化学分析要点Word文档格式.docx
- 文档编号:18397571
- 上传时间:2022-12-16
- 格式:DOCX
- 页数:10
- 大小:23.64KB
化学分析要点Word文档格式.docx
《化学分析要点Word文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《化学分析要点Word文档格式.docx(10页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
•试样分解常用方法:
•1酸溶-硅酸盐试样被酸分解的程度取决于试样中SIO2与碱性氧化物的含量之比,比值越大越不易被酸分解,反之,碱性氧化物含量越高,越易被分解
•2熔融法常用的碱熔法NaOH、KOH常用的强碱性熔剂,适用于硅含量高的试样,对铝含量高的分解不完全。
•氢氧化钠熔样的溶液制备
•以氢氧化钠作熔剂,主要操作要点:
•①吸水性强的试样,要迅速称样。
•②对用作熔剂的氢氧化钠要注意保存,勿使其长时间暴露在空气中,以免吸水过多,熔融时产生飞溅。
•③银坩埚盖不要盖严,应留有一定缝隙。
为此,可将坩埚盖弯成一定弧度后盖上。
•④熔融时要从低温(400℃以下)升起。
•⑤应在高温炉炉膛的底部垫一块干净的耐火板。
•⑥熔样过程中,升至所需温度保温一定时间,中间取出坩埚摇动1~2次,以提高熔融效果,容易脱埚。
•⑦注意长时间使用后银坩埚底部会变得凹凸不平,严重变形。
使用这样的坩埚熔融试样时,熔体很难脱出,需经过长时间加热。
•以氢氧化钠作熔剂,主要操作要点:
•⑧酸化:
脱埚时溶液的体积为100mL左右,溶液体积不宜太小。
•为防止碱性溶液对玻璃烧杯的侵蚀,要尽快酸化。
•在搅拌下一次加入强酸,并充分搅拌溶液,加热至沸腾,即可得到澄清溶液。
•加1mL浓硝酸,以便将二价铁离子氧化为三价铁离子,以保证用配位滴定法测定三氧化二铁时结果的准确度。
二氧化硅的测定-氟硅酸钾容量法
(1)、方法原理:
硅酸根离子在有过量的氟离子和钾离子存在下的强酸性溶液中,能与氟离子作用,生成氟硅酸根离子,并进而与钾离子作用,生成氟硅酸钾沉淀,将氟硅酸钾沉淀洗净至无残余酸后,使之在沸水中水解,生成相应的氢氟酸:
K2SiF6+3H2O=2KF+H2SiO3+4HF
因而可以用氢氧化钠标准溶液进行滴定,采用酚酞做指示剂,终点为粉红色:
HF+NaOH=NaF+H2O
(2)、操作注意事项:
Ø
采用以氢氧化钠作熔剂,经酸化制成溶液。
不溶性SiO2应完全转变为可溶性的硅酸,试样溶液不得有SiO2析出,否则测定结果不稳定;
溶液的酸度应保持在3mol/L左右。
50mL试样溶液中加入10mL~15mL浓硝酸,可使溶液中硝酸的浓度控制在3mol/L左右。
酸度过低易形成其他金属的氟化物沉淀而干扰测定,导致SiO2结果偏高;
酸度过高给K2SiF6沉淀的洗涤和中和残余酸的操作带来麻烦,在洗涤过程中使部分K2SiF6沉淀水解,导致SiO2结果偏低;
150g/L氟化钾溶液的加入量以10mL为宜。
氟化钾溶液量过低,K2SiF6沉淀不完全;
过高,将生成氟铝酸盐沉淀干扰测定;
沉淀时的温度以不超过30℃为宜,以防止因温度过高造成K2SiF6沉淀水解,而使测定结果偏低;
沉淀时,氯化钾应加至真正饱和。
过量的钾离子,由于同离子效应而有利于K2SiF6沉淀反应完全,否则,因钾离子不足而使K2SiF6难以定量生成,造成结果偏低。
在加入固体氯化钾时,一定要不断地仔细搅拌。
市售的氯化钾颗粒如较粗,应研细后使用;
K2SiF6沉淀时间15min~20min较为适宜。
放置时间短,K2SiF6沉淀不完全结果偏低;
放置时间过长,Al3+会产生干扰,使结果偏高;
用氢氧化钠中和残余酸的操作应迅速完成,特别是当室温较高时若中和时间过长,K2SiF6沉淀易水解而使测定结果偏低。
中和时应将滤纸展开,切忌滤纸成团,否则包在滤纸中的残余酸将会由于未被中和而使测定结果偏高;
由于K2SiF6沉淀的水解反应是一吸热反应,因此必须加沸水使其水解,在用氢氧化钠标准溶液滴定过程中,溶液的温度不应低于70℃。
所用沸水须预先用氢氧化钠溶液中和至酚酞变红(中和水中CO2),否则测定结果偏高;
K2SiF6容量法测定SiO2应进行空白试验,否则测定结果偏高;
试验的自始至终必须使用塑料器具(烧杯、量杯、搅拌棒),而不能用玻璃器具(Na2SiO3),因所用的KF溶液及化学反应过程中所产生的HF腐蚀玻璃,影响测定结果的准确性。
Fe2O3的测定——EDTA滴定法(基准法)
EDTA滴定铁的关键,在于正确控制溶液酸度和掌握适宜温度。
在无其他干扰离子时,EDTA滴定铁的酸度范围较宽。
而实际样品分析中,必须考虑其他金属离子,特别是铝、钛对滴定的影响。
铝对铁的干扰随pH增大而增大。
pH>
2.5时,1mg铝即能对铁产生干扰,而当pH为1.8-2.0时,即使有8倍以上铁量的铝存在,其影响亦很小。
温度越高,铝对铁的干扰越大,但温度过低又会使终点拖长,造成测定结果偏高。
所以对于一般水泥样品,铝含量不是特别高的样品,在60-70℃时滴定铁,终点明显结果准确。
技术要点:
1确控制溶液的pH值。
溶液的最佳pH范围为1.8~2.0。
2先加入指示剂,用氨水(1+1)调制溶液出现桔红色,此时pH>
4,然后加盐酸(1+1)至溶液刚刚变成紫红色,再继续滴加8~9滴,此时溶液的pH范围一般都在1.8左右。
2然后用精密PH试纸检验,看试纸颜色由绿慢慢变黄时,则酸度满足要求。
3技术要点:
4②正确控制溶液的温度:
将溶液加热至70℃,缓慢地滴定至亮黄色(终点时溶液温度应不低于60℃,如终点前溶液温度降至近60℃时,应再加热至65℃~70℃)。
5试验溶液的体积一般约100mL为宜。
体积过小会是干扰离子浓度偏高,不易于滴定;
体积过大则终点颜色变化不明显。
6④滴定时需不断搅拌,缓慢滴定;
特别是接近终点时,要加强搅拌,逐滴地加入EDTA溶液。
7⑤由于Fe2+与EDTA配位能力比Fe3+差,不能与EDTA定量配位,因此在制备溶液时,加入少量浓硝酸。
8EDTA直接滴定法测定结果偏低的原因:
9
(1)pH值在1.8~2.0之间。
如溶液的pH值偏低时,反应不完全,测定结果会偏低;
10
(2)滴定时严格控制溶液的温度在60~70℃之间。
溶液温度低于60℃时,反应速度慢,测定结果会偏低;
11(3)由于Fe2+与EDTA配位能力比Fe3+差,不能与EDTA定量配位,因此在制备溶液时,加入少量浓硝酸,且将溶液加热煮沸,以保证溶液中的Fe2+全部氧化成Fe3+,否则测定结果易偏低。
.Al2O3的测定——CuSO4返滴定法(代用法)
方法提要
在滴定铁后的溶液中,加入对铝、钛过量的EDTA标准滴定溶液,控制溶液pH3.8~4.0,以PAN为指示剂,用硫酸铜标准滴定溶液返滴过量的EDTA。
本法只适用于一氧化锰含量在0.5%以下的试样。
操作要点:
•在铜盐返滴定法中,溶液中的TiO2+可完全与EDTA配位,所测定的结果为Al、Ti合量。
方法一,在返滴定完铝+钛之后,加入苦杏仁酸置换。
方法二,用另外的方法测得试样中钛的含量后,从铝钛合量中扣除。
扣除的数值为0.64×
TiO2。
•硫酸铜返滴定法测定铝含量时,用苦杏仁酸掩蔽钛,掩蔽不完全导致铝的结果偏高。
•操作要点:
•设某水泥标准样品:
•标准值:
Al2O3TiO2
•5.000.30
•铝、钛合量=Al2O3+0.64×
TiO2
•=5.00+0.64×
0.30
•=5.19(以Al2O3计)
•在用EDTA滴定完Fe3+的溶液中加入过量的EDTA之后,应将溶液加热到70~80℃再调整溶液的pH至3.0~3.5。
•控制EDTA过剩量的目的:
•a.EDTA标准滴定溶液过剩量达到10~15mL,可使Al、Ti与EDTA配位反应完全,过剩量太少,反应不完全,结果偏低。
•滴定终点的颜色:
亮紫色。
•EDTA-Cu绿色
•PAN-Cu红色
•为了控制EDTA的剩余量,应该根据试样中Al2O3的大致含量估算EDTA溶液的加入量。
其估算公式如下:
•m×
XAl2O3×
1000
•V=+10~15
•n×
TAl2O3
•锰的干扰。
一般地,对于MnO含量高于0.5%的试样,采用直接滴定法或氟化铵置换-EDTA配位滴定法。
•无论采用EDTA直接滴定法还是硫酸铜返滴定法,均是在滴定完Fe3+后的溶液中测定Al2O3,Fe2O3测定结果的准确性对Al2O3的测定结果有直接的影响。
•硫酸铜返滴定法测定结果偏高的原因:
•
(1)在用硫酸铜标准滴定溶液返滴定时,如果没有滴定到终点(亮紫色),结果偏高;
•
(2)在铜盐返滴定法中,溶液中的TiO2+可完全与EDTA配位,所以测定结果为铝、钛合量。
如要得到纯铝量,应采用二安替比林甲烷比色法或苦杏仁酸置换法等测得TiO2的含量,从铝、钛合量中减去TiO2含量。
•硫酸铜返滴定法测定结果偏低的原因:
•
(1)在用EDTA滴定完Fe3+的溶液中加入过量的EDTA之后,应将溶液加热到70~80℃,再调整溶液的pH至3.0~3.5,然后加入pH4.3的缓冲溶液,这样可以使溶液中的Al3+、TiO2+与EDTA配位完全,防止结果偏低;
•
(2)EDTA的加入量一般控制在与Al3+、TiO2+配位后还剩余10~15mL(0.015mol/L)。
如果返滴定CuSO4标准溶液(0.015mol/L)的消耗量小于10mL,说明EDTA过量不够,易使结果偏低。
•氧化钙的测定-EDTA法(基准法)
•氧化钙,目前普遍采用EDTA配位滴定法。
•Ca2+与EDTA在pH=8~13时能定量配位形成无色配合物CaY2-。
由于CaY2-很不稳定,因此EDTA滴定钙离子只能在碱性溶液中进行,在pH8~9时易受Mg2+干扰,所以一般在pH>
12进行滴定。
•注意事项:
•加入KOH溶液时,应缓慢加入,防止Mg(OH)2吸附钙离子,引起结果偏低
•加入少量KF可以在一定范围内消除硅酸对测定钙的干扰,若溶液的酸度不够,可在加入KF前补加适量HCL
•KF加入后,应放置两分钟,使聚合态硅酸转化为氟硅酸
•带硅滴钙时,溶液碱化后最好立即滴定,放置时间不宜超过半小时
•观察滴定终点颜色变化时,应在灯光照下从溶液上部观察,而不可在直射的阳光或灯光照射的侧面观察
•结果偏高的原因
•如终点判断不准确,终点滴定过了,造成结果的随机性,氧化钙的结果偏高;
•没进行空白试验,结果没扣除空白值,结果偏高;
•可能标定的EDTA标准滴定溶液的浓度偏高,造成结果偏高。
•结果偏低的原因
•操作步骤不正确,如终点判断不准确,没有滴定到终点,造成结果的随机性,测定结果偏低。
•氢氧化钠熔样-EDTA滴定法,测定氧化钙时,加入氟化钾溶液(20g/L)的量要适当。
加入量过多时,容易形成氟化钙沉淀;
加入量不足时,不能完全消除硅酸干扰而生成硅酸钙沉淀,这两种情况均会使CaO测定结果偏低;
•可能标定的EDTA标准滴定溶液的浓度偏低,造成结果偏低。
•.MgO的测定——差减法(代用法)
•方法提要
•在pH10的溶液中,以酒石酸钾钠、三乙醇胺为掩蔽剂,用酸性铬蓝K-萘酚绿B混合指示剂,用EDTA标准滴定溶液滴定。
•技术要点:
•保证溶液的pH=10,若pH>
11时将产生氢氧化镁沉淀;
pH<
9.5时镁离子与EDTA反应不完全。
•滴定近终点时,一定要充分搅拌并缓慢滴定至由蓝紫色变为纯蓝色。
若滴定速度过快将使结果偏高;
•采用EDTA络合滴定差减法时,如果氧化钙测定不准确,会导致检测结果不准确;
•应同时进行空白试验。
如果测定结果不扣除空白值,结果会偏高;
•技术要点:
•在测定硅含量较高的试样中Mg2+时,也可在酸性溶液中先加入一定量氟化钾来防止硅酸的干扰,使终点易于观察。
•用酒石酸钾钠与三乙醇胺联合掩蔽铁、铝、钛,必须在酸性溶液中先加酒石酸钾钠,然后再加三乙醇胺,这样掩蔽效果好。
•测定采用酸性铬蓝K-萘酚绿B作指示剂,二者配比要合适。
若萘酚绿B的比例过大绿色背景加深,使终点提前到达,造成结果偏低;
反之,终点拖后且不明显,造成结果高。
指示剂的灵敏性对测定结果的影响特别明显。
•EDTA滴定差减法测定结果偏高的原因:
•
(1)采用EDTA配位滴定差减法时,由于氧化钙测定偏低,导致氧化镁测定结果偏高;
•
(2)应同时进行空白试验。
•(3)测定采用酸性铬蓝K-萘酚绿B作指示剂,二者配比要合适。
反之,终点拖后且不明显,造成结果偏高;
•(4)滴定近终点时,一定要充分搅拌并缓慢滴定至由蓝紫色变为纯蓝色。
若滴定速度过快将使结果偏高。
•在各种硅酸盐原料中,硅与钙的含量波动较大,故需按下列规定加入KF溶液。
•KF加入量与含硅量的关系
SiO2含量
KF加入量
样品示例
>
25mg
15mL
黏土、砂岩、粉煤灰等
15~25mg
10mL
火山灰、煤矿石等
<
15mg
5~7mL
铁矿石、矾土、水泥生、熟料等
2mg
可以不加
石灰石、石膏等
•掩蔽剂用法与用量
水泥原料名称
钙滴定中掩蔽剂用法与用量
镁滴定中掩蔽剂用法与用量
粘土
15mLKF
5mL三乙醇胺
1mL酒石酸钾钠及5mL三乙醇胺
铁矿石
5mLKF
10mL三乙醇胺
2mL酒石酸钾钠
铝矾土
5~7mLKF
10L三乙醇胺
标准砂
3mL三乙醇胺
1mL酒石酸钾钠及3mL三乙醇胺
•三氧化硫的测定-硫酸钡重量法
•1)、方法原理
•此方法是基于将样品中不同形态的硫,通过熔融(或烧结)或借酸分解的办法,使其全部转变成可溶性硫酸盐之后,用氯化钡使硫酸根离子沉淀成硫酸钡。
滤出硫酸钡沉淀,洗净后进行灼烧与称量。
•
(2)、操作注意事项
•样品应置于干燥烧杯中,加入适量水后要快速搅拌,使样品完全分散,防止样品结块;
•沉淀时,控制溶液酸度在0.2mol/L~0.4mol/L,可消除Ca2+与SO2-4生成共沉淀的干扰,避免结果偏低(CaSO4的分子量比BaSO4小);
•应在不断搅拌下滴加氯化钡溶液:
这样可以减少局部过浓现象,否则会由于局部过浓而形成大量的晶核,形成小颗粒硫酸钡沉淀,容易透过滤纸而使沉淀损失,造成结果偏低;
•沉淀作用应在热溶液中进行:
一般来说沉淀的溶解度随温度的升高而增大,沉淀吸附杂质的量随温度升高而减少。
在热溶液中进行沉淀,有利于生成大颗粒的纯净沉淀。
但在热溶液中析出BaSO4,应冷却至室温后再过滤,以减少沉淀溶解的损失;
•在加入氯化钡溶液后,应煮沸3min~5min,在常温下静置12h~24h或温热处静置至少4h,此过程叫做陈化。
在陈化过程中,小晶粒逐渐溶解,大晶粒更为长大,沉淀变得更加纯净,可避免沉淀过滤时发生透析,而造成结果偏低;
•过滤硫酸钡沉淀时,应仔细擦洗烧杯,将硫酸钡沉淀全部转移到滤纸上,转移不完全时会使结果偏低;
•在灰化滤纸和灼烧BaSO4沉淀过程中,一定要待滤纸灰化完全再灼烧,否则滤纸着火燃烧,沉淀会被热气带出,使结果偏低;
如果滤纸灰化不完全,BaSO4有可能被滤纸灰化不完全所生成的炭黑还原成硫化钡(BaSO4+C→BaS+4CO),而使结果偏低。
灰化滤纸和灼烧BaSO4沉淀应注意:
将盛有沉淀和滤纸的坩埚先放在电炉上灰化,然后再放入800℃~950℃的高温炉中灼烧。
方法类别
SiO2
CaO
MgO
Fe2O3
Al2O3
SO3
基准法
氯化铵重量法
EDTA滴定法
原子吸收光谱法
EDTA直接滴定法
硫酸钡重量法
代用法
氟硅酸钾容量法
氢氧化钠熔样
差减法滴定
邻菲罗啉比色法和原子吸收法
硫酸铜返滴定法
离子交换法
原料化学分析方法—硅质原料
•定义:
用于配制水泥生料,化学组成以二氧化硅为主,铝含量(以三氧化二铝计)在20%以下,铁含量(以三氧化二铁计)在10%以下的水泥生产原料,称为硅质原料。
标准:
现行标准JC/T874-2009
原料化学分析方法—铁质原料
•铁质校正原料是用以补充配合生料中氧化铁不足的原料,要求铁质校正原料中氧化铁含量一般不低于40%。
通常采用的是硫酸工业废渣:
硫酸渣、转炉渣、钢渣、赤泥等。
•标准:
现行标准《水泥用铁质原料化学分析方法》JC/-2009
原料化学分析方法—铝质原料
铝质校正原料是用以补充配合生料中氧化铝成分不足的原料,一般采用低品位铝矾土、煤渣、粉煤灰等。
通常要求铝质校正原料中的三氧化二铝含量不低于30%。
现行标准《建材用粉煤灰及煤矸石化学分析方法》GB/T27974-2011
原料化学分析方法—石灰质原料
☐定义:
凡是以碳酸钙为主要成分的原料都称为石灰质原料。
常用的天然石灰质原料有石灰石、泥灰岩等。
我国大部分水泥厂使用的石灰质原料是石灰石。
☐标准:
现行标准《建材用石灰石、生石灰和熟石灰化学分析方法》GB/T5762-2012。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 化学分析 要点