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摘 要:试样用硝酸-氢氟酸溶解,氨-氯化氨缓冲溶液调节 PH=9-10,以三乙醇胺、盐酸羟胺、酒石酸钾钠为掩蔽剂,用酸性铬蓝K-萘酚绿B为指示剂,以EGTA标准滴定溶液滴定钙镁合量。在pH13强碱性格液中,以EGTA标准溶液滴定,测定氧化钙的含量。本方法操作简便快捷,结果稳定,且无需使用剧毒氰化钾试剂。用于高炉渣中氧化钙和氧化镁的快速测定,结果满意。
关键词:高炉渣 氧化钙 氧化镁 容量法
前言
高炉渣作为水泥生产中的原料,其钙镁的测定长期以来都采用碱熔以后,重复几次盐酸的反复蒸干处理,过滤掉二氧化硅,再在碱性环境中沉淀铁离子,分析流程长,过程复杂,较难掌握。且需使用剧毒氰化钾试剂。现采用在不分离铁离子的情况下,用EGTA容量法测定氧化钙和氧化镁,方法要点如下:试样用硝酸-氢氟酸溶解,氨-氯化氨缓冲溶液调节 PH=9-10,以三乙醇胺、盐酸羟胺、酒石酸钾钠为掩蔽剂,酸性格蓝K-萘酚绿B为指示剂,以EGTA标准滴定溶液滴定钙镁合量。在另一份试液中,在pH13强碱性格液中,以EGTA标准溶液滴定,测定氧化钙的含量。该方法分析流程短,易于掌握,能完全满足高炉渣的分析需要。
1 实验部分
1.1主要试剂
硝酸, (1+2)。
氢氟酸,(40%)
酒石酸钾钠,(10%)
三乙醇胺[N(CH2CH2OH)3] (1+2)。
氢氧化钾溶液,200g/L
将200g氢氧化钾(KOH)溶于水中,加水稀释至1L。贮存于塑料瓶中。
缓冲溶液(pH=l0)
将54g氯化铵(NH4Cl)溶解于水中,加350mL15N氨水,加水稀释至1L。
酸性格蓝K-萘酚绿B混合指示剂
称取1.000 g酸性铬蓝K与2.5g萘酚绿B和50 g已在105℃烘干过的硝酸钾(KNO3)混合研细,保存在磨口瓶中。
氧化钙标准溶液:
称取碳酸钙基准试剂3.5696g于300毫升烧杯中,加1:1盐酸40毫升,微热溶解后,移入1升容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。
EGTA标准溶液,c(EGTA)=0.018mol/L
标准滴定溶液的配制:
称取EGTA6.84克于40毫升烧杯中,加入25%氢氧化钾15毫升,溶解后移入1升容量瓶中,用水稀释至刻度。
EGTA标准滴定溶液浓度的标定:
移取氧化钙标准溶液10毫升于锥形瓶中,加水80毫升,加10%硫酸镁1毫升,以下按1.2试验方法进行。
1.2 实验方法
准确称取0.20g试样于聚四氟乙烯烧杯中,加入预热至沸的20毫升1+2硝酸至于低温电炉上溶解5分钟,滴加氢氟酸0.8毫升,不断搅拌使试样充分分解,冷至室温,移入250毫升容量瓶中,用水稀释至刻度。
移取试样溶液100毫升置于400毫升锥形瓶中,加水50毫升稀释,加入酒石酸钾钠1毫升(10%)、5mL三乙醇胺(1+2),摇匀,加15mL氨-氯化铵缓冲溶液(PH=10)及约0.1g酸性铬蓝K-萘酚绿B混合指示剂,用EGTA标准滴定溶液(0.018mol/L)滴定至蓝色。记下EGTA标准滴定溶液用量V1,为滴定钙镁合量所消耗。
再移取100毫升试液置于400毫升锥形瓶中,加水50毫升稀释。加入1毫升硫酸镁(10%)、5mL三乙醇胺(1+2)、盐酸羟胺(10%)5毫升及氢氧化钾20%10毫升,使溶液产生大量白色沉淀,如无沉淀产生,则继续滴加氢氧化钾至产生沉淀为止,加约0.1克酸性铬蓝K-萘酚绿B混合指示剂,用EGTA标准滴定溶液(0.018mol/L)滴定至蓝色。记下EGTA标准滴定溶液用量V2,为滴定钙所消耗。
1.3 结果计算
TMgO =c(EGTA)×0.0403l
TCaO =c(EGTA)×0.05608
其中:
TcaO——EGTA对氧化钙的滴定度。
TMgO——EGTA对氧化镁的滴定度。
M——分取试液中试样的重量。
2 结果与讨论
2.1溶样的选择
为了获得好的溶样效果,我们考察了酸溶和碱熔三种方法:
方法一:试样用氢氧化钠高温熔融,盐酸浸取,在酸性溶液中用KF挥发硅, 移入250毫升容量瓶中,用水稀释至刻度。如下按1.2实验方法进行,结果如表1:
方法二:试样在聚四氟乙烯烧杯中,加盐酸、氢氟酸、高氯酸,在低温电炉上蒸至湿盐状,热水浸取,移入250毫升容量瓶中,用水稀释至刻度。如下按1.2实验方法进行,结果如表2:
方法三:试样按1.2试验方法进行,结果如表3:
从以上实验得出,碱熔法结果明显偏低,原因可能是FK不能有效的挥发硅,硅干扰测定,方法二、三采用HF挥发硅,分析结果的精密度和准确度都能达到要求,但方法二溶样时间明显长于方法三,因此本文采用方法三进行测定。
2.2氢氟酸的用量
为了考察氢氟酸对分析结果的影响,我们对氢氟酸的用量进行了试验,结果表明,方法二对氢氟酸的用量要求不高,加入1-10毫升对结果均无影响。方法三对氢氟酸用量有要求,实验表明加入0.8-1毫升氢氟酸为宜,过少二氧化硅挥发不完全,结果偏低。过多氢氟酸腐蚀玻璃,引起结果偏高。
2.3共存离子的影响
试样经氢氟酸挥发硅,高炉渣中存在的铁、铝可用三乙醇胺、,锑用酒石酸钾钠络合消除干扰。其余共存离子均不影响测定。
3 样品分析
按1.2实验方法,对管理样进行测定,测定结果见表4和表5。
4 参考文献
4.1 中国建筑材料科学研究院水泥所编著,《水泥及其原材料化学分析》,中国建材工业出版社,1995年,p207。
4.2 GB/T 176-1996 水泥化学分析方法。1996年
4.3 GB 1595-79 建筑石灰试验方法。1979年
关键词:高炉渣 氧化钙 氧化镁 容量法
前言
高炉渣作为水泥生产中的原料,其钙镁的测定长期以来都采用碱熔以后,重复几次盐酸的反复蒸干处理,过滤掉二氧化硅,再在碱性环境中沉淀铁离子,分析流程长,过程复杂,较难掌握。且需使用剧毒氰化钾试剂。现采用在不分离铁离子的情况下,用EGTA容量法测定氧化钙和氧化镁,方法要点如下:试样用硝酸-氢氟酸溶解,氨-氯化氨缓冲溶液调节 PH=9-10,以三乙醇胺、盐酸羟胺、酒石酸钾钠为掩蔽剂,酸性格蓝K-萘酚绿B为指示剂,以EGTA标准滴定溶液滴定钙镁合量。在另一份试液中,在pH13强碱性格液中,以EGTA标准溶液滴定,测定氧化钙的含量。该方法分析流程短,易于掌握,能完全满足高炉渣的分析需要。
1 实验部分
1.1主要试剂
硝酸, (1+2)。
氢氟酸,(40%)
酒石酸钾钠,(10%)
三乙醇胺[N(CH2CH2OH)3] (1+2)。
氢氧化钾溶液,200g/L
将200g氢氧化钾(KOH)溶于水中,加水稀释至1L。贮存于塑料瓶中。
缓冲溶液(pH=l0)
将54g氯化铵(NH4Cl)溶解于水中,加350mL15N氨水,加水稀释至1L。
酸性格蓝K-萘酚绿B混合指示剂
称取1.000 g酸性铬蓝K与2.5g萘酚绿B和50 g已在105℃烘干过的硝酸钾(KNO3)混合研细,保存在磨口瓶中。
氧化钙标准溶液:
称取碳酸钙基准试剂3.5696g于300毫升烧杯中,加1:1盐酸40毫升,微热溶解后,移入1升容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。
EGTA标准溶液,c(EGTA)=0.018mol/L
标准滴定溶液的配制:
称取EGTA6.84克于40毫升烧杯中,加入25%氢氧化钾15毫升,溶解后移入1升容量瓶中,用水稀释至刻度。
EGTA标准滴定溶液浓度的标定:
移取氧化钙标准溶液10毫升于锥形瓶中,加水80毫升,加10%硫酸镁1毫升,以下按1.2试验方法进行。
1.2 实验方法
准确称取0.20g试样于聚四氟乙烯烧杯中,加入预热至沸的20毫升1+2硝酸至于低温电炉上溶解5分钟,滴加氢氟酸0.8毫升,不断搅拌使试样充分分解,冷至室温,移入250毫升容量瓶中,用水稀释至刻度。
移取试样溶液100毫升置于400毫升锥形瓶中,加水50毫升稀释,加入酒石酸钾钠1毫升(10%)、5mL三乙醇胺(1+2),摇匀,加15mL氨-氯化铵缓冲溶液(PH=10)及约0.1g酸性铬蓝K-萘酚绿B混合指示剂,用EGTA标准滴定溶液(0.018mol/L)滴定至蓝色。记下EGTA标准滴定溶液用量V1,为滴定钙镁合量所消耗。
再移取100毫升试液置于400毫升锥形瓶中,加水50毫升稀释。加入1毫升硫酸镁(10%)、5mL三乙醇胺(1+2)、盐酸羟胺(10%)5毫升及氢氧化钾20%10毫升,使溶液产生大量白色沉淀,如无沉淀产生,则继续滴加氢氧化钾至产生沉淀为止,加约0.1克酸性铬蓝K-萘酚绿B混合指示剂,用EGTA标准滴定溶液(0.018mol/L)滴定至蓝色。记下EGTA标准滴定溶液用量V2,为滴定钙所消耗。
1.3 结果计算
TMgO =c(EGTA)×0.0403l
TCaO =c(EGTA)×0.05608
其中:
TcaO——EGTA对氧化钙的滴定度。
TMgO——EGTA对氧化镁的滴定度。
M——分取试液中试样的重量。
2 结果与讨论
2.1溶样的选择
为了获得好的溶样效果,我们考察了酸溶和碱熔三种方法:
方法一:试样用氢氧化钠高温熔融,盐酸浸取,在酸性溶液中用KF挥发硅, 移入250毫升容量瓶中,用水稀释至刻度。如下按1.2实验方法进行,结果如表1:
方法二:试样在聚四氟乙烯烧杯中,加盐酸、氢氟酸、高氯酸,在低温电炉上蒸至湿盐状,热水浸取,移入250毫升容量瓶中,用水稀释至刻度。如下按1.2实验方法进行,结果如表2:
方法三:试样按1.2试验方法进行,结果如表3:
从以上实验得出,碱熔法结果明显偏低,原因可能是FK不能有效的挥发硅,硅干扰测定,方法二、三采用HF挥发硅,分析结果的精密度和准确度都能达到要求,但方法二溶样时间明显长于方法三,因此本文采用方法三进行测定。
2.2氢氟酸的用量
为了考察氢氟酸对分析结果的影响,我们对氢氟酸的用量进行了试验,结果表明,方法二对氢氟酸的用量要求不高,加入1-10毫升对结果均无影响。方法三对氢氟酸用量有要求,实验表明加入0.8-1毫升氢氟酸为宜,过少二氧化硅挥发不完全,结果偏低。过多氢氟酸腐蚀玻璃,引起结果偏高。
2.3共存离子的影响
试样经氢氟酸挥发硅,高炉渣中存在的铁、铝可用三乙醇胺、,锑用酒石酸钾钠络合消除干扰。其余共存离子均不影响测定。
3 样品分析
按1.2实验方法,对管理样进行测定,测定结果见表4和表5。
4 参考文献
4.1 中国建筑材料科学研究院水泥所编著,《水泥及其原材料化学分析》,中国建材工业出版社,1995年,p207。
4.2 GB/T 176-1996 水泥化学分析方法。1996年
4.3 GB 1595-79 建筑石灰试验方法。1979年