SiO2含量测定

SiO2含量测定 D

（1）

（2）

（3） 原理：硅的测定可利用重量法。将试样与固体氯化铵混匀后，再加盐酸分解，其中的硅成硅酸盐凝胶沉淀下来，经过滤、洗涤，在瓷坩埚中于950℃灼烧至恒重，称量求其质量，得到二氧化硅含量。本法测定结果约较标准法高0.2%左右。若改用铂坩埚在1100℃灼烧恒重、经氢氟酸处理后，测定结果与标准法结果误差小于0.1% 。

（4） 仪器试剂：马弗炉、瓷坩埚、干燥器和坩埚钳； NH4Cl（固），HCl（浓，6 mol·dm，2 mol·dm），HNO3（浓），AgNO3（0.1 mol·dm）。 （5） 步骤：

准确称取0.4g试样，置于50cm烧杯中，加入2.5~3g固体NH4Cl，用玻璃棒混匀，滴加浓HCl至试样全部润湿（一般约需2cm），并滴加浓HNO3 2~3滴，搅匀。盖上表面皿，置于沸水浴上，加热1min，加热水约40cm，搅动，以溶解可溶性盐类。过滤，用热水洗涤烧杯和沉淀，直至滤液中无Cl-离子为止。（用AgNO3

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检验），弃去滤液。

将沉淀连同滤纸放入已恒重的瓷坩埚中，低温干燥、炭化并灰化后，于1000℃灼烧30 min取下，置于干燥器中冷却至室温，称重。再灼烧，直至恒重。计算试样中SiO2的含量。 （6） 结果表述： 二氧化硅含量（%）=(m2-m1)/m 式中：m1 ——恒重坩埚质量，g； m2 ——灼烧后坩埚与试样质量，g； m ——试料质量，g。 所得结果应表示至二位小数。

（7） 允许差： 含量范围 ≤60 >60 允许差（%） 0.30 0.40

（8） 讨论：灰化时需从低温开始，并逐渐升温至沉淀

变白，然后于950~1000℃高温炉中灼烧。如开始时骤加高温，灰化不易完全，这时可能会生成黑色碳化硅。即使在高温下长时间灼烧，也难使沉淀变白而完全转化为二氧化硅，常使分析结果偏低。

 溶样

准确称取约2g水泥样品于250cm烧杯中，加入8g NH4Cl，搅拌20min混匀。加入浓HCl 12 cm，使试样全部润湿，再滴加浓HNO34~8滴，搅匀，盖上表面皿，置于已预热的沙浴上加热20~30min，直至无黑色或灰色的小颗粒为止。取下烧杯，稍冷后加热水40cm，搅拌使盐类溶解。冷却后，连同沉淀一起转移到500cm3容量瓶中，用水稀至刻度，摇匀后放置1~2h，让其澄清。然后，用洁净干燥的虹吸管吸取溶液于洁净干燥的400cm3烧杯中保存，作为测Fe、Al、Ca、Mg等元素之用。

 氧化镁、氧化钙的测定

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（1）准备工作：

1 甲基橙指示剂溶液（0.1%）：称取甲基橙0.1g溶于100ml水中。

2 三乙醇胺溶液（1+2）：取三乙酸铵（密度1.12g/cm3）1体积与水2体积混匀。

4.43 氢氧化钾溶液（4 mol/L）：称取氢氧化钾224g，溶于1L水中。

3 盐酸（1+1）:取盐酸（密度1.19g/cm3）1体积与水1体积混匀。

4 氨-氯化氨缓冲溶液（pH≈10）：称取54.0g氯化铵，溶于水，加350mL氨水，稀释至1000mL，保存于塑料瓶中。

5 氨水（1+1）：取氨水（密度0.90g/cm3）1体积与水1体积混匀。

6 甲基百里酚蓝络合指示剂：称取甲基百里酚蓝0.2g，加硝酸钾20g，研细。 7 钙指示剂：0.5%水溶液。

8 铬黑T：称取铬黑T0.1g,加氯化钠10g,研细。 9 氟化钾：2%

（2）原理：氧化钙和氧化镁的测定，采用EDTA络合滴定法

以氟化钾消除硅酸对钙的干扰，在三乙醇胺存在下，于pH>13时，钙指示剂作指示剂，用EDTA标

准溶液滴定钙；

用氟化钾抑制硅酸钙的形成并掩蔽锆、铝、钛，用三乙醇胺掩蔽铁，在氨性溶液中，用EDTA标准溶液滴定钙、镁合量，用差减法求出氧化镁的含量。 （3）仪器试剂：

加热器，烧杯（250mL ，1L）,容量瓶（1L 2L），玻璃棒，锥形瓶（250mL），酸式滴定管，碱式滴定管，移液管（５，１０，２５，５０），量筒（５００，５０，１０，）

碳酸钙，甲基橙指示剂溶液（0.1%）, 三乙醇胺溶液（1+2）, 氢氧化钾溶液（4mol/L）, 乙二胺四乙酸钠,（1+2）三乙醇溶液, 钙指标剂, 铬黑T，（1+1）盐酸，氨-氯化铵缓冲溶液（pH≈10），氨水（1+1），甲基百里酚蓝指示剂 （4）步骤：

1 氧化钙标准溶液（1mg/mL）的配制：称取经110℃烘2h的碳酸钙1.7848g，置于250mL烧杯中，滴加（1+1）盐酸溶解，煮沸片刻，冷却至室温，移入1L容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀。此液每毫升含氧化钙1mg。

2 EDTA标准溶液（0.01mol/L）的配制：称取7.4g乙二胺四乙酸钠，置于1L烧杯中，加水约500mL，搅拌至完全溶解后，移入2L容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。 标定：吸取氧化钙标准溶液（4.58）5mL，置于250mL烧杯中，加（1+2）三乙醇溶液5mL，氢氧化钾溶液（4mol/L）5mL，补水至200mL，加入钙指标剂50mg，用EDTA标准溶液（0.01mol/L）滴定至荧光绿消失，突变成玫瑰红色即为终点。

EDTA标准溶液的摩尔浓度M及对氧化钙、氧化镁的滴定度TCaO、TMgO由式（3）、（4）、（5）表示：

M=w/(56.8v)…………………………………………………（3）

TCaO=56.08M…………………………………………………（4）

TMgO=40.30M…………………………………………………（5）

式中：M ——EDTA标准溶液的摩尔浓度，mol/L； W ——吸取钙标准溶液中含氧化钙的质量，mg； V ——消耗EDTA标准溶液的体积，mL； 56.08 ——氧化钙的摩尔质量，g/mol； 40.30 ——氧化镁的摩尔质量，g/mol；

TCaO ——EDTA标准溶液对氧化钙的滴定度，mg/mL； TMgO ——EDTA标准溶液对氧化钙的滴定度，mg/mL； 3 氧化钙的测定：分取试液25.00mL于250mL烧杯中，加7—10毫升2%氟化钾溶液，搅拌均匀后，放置5-10分钟，加甲基橙指示剂溶液（0.1%）1滴，三乙醇胺溶液（1+2）5ml，滴加氢氧化钾溶液（4mol/L）至黄色，再加过量10mL，补水至200mL，加入钙指标剂少许，用EDTA标准溶液（0.01mol/L）滴定至由紫红色变为纯蓝色即为终点。同时做一空白试验。

4 氧化镁的测定：分取25.0mL于250mL烧杯中，加7—10毫升2%氟化钾溶液，搅拌均匀后，放置5-10分钟，加三乙醇胺溶液（1+2）5mL，氨-氯化铵缓冲溶液（pH≈10）25mL、氨水（1+1）25mL，补水至200mL，加铬黑T少许，用EDTA标准溶液（0.01mol/L）滴定至由紫红色变为蓝绿色即为终点。同时做一空白试验。 5 结果表述

氧化钙、氧化镁的百分含量分别由式（17）、（18）计算：

………………………………

（17）

式中：V1 ——滴定试液时消耗的EDTA标准溶液的体积，mL；

V2 ——空白试验消耗的EDTA标准溶液的体积，mL； TCaO ——EDTA标准溶液对氧化钙的滴定度，mg/mL； m ——试料质量，g；

a ——分取试液体积与总体积之比。 所得结果应表示至二位小数。

式中：Ｖ3 ——测定钙镁合量时，试液消耗ＥＤＴＡ标准的体积，mL；

Ｖ4 ——测定钙镁合量时，空白试验消耗的EDTA标准溶液的体积，mL；

V1、V2 ——与式（17）中相同；

TMgO ——EDTA标准溶液对氧化镁的滴定度，mg/mL； m ——试料质量，g；

a ——分取试液体积与总体积之比。 所得结果应表示至二位小数。 6 允许差

含量范围 允许差（%）

≤0.10 0.11~1.00 >1.00

 三氧化二铝含量测定

0.05 0.10 0.15 （1） 原理

三氧化二铝的测定，采用氟化物取代，EDTA络合滴定法。 （2） 仪器药品

1.EDTA标准溶液（0.02mol/L）

配制：称取37.5g乙二胺四乙酸二钠，先用少量水溶解，再用水稀释至5000mL。 标定：铝丝标定

2. 甲基橙指示剂溶液（0.1%） 3. 氨水（1+9）

4．乙酸-乙酸钠缓冲溶液（pH≈5.5） 5. 二甲酚橙指示剂溶液

6. 乙酸锌标准溶液（0.02mol/L） 7. 氟化钠 8. 盐酸（1+19 （3）步骤

测定：分取试液B25.0mL，置于500mL三角瓶中，加入EDTA标准溶液（0.02mol/L）30mL（Al2O3含量较高时，可适当增加EDTA标准溶液的毫升数），加热使溶液保持50℃左右，加入甲基橙指示剂溶液（0.1%）1滴，用氨水（1+9）调至溶液变成橙色，再加盐酸（1+19）调成微红色，再过量2滴，此时溶液的pH约为3.8~4。微沸3~5min，流水冷却至室温，加入乙酸-乙酸钠缓冲溶液（pH≈5.5）10mL，二甲酚橙指示剂溶液（0.2%）5滴，用乙酸锌标准溶液（0.02mol/L）滴定至由黄色突变为微红色。加入2g氟化钠（加入氟化钠后试液的颜色如不是黄色，可滴加盐酸（1+19）使其变为黄色），加热煮沸5min，流水冷却至室温，补加乙酸-乙酸钠缓冲溶液（pH≈5.5）5mL，再补加二甲酚橙指示剂溶液（0.2%）1滴，继续用酸锌标准溶液（0.02mol/L）滴定至溶液由黄色变为微红色。

（4）计算公式

式中：V

——第二次消耗的乙酸锌标准溶液的体积，mL； T ——EDTA标准溶液对三氧化二铝的滴定度，mg/mL； K ——1mL乙酸锌标准溶液相当于EDTA标准溶液毫升数（即对滴时的体积比）； m ——试料质量，g；

a ——分取试液的体积与总体积之比； 0.638 ——二氧化钛换算三氧化二铝的系数。 所得结果应表示至二位小数。 (4)允许差：

含量范围 ≤10.00 10.01~20.00 >20.00 允许差（%） 0.10 0.30 0.40

 三氧化二铁的测定

（1）原理：

三氧化二铁含量的测定，采用邻菲罗啉光度法或火焰原子吸收分光光度法。

邻菲罗啉光度法：分取碱熔之滤液或酸溶之溶液，用柠檬酸掩蔽共存干扰离子，以抗坏血酸将三价铁还原成二价后，在pH≈3的溶液中，加邻菲罗啉使与Fe2+共成桔红色络合物，在分光光度计上于510nm处测吸光度。 （2）步骤：

1 三氧化二铁标准溶液（0.1mg/ml）的配制：准确称取0.2159g分析纯硫酸铁胺，假如少量水及20ml6mol/L盐酸使其溶解，移至250ml容量瓶中，用水稀释至刻度摇匀。 2 标准曲线的绘制：取三氧化二铁标准溶液（4.56）50mL，用水稀释至500mL，此溶液每毫升含三氧化二铁0.01mg。 取每毫升含三氧化二铁0.01mg的标准溶液5.0，10.0，15.0，20.0mL，分别置于50mL容量瓶中，加抗坏血酸溶液（1％）3mL，摇匀，放置10min。加柠檬酸溶液（1mol/L）3mL、对硝基苯酚指示剂溶液（0.5%）1滴，滴加氨水（1+1）调至黄色，滴加盐酸（1+1）10滴，加乙酸-乙酸钠缓冲溶液5mL、邻菲罗啉溶液（0.4%）3mL，用水稀释至刻度。放置15min，在分光光度计以上以试剂空白作参比，于波长510nm处，用

1cm比色皿，测定其吸光度。绘制吸光度-Fe2O3浓度标准曲线。

3 邻菲罗啉光度法

测定：分取试液A或B25.0mL于100mL容量瓶中（Fe2O3含量较高时，可少取样，大稀释），加抗坏血酸溶液（1％）3mL，摇匀，放置10min。加柠檬酸溶液（1mol/L）3mL、对硝基苯酚指示剂溶液（0.5%）1滴，滴加氨水（1+1）调至黄色，滴加盐酸（1+1）10滴，加乙酸-乙酸钠缓冲溶液5mL、邻菲罗啉溶液（0.4%）3mL，用水稀释至刻度。放置15min，在分光光度计以上以试剂空白作参比，于波长510nm处，用1cm比色皿，测定其吸光度。 （3）结果表述：

三氧化二铁的含量由下式计算： Fe2O3(%)=c/(1000ma)*100

式中：c ——在标准曲线上查得的三氧化二铁的浓度，mg/100mL；

m ——试料质量，g；

a ——分取试液体积与总体积之比。 所得结果应表示至二位小数。 （3） 允许差

含量范围 ≤0.50 0.51~1.00 1.01-2.00

允许差（%） 0.05 0.10 0.15