜标准溶液滴定至亮紫色。 5、结果计算: 三氧化二铝的百分含量按下式计算: TAlO=100 T(V-KV)?N/1000G-0.64 T 023Al2O3l20 TiO2 式中: T AlO—每毫升EDTA标准溶液相当于三氧化二铝的毫克数: 23 V—加入EDTA标准溶液的体积，毫升: l V—滴定时消耗硫酸铜标准溶液的体积，毫升: 2 K—每毫升硫酸铜标准溶液相当于EDTA标准溶液的毫升数: N—试样溶液总体积与所分取试样溶液的体积之比: G—试样重量，克: 0.64—二氧化钛对三氧化二铝的换算系数: T—比色法测得的二氧化钛的百分含量: 0TiO2 注:在实际情况中二氧化钛的百分含量常常忽略不计。 五、氧化钙的测定 1、方法提要: 在pH大于12的溶液中，以氟化钾(2%)掩蔽硅酸,三乙醇胺掩蔽铁、铝，以CMP为指示剂， ? 海量资料 超值下载 用EDTA标准溶液直接滴定钙。钙离子与钙黄绿素生成的络合物为绿色荧光，钙黄绿素本身为橘红色，因此滴定终点时绿色荧光消失，而呈现橘红色。 2、化验试剂: (1)盐酸(1+1)。 (2)2%氟化钾溶液:将2克氟化钾(KF?2H0)溶于100毫升水中， 2 贮存在塑料瓶中。 (3)三乙醇胺(1+2):将1体积三乙醇胺与2体积水混合。 (4)、CMP混合指示剂。 (5)、20%氢氧化钾溶液。 (6)、0.015M EDTA标准溶液。 3、分析步骤: 准确吸取试样溶液25.00毫升，放入400毫升烧杯中，加5毫升盐酸及5毫升2%氟化钾溶液，搅拌并放置2分钟以上，然后用水稀释至200毫升。加4毫升三乙醇胺及适量的CMP指示剂，以20%的氢氧化钾溶液调节溶液出现绿色荧光后再过量7—8毫升(此时溶液pH大于13)。用0.015mol,L EDTA标准溶液滴定至溶液绿色荧光消失(而呈现橘红色)。 4、结果计算 氧化钙百分含量按下式计算: TCaO =100N?T?V/1000G 0CaO 式中: T——每毫升EDTA标准溶液相当于氧化钙的毫克数。 CaO V——滴定时消耗EDTA溶液的体积，毫升。 N——试样溶液总体积与所分取试样溶液的体积之比。 G——试样重量，克。 六、氧化镁的测定 1、方法提要: 在pH1O的溶液中，以三乙醇胺，酒石酸钾钠掩蔽铁、铝，以酸性铬蓝K—萘酚绿B为 ? 海量资料 超值下载 指示剂，用EDTA标准溶液滴定钙镁合量。减去测得的钙量后，求得氧化镁的含量。 2、化验试剂: (1)2%氟化钾溶液。 (2)三乙醇胺(1+2)。 (3)0.015M EDTA标准溶液。 (4)氨水(1+1)。 (5)10%酒石酸钾钠溶液:将10克酒石酸钾钠溶于100毫升水中。 (6)氨一氯化铵缓冲溶液(pH 10.5):将54克氯化铵溶于水中，加570毫升氨水，再用 水稀释至1升(用pH计或精密试纸检验)。 (7)精密试纸:pH 9.5—13.0。 (8)酸性铬蓝K—萘酚绿B(1+2.5)混合指示剂:称取0(3克酸性铬蓝K，0.75克萘酚 绿B和已在105?烘过的50克硝酸钾混合研细，贮存在磨口瓶中。 3、分析步骤: 准确吸取试样溶液25.00毫升，放入400毫升烧杯中，加5毫升2%氟化钾溶液，然后用水稀释至200毫升。加1毫升10%酒石酸钾钠溶液，4毫升三乙醇胺(1+2)，以氨水(1+1)调节溶液pH为10(用精密试纸检验)，加入20毫升氨—氯化铵缓冲溶液(pH 10.5)及适量的酸性铬蓝K—萘酚绿B(1+2.5)混合指示剂，用0.015mol/L EDTA标准溶液滴定至纯兰色。 4、结果计算: 氧化镁百分含量按下式计算: TMgO=100N?T (V-V)/1000G 0MgO21 式中: T——每毫升EDTA标准溶液相当于氧化镁的毫克数。 MgO V——滴定钙时消耗EDTA溶液的体积，毫升。 1 V——滴定钙，镁合量时消耗EDTA溶液的体积，毫升。 2 N——试样溶液总体积与所分取试样溶液的体积之比。 G——试样重量，克。 ? 海量资料 超值下载 七、烧失量的测定 1、方法提要: 试样中所含碳酸盐，有机物及其他易挥发性物质，经高温灼烧即分解逸出，灼烧所 损失的重量即为烧失量。 2、分析步骤: 称取约1克试样置于已灼烧至恒重的瓷坩埚(瓷方舟)中，将盖斜置于坩埚上，放 在高温炉内从低温开始逐渐升高温度，在950—1000?下灼烧l小时，取出坩埚，置于 干燥器中冷至室温，称量。如此反复灼烧至衡重。 3、结果计算: 烧失量的百分含量按下式计算: Lw=100(G—G1),G 式中: G——灼烧前试样重量，克: G1——灼烧后试样重量，克: ?