硅酸盐岩石的分析 课程设计
5.3.1硅酸盐材料教学设计2023-2024学年高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
此外，我也意识到需要给学生更多的时间和空间进行自主学习。在课堂上，我可以布置一些相关的作业和探究任务，让学生在课后进行深入研究。这样，学生不仅能通过自主学习加强对知识的理解，还能培养他们的独立思考和解决问题的能力。
在教学过程中，我还发现有些学生对硅酸盐材料的分类部分感到困惑。为了解决这个问题，我决定在课堂上引入更多的实例和图片，帮助学生直观地理解不同类别的硅酸盐材料。同时，我也会通过小组讨论等方式，让学生在互动中学习和交流，从而提高他们的学习效果。
八、课后拓展
1. 拓展内容
为了帮助学生更深入地了解硅酸盐材料，我推荐以下拓展阅读材料和视频资源：
在科学思维方面，学生将通过分析硅酸盐材料的性质和分类，培养逻辑思维和批判性思维，提高学生运用科学方法进行思考的能力。
在科学态度方面，学生将了解硅酸盐材料在现实生活中的应用，认识到科学对于解决实际问题的重要性，培养学生的科学兴趣和社会责任感。
三、教学难点与重点
1.教学重点
本节课的核心内容是硅酸盐材料的定义、分类和性质，以及其在日常生活中的应用。具体重点内容如下：
（2）案例分析：展示陶瓷、玻璃等硅酸盐材料在现实生活中的应用实例，让学生分析其特点和优势。
（3）小组讨论：将学生分成小组，就硅酸盐材料的分类、性质及应用等问题进行讨论，分享彼此的看法和见解。
（4）问答环节：鼓励学生提问，针对学生提出的问题进行解答，确保学生能够充分理解硅酸盐材料的相关知识。
3. 确定教学媒体和资源的使用
硅酸盐岩相制品岩相分析
实验四硅酸盐岩相制品岩相分析
一、实验目的要求
1、熟练掌握偏光显微镜的检查与校正方法；
2、熟悉硅酸盐制品原料的显微结构特征；
3、了解玻璃制品中几种常见的缺陷。
二、实验仪器设备
1.预习教材有关章节内容，了解硅酸盐制品及原料中常见的矿物；
2.偏光显微镜；
3.典型的云母、长石、石英、辉石、角闪石等矿物薄片以及玻璃制品显微结构的的观察。
三、实验方法和步骤
1、检查调节偏光显微镜；
2、观察几种硅酸盐制品及原料中常见矿物的镜下特征；
（1）从薄片中选取石英、长石、黑云母、角闪石等矿物晶体，单偏光镜下对比观察并记录和描述突起特征；
（2）确定突起等级和正负（必要时寻找矿物与胶结物之间的边界进行测定）（3）选择含方解石矿物的矿片，置于物台，调节好显微镜，转动物台，就会观察到在方解石上出现闪突起（即在不同位置上，方解石突起变化明显）
3、观察玻璃的显微结构特征。
（1）玻璃体内的缺陷
玻璃材料(包括微晶玻璃的母体玻璃)应该是质地均匀，绝大多数是无色、透明、美观和非晶质的无定形材料，如果在制造过程的某环节出现问题，在玻璃体内就会出现某种与之相应的缺陷。
（2）缺陷的出现不仅影响玻璃制品的美观和光学均一性，还降低制品的机械强度、热稳定性及使用价值，有时甚至成为废品。
在玻璃体内常见的缺陷可以分为结晶质、非晶质和形态缺陷等三大类。
四、实验报告
1. 从薄片中选取某一矿物晶体，单偏光镜下观察并记录和描述其糙面及突起特征（包括突起等级和正负）；
2.镜下观察某一种玻璃缺陷，记录下来并进行缺陷种类分析。
硅酸盐岩石的分析 课程设计
工业分析课程设计设计题目：硅酸盐岩石分析系部：化工系专业：工业分析与检验学生姓名: 学号:起迄日期:2014年4月25日~ 2014年5月25日指导教师:目录引言 (4)第一章硅酸盐分析 (5)1.1 岩石全分析的意义 (5)1.2 硅酸盐岩石的组成和分析项目 (5)1.3 硅酸盐岩石全分析的试样分解方法 (5)1.3.1 酸分解法 (6)1.3.2熔融法 (6)1.3.3 烧碱法 (6)1.4 硅酸盐岩石的分析系统 (6)1.4.1 经典分析系统 (6)1.4.2 快速分析系统 (7)第二章采样 (8)2.1 采样的重要性 (8)2.2 硅酸盐岩石试样的采集方法及取样量 (8)2.2.1 采样方法 (8)2.2.2 取样量 (8)2.2.3取样方式 (9)第三章制样 (12)3.1 制样的重要性 (12)3.2 制样的基本程序 (12)3.3 确定缩分次数及分析试样量 (13)第四章测定过程及原理 (15)4.1二氧化硅含量的测定 (15)4.2 三氧化二铁含量测定 (16)4.3 三氧化二铝含量测定 (17)4.4 二氧化钛含量测定 (19)4.5 CaO含量测定 (20)4.6 MgO含量测定 (20)4.7 灼烧减量的测定(用分析天平) (21)第五章数据处理 (22)第六章设计小结（体会和建议） (23)参考文献 (24)引言硅酸盐是有二氧化硅和金属氧化物所形成的盐类，是硅酸中的氢被Al ，Fe,Ca,Mg,K,Na 及其他金属离子取代而形成的盐。
硅酸是2SiO 的水合物，它有多种组成，如偏硅酸32SiO H ,正硅酸44SiO H ，焦硅酸726O Si H 等，可用O yH xSiO 22 表示，习惯上常用简单的偏硅酸表示硅酸。
因为x ，y 的比例不同，而形成元素不同，含量也有很大差异，所以很多种硅酸盐。
硅酸盐在自然界的分布很广，种类繁多，硅酸盐约占地壳组成的3/4，是构成地壳，岩石，土壤和许多矿物的主要成分。
高中化学3.3.1硅酸盐矿物与硅酸盐产品教案2苏教版必修1
★教课目的知识技术：1．认识硅、二氧化硅、硅酸、硅酸盐的存在与性质，认识硅及其化合物在生活实质中的重要应用。
2．要修业生查阅资料，学会经过查阅资料来获得知识的学习方法, 培育对新旧知识进行概括比较的逻辑思想能力，培育自主学习和创新能力过程方法：1．经过对自然界中存在的含硅化合物的学习，使学生认识硅元素在自然界的存在形式及硅酸盐的构造复杂性。
2．经过研究性实验掌握硅酸钠的相关知识；学会将硅酸盐的化学式书写氧化物的形式的方法和技巧。
3．经过对硅酸盐工业产品的认识，使学生认识到硅酸盐矿物的应用与人类文明的发展的亲密关系。
4．利用图片、模型、表格、视频、实物、实验及多媒体教学手段等，加强直观性和形象性。
感情态度与价值观：1．从传统材想到信息资料的学习，激发学生学习兴趣，加强学生研究、研究、发现新资料的意识；领会“化学――人类进步的要点”这句话的思想内涵，加强学生学习化学的兴趣。
2．认识我国资料科学发展的成就、社会及科学技术的发展对新式资料的要求，激发学生爱国主义热忱，提升社会责任感。
★教课要点硅酸钠、单质硅、二氧化硅的性质；硅酸盐的氧化物形式的书写★教课难点单质硅和二氧化硅的构造★教课课时第一课时：硅酸盐矿物、传统资料与信息资料的介绍。
第二课时：单质硅、二氧化硅的构造和性质及它们的用途。
★教课方法研究式教课，多媒体教课法。
★教课过程硅酸盐矿物与硅酸盐产品导入新课：在平时生活中，我们常常接触到玻璃、水泥、及陶瓷。
同学们知道这些硅酸盐是用什么原料生产的吗？那这节课我们就来研究硅酸盐相关的知识。
提出问题：（ 1）硅元素在地壳中的含量如何？（ 2）硅元素在自然界主要有哪些存在形式？分析：（ 1）地壳中硅元素的含量仅次于氧，约占总质量的四分之一。
（2）硅元素在自然界中主假如以硅酸盐和二氧化硅的形式存在。
地壳质量的92％是硅酸盐和二氧化硅。
过渡：硅元素在自然界中宽泛存在，主假如硅酸盐和二氧化硅的形式，下边我们先来认识硅酸盐的相关知识。
《硅酸盐矿物和硅酸盐产品》课室教学的设计和实践
１ ． 认识陶瓷、 水泥、 玻璃等常见的硅酸盐产品； ２ ． 知道几种 常见 的硅 酸盐及矿石 。 因此 ． 常规教 学 中 ， 师通常 以讲 解辅 以 图片的 在 教 方式 展开 ． 只作简单介绍 、 一般 了解。通过对新教材的细 细推 敲 。 们发 现 。 我 这节课 中蕴 含着大 量 的教 育教 学的 要素， 从化学 的角度看 ， 其价值和 意义是惊人 的 ！首先 ，
内涵 。 比如 ： 瓷和Ｃ ｉａ ｈｎ 的中国情结 ： 陶瓷 和古代华 夏文明
③水泥 和玻璃—— 水硬性是水泥 的最大特性 ， 认识
特Ｊ ｆ 生不能只有枯燥地讲 和空洞地想 ． 为此课堂上设 计 了 用 速凝水 泥 （ 加水 搅拌 ５ 分钟 即凝 固 ）让 同学们 亲手 制 ， 作 艺术水泥板 ， 受水泥硬化 的全 过程 。普通玻 璃和钢 感
一
。
物馆宣 教职 能 的进 一步 互动———请 博 物馆专 业 人员
走入课堂讲解 陶和瓷 的区别 ． 同学们领 略专业 的文物 让
将其落实 在实际教 学活动 中 ． 是新课程 改革的关键环 将 节 。《 硅酸盐矿 物和硅 酸盐产 品》 一课 的精彩设计和生动
讲 解。 ②硅酸 盐矿石— —认识矿 石最好 的方法 莫过 于 亲 ． 眼看到 ． 亲手触摸 矿石了 。本环节从博 物馆标本 室借来
化玻璃是 日常生活 中最 主要 的两种玻璃 ． 为加深 学生对
其 性能的进一步认识 ． 堂上设计 了钢化玻璃 和普通玻 课 璃 的Ｐ Ｋ——撞击试验 ．为能给课堂提供 高性能 的钢化 玻 璃 ．我们联系 了福 特汽车４ 店 。Ｓ Ｓ ４ 店慷慨 赞助 了一块 车用钢化玻璃 。 ２品质 和能力 ． 本堂课采用分 组的方 式 ． 设计 了多组 学生 的协作学
硅酸盐岩石快速分析法
硅酸盐岩石快速分析法近年来，硅酸盐岩的快速分析方法已有很大进展。
由于这些方法都利用了近化分析化学的新成就，因此，方法本身就具有很高的准确度。
又由于避免烦琐的化学分离手续，除了能缩短分析时间外，同时也减少了引进误差的机会，相对地提高了方法的准确度，使快速方法达到日臻完善的进步。
其中用来测定二氧化硅的有动物胶重量法，氟硅酸钾容量法或硅钼兰比色法；测定氧化铝的有EDTA容量法，酒石酸钾钠一氟化钾容量法；测定氧化钙一般用EDTA容量法（但所用指示剂不同）；测定氧化镁用EDTA容量法或8羟喹啉容量法。
我所分析组为了制定一种设备简单，效率又高的硅酸盐岩石分析方法，对上述各方法进行了分析对比，取长补短，作了部分改进。
下面介绍改进后的分析方法。
一、二氧化硅的测定1. 方法提要试样经NaOH熔融分解，硅的化合物转化为易于分解的的硅酸钠，而金属氧化物则转化为氢氧化物。
熔融物以适量热水及浓盐酸浸取，金属氢氧化物即转化为热氯化物，硅酸钠转化为硅酸，部分仍以水溶胶状留在溶液中。
然后，在浓盐酸溶液中加入动物胶，促使硅酸凝聚、沉淀：此后过滤、灼烧，即得二氧化硅。
按照胶体相互聚沉的原理，当用动物胶凝聚可溶性二氧化硅时，试液的酸度、凝聚时的温度、动物胶的浓度都会影响动物胶对硅酸的凝聚作用。
因此，凝聚二氧化硅溶胶必须注意以下几点：① 试液中浓盐酸的量应维持在30％以上（体积百分比）。
② 加动物胶时试液温度控制在60-70o C，温度高于80时，动物胶的凝聚作用会大降低。
③ 动物胶加入的数量过多或不足，不仅对二氧化硅水溶胶会失去凝聚作用，甚至反而会保护水溶胶。
2. 所需试剂① 氢氧化钠A.R（固体粒状）② 盐酸 A.R（比重1.19g）③ 1％动物胶水溶液：取1克动物胶溶于100毫升热水中（随配随用）④ 5：95的盐酸洗液3.分析手续精确称取研细并在105-110o C下干燥过的试样0.5-1.0克于银钳埚中，慢慢加入5克NaoH,在低温炉或酒精灯上以小火加热，使NaOH溶化，然后逐渐升温至600-650o C进行熔融，保持10-15分钟（附注①）。
《硅酸盐岩相分析》课件
3 建筑工程
分析硅酸盐岩的相组成， 可用于预测地质灾害， 如滑坡和地震。
了解硅酸盐岩的力学性 质，有助于设计和施工 建筑工程。
案例研究：硅酸盐岩相分析在地质勘探 中的应用
测井曲线分析
通过分析测井曲线中硅酸盐岩 相的特征，确定油气藏的类型 和含量。
岩石样品分析
对采集的岩石样品进行硅酸盐 岩相分析，了解岩石的组成和 性质。
地质勘探地图
制作地质勘探地图，标注硅酸 盐岩相的分布范围和特征。
结论和总结
硅酸盐岩相分析是地质学中重要的研究方法，具有广泛的应用领域。通过 了解硅酸盐岩的相组成和特征，我们可以更好地理解地质过程和资源分布， 为地质勘探和工程设计提供科学依据。源自《硅酸盐岩相分析》PPT 课件
本课件介绍了岩石相分析的定义和重要性，岩石相的分类和特征，硅酸盐岩 相的基本特征与识别方法。
岩石相的分类和特征
1
角砾岩相
含有较大的角砾状碎石，显示出强烈的角砾岩相特征。
2
砂岩相
由砂粒组成，具有较好的储集性能和透水性。
3
泥岩相
主要由粘土矿物组成，具有良好的隔绝性和保持性。
硅酸盐岩相分析的实验方法与步骤
薄片鉴定
使用显微镜观察硅酸盐岩的显微结构和矿物组成。
化学分析
通过化学试剂检测硅酸盐岩的成分和含量。
物理性质测试
测量硅酸盐岩的密度、硬度和其他物理性质。
硅酸盐岩相分析的应用领域和意义
1 石油勘探
通过硅酸盐岩相分析， 可以确定油气运移路径 和油气藏分布。
2 地质灾害预测
岩石矿物中硅酸盐分析方法的研究与设计
作者： 吴静
作者机构： 广东省地质局第八地质大队,广东梅州514089
出版物刊名： 化工管理
页码： 17-17页
年卷期： 2018年 第2期
主题词： 岩石矿物 硅酸盐 微波消解法 研究设计
摘要：硅酸盐是非常常见的硅氧化合物之一,主要广泛分布于地壳当中,它不但是化工原料,而且是大部分岩石矿物的主要构成成分,广泛应用于科研领域和工业生产领域。
本文中,笔者主要分析了硅酸盐的化学成分,并针对如何系统分析岩石矿物中的硅酸盐提出新的研究和设计方法,即微波消解法,这种方法可以迅速分析和分解岩石试样,一方面确保分析的准度和精度,另一方面有效提升分析效率。
通过实验可以发现,微波消解法不但简单高效,而且有助于提升工业生产水平,可以在工业生产中大量适用。
岩石矿物中硅酸盐分析方法的研究与设计
岩石矿物中硅酸盐分析方法的研究与设计摘要：硅酸盐是岩石矿物结构中的主要组成部分，不仅能够丰富我国地质结构种类，同时也因其自身特质成为了我国工业发展过程中的重要基础。
由于该物质在我国岩石矿物中的占比较大，因此可利用将岩石矿物中的硅酸盐分析出来的方式为工业提供生产条件，是促使我国坚持走可持续发展的有效手段之一。
为此，如何有效将硅酸盐从岩石矿物中分析出来则成为主要的问题之一。
经研究后发现，微波消解法在分析硅酸盐的过程中起到的作用较大，其经济效益也极高，是目前最有效的分析方式。
为此，本文对硅酸盐进行简要阐述，对微波消解法的具体工作原理进行分析，并对其具体实验过程进行研究与设计，为进一步促使我国经济水平提升提供有利条件。
关键词：硅酸盐；岩石矿物；微波分解法；研究与设计一、关于硅酸盐的作用及分析方法的概述硅酸盐是我国工业发展过程中常用的工业原料之一。
顾名思义，硅酸盐指的是由硅、氧以及其他化学元素通过化学反应后形成的硅酸化合物的总称。
而通过我国勘测单位在地质勘测过程中发现，该化合物多存在于我国岩石矿物中，是组成地质矿物的重要部分，在我国地质矿物中较为常见，据不完全统计，我国有86%以上的岩石矿物中都包含硅酸盐化合物，且作为岩石矿物的主要组成部分，在矿物中的占比达到80%，不仅能够提升岩石矿物整体硬度，同时也能够为我国工业发展提供大量原料来源，是较为理想的工业原料提供渠道。
但由于硅酸盐化合物具有高熔点、高稳定性的特点，这些特点不仅能够为工业生产提供优势，同时也使对硅酸盐的分离与提取产生了一定困难。
但即便如此，该化合物在我国的应用前景仍旧十分广泛，是促使我国工业发展的重要条件。
鉴于硅酸盐对于我国工业的重要性，我国相关单位则应当根据我国工业需求合理地对岩石矿物进行开采。
但在开采过程中应注意，硅酸盐在我国岩石矿物中所占的比例较大，且由于地质条件丰富，我国至少有800种以上的岩石中均含有大量硅酸盐，但由于各类岩石中硅酸盐化合物中的元素不尽相同，存在较大差异性，例如Al、Fe、Mg、K以及Ca等，为此在开采过程中必须通过化学方法对该硅酸盐进行分析与研究，找出成分后才能最终确定对该硅酸盐的具体使用渠道。
论岩石矿物中硅酸盐的系统分析方法研究
论岩石矿物中硅酸盐的系统分析方法研究论岩石矿物中硅酸盐的系统分析方法研究【摘要】本文首先介绍了硅酸盐岩石矿物的化学成分以及其在工业生产中的重要作用,然后就如何更好的开发和利用硅酸盐原理进行了相关探讨，认为对岩石矿物中硅酸盐的系统分析可以做到更好的定性定量，从而可以更好的效劳于工业开采，所以下文中笔者将主要对岩石矿物中硅酸盐的系统分析方法中的一个重要方法——微波消解法进行主要阐述与研究,根据微波作用原理阐释了微波消解作用的特点，并结合试验说明用微波消解法来分解硅酸盐试样具有快速、简单、经济的特点，可以更好的在生产控制上进行推广和应用。
【关键词】岩石矿物;硅酸盐;系统分析方法引言硅酸盐并不是某一种单纯的花和物，而是岩石矿物的一个重要的组成局部,其代表的是一类化合物，指的就是硅(Si)、氧(O)与其他几种化学元素(主要包括Al、Fe、Mg、K以及Ca等元素)结合而成的一种化合物的总称。
经勘测，硅酸盐在地壳中的分布是十分广泛的,它是地壳中非常常见的一种物质,是构成多种岩石与土壤的重要组成成分，几乎存在土壤和岩石的地方就存在硅酸盐。
所以如果充分的对于硅酸盐的性能加以研究和利用，可以开发出大量的可用原料来效劳于我们的工业生产，不仅可以缓解当前工业原料紧缺的现状，还有利于新型工业产品的研发。
据有关资料统计,硅酸盐的总体储量约占地壳质量的80%以上，是我们解决生产原料的一个理想选择。
从化学性质上看，硅酸盐种类较多且多数熔点较高，同时性质十分稳定,这些特征都有利于硅酸盐应用于工业生产当中,就目前来看，一局部硅酸盐的成品已经被广泛地应用于工业、科研以及实际的生活之中，其开展前景也是非常广阔的。
由此可见，加强对于硅酸盐的性质的研究和化学分析，无论是对企业生产还是社会生活都是有着非常重要的意义的。
所以，我们要认真对待岩石矿物中的硅酸盐的定性与定量分析工作,以便为原料的开采和应用打下良好的根底，就目前学界对于硅酸盐的化学分析的研究成果来看，已经日趋成熟和完善，也研发出看多种硅酸盐的消解方法和技术。
硅酸盐岩石分析2008
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➢过氧化钠虽然有很强的氧化能力和分解效力， 但因它强烈侵蚀坩埚带入大量杂质给分析造成不 便，又因过氧化钠本身纯度不高，所以在全分析 中不常使用。
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4、偏硼酸锂等含锂硼酸盐熔融分解 ➢锂盐熔剂分解试样的最大优点是可以在制备液 中测定钾和钠。 ➢偏硼酸锂熔融的缺点是熔融后熔块不易提取。
2Ca2(Al,Fe)3(SiO 4)3(O H) 2. 结晶4C 水a 与O 矿 物3结Al合2O 的3(稳3定Fe性2O 较3)差 ，6它Si是O 以2 HH 2O2分O 子状态
存在于矿物的晶格中，如石膏CaSO4﹒2H2O。
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第四节 主要成分的分析方法
一、硅
岩石、矿物中的硅常以石英或硅酸盐形式存在，其 测定方法可以用重量法、滴定法、原子吸收光谱法、 微波等离子体-发射光谱法、X-射线荧光光谱法、 分光光度法等，课程主要介绍重量法、滴定法和分 光光度法。
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3、过氧化钠熔融分解
过氧化钠是一种强氧化性的碱性熔剂，分解硅酸 盐岩石样能力极强，许多较难被酸或其它熔剂分 解的硅酸盐矿物，如熄石、铬铁矿等，都能被过 氧化钠分解，用过氧化钠熔融分解样品时，能将 一些元素的低价化合物氧化为高价状态。如铬被 氧化为六价，硫化物、砷化物被氧化为硫酸盐和 砷酸盐。
浓度（%）
30-80 0-30 0-10 0-10 0-50 0-20 0-15 0-15
成分
H2O TiO2 P2O5 MnO CO2
F S
浓度（%）
0-10 0-5 0-1.5 0-1 0-2 0-3 0-1
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三、硅酸盐分析项目
在地质工作中，经常要求进行岩石成分的全分析， 其主要目的是为了了解岩石内部组分的变化，元素 在地壳内的迁移情况和变化规律，岩浆的来源，阐 述岩石的成因等问题。
硅酸盐岩石分析
作业指导书硅酸盐岩石分析实验室作业文件文件编号：硅酸盐全分析第45页共37页第四版第0次修订颁布日期：2008年 1 月 5 日DZG93-08 一、烧失量1．方法提要：样品经1000℃灼烧后所失去和增加重量的代数和即为烧失量。
2．分析步骤：准确称取0.5g样品经105-110℃烘干的试样于已恒重的瓷坩埚中，将坩埚置于高温炉中，由低温开始，慢慢升高温度，在950-1000℃下灼烧一小时，取出放入干燥器中，冷却到室温（半小时）称重。
并灼烧至恒重。
3．结果计算：烧失量%=（G1/G）×100G1：灼烧后重量，g；G ：样品重量，g。
4．注意事项：一般矿石经灼烧后，失去的组份主要为二氧化碳，化合水及少量有机物及硫、氟、氯等。
此温度下黄铁矿失去硫而转化成氧化铁，部份硫可氧化成硫酸根，如有碳酸钙存在硫酸根和氧化钙化合成硫酸钙，此硫酸钙在高温下开始分解。
试样含有氧化亚铁和二氧化锰等物质，灼烧时发生氧化—还原反应，含氧化亚铁高时则出现负值。
因此烧失量可以被看成是在高温下各种化学反应重量增加或减少的代数和。
灼烧时，挥发份的损失和温度及灼烧时间有密切关系。
必须严格控制温度和灼烧时间。
温度不能超过1000℃，否则三氧化二铁会转化成四氧化三铁和氧气。
灼烧后的试样吸水性很强，称重必须迅速。
DZG93-08 二、吸附水的测定1．分析步骤：称取1-2g样品于已恒重的称样瓶中，半开瓶盖，放入105-110℃温度的烘箱中烘2小时，取出放置片刻，再移入干燥器里冷却30min称重，至恒重为止。
2．结果计算：H2O-%=[(A-B)/G]×100A：称量瓶及样品总重，g；B：烘干后的试样和称量总重，g；G：样品重量，g。
3．注意事项：一般岩石和矿石含水有两种，一为吸附水（非结晶水）用H2O-表示，一为化合水（结晶水）用H2O+表示。
小于110℃时所测定的水份可计算吸附水，大于110℃所测定的水份可计算为化合水。
吸附水份不是矿石中所固有的，它随着试样粉碎细度和大气温度不同而变化。
硅酸盐岩石的系统化学全分析
化学全分析指导书工程系化学教研室编景德镇陶瓷学院科技艺术学院2013年3月硅酸盐岩石化学分析一、实验目的1、熟练掌握陶瓷原料中Si、Al、Fe、Ti、Ca、Mg、K、Na以及烧失量的测定原理与方法。
2、综合运用化学分析的各项操作技术。
3、了解陶瓷原料中各组分对产品性能的影响。
二、实验原理三、实验步骤1、二氧化硅的测定（动物胶重量法）P32、二氧化铝的测定（氟化钠取代EDTA络合滴定法）P43、三氧化二铁的测定（邻菲罗啉分光光度法）P64、二氧化钛的测定（二胺替比林甲烷法）P75、氧化钙和氧化镁的测定（EDTA络合滴定法）P96、氧化钾和氧化钠的测定（火焰光度法）P107、灼烧减量的测定P12下面进行分述：SiO2的测定——动物胶重量法一、目的1.了解用动物胶重量法测定硅酸盐试样中SiO2的原理和方法。
2.学习用碱融熔分解试样的操作技术。
3.掌握非晶形沉淀的过滤、洗涤、燃烧的操作技术。
二、原理硅酸盐在自然界分布很广，其绝大多数硅酸盐是不溶于酸的，因此，试样通常需用碱熔融法分解。
试样可用NaOH熔融分解，经分解后，硅的化合物将化为易分解的硅酸钠，金属氧化物转为氢氧化物，熔融物以适当的热水和浓盐酸浸取，则金属氧化物转为氯化物，硅酸钠转化为硅酸。
大部分以水凝胶状的SiO2·xH2O析出，带有不定数的结晶水，这些结晶水需经高温燃烧才能除尽，有少部分硅酸仍以水溶胶状留在溶液之中。
硅酸具有较强的亲水性，在溶液中带有负电荷，而动物胶是一种富有氨基酸的蛋白质，在水溶液中具有很强的亲水性，在盐酸介质中吸附H+离子而带正电荷，根据胶体相互聚沉的原理，在浓盐酸介质溶液中加入适当的动物胶，利用它的正电荷与硅酸的负电荷产生的胶聚作用，使硅酸沉淀完全。
硅酸沉淀即使经灼烧，还可带不挥发性杂质的铁、铝等化合物，所以，在精密的分析中，经灼烧的沉淀还需用氢氟酸和硫酸处理，使SiO2转化为SiF4挥发“逸出”，再经灼烧、称重，以两次称量之差得到纯SiO2的重量。
硅酸盐岩相学
硅酸盐岩相学（偏光、反光显微镜分析）何谓岩相学：是从地质学科沿革而来的。
金属—金相学—金属显微镜反射光金属矿物（不透明矿物）—矿相学—矿相显微镜（反光）偏光岩石（透明矿物）—岩相学—岩相显微镜（偏光）透射光不透明（吸收性）晶体光学基础理论晶体光学原料—天然岩石、矿物制成薄片，磨至陶瓷材料产品—人造（工艺）岩石厚度为0.03mm透明——岩相显微镜（绝大多数情况）不透明——矿相显微镜本编重点：主要介绍透射光偏光显微镜的分析方法，即岩相学，对反射光偏光显微镜分析（反光）即矿相学作一般介绍。
第一章晶体光学基础晶体光学——是研究可见光通过透明晶体所产生的一些光学现象及其规律的一门科学。
是利用偏光显微镜研究陶瓷材料光学性质的理论基础，属于结晶学和晶体物理学的一部分内容。
地质学科将其划为岩石学课程的一个组成部分。
陶瓷材料的原料及产品，主要组成相是晶体，故借助研究天然岩矿的方法来研究陶瓷。
试样磨至0.03mm透光不透光↓↓薄片光片↓↓偏光显微镜反光显微镜↓↓岩相学矿相学↓↓晶体光学不透明（吸收性）晶体光学§1. 光在晶体中的传播一、光的基本性质光——有一定波长的电磁波。
由无数具有能量的粒子所组成—微粒性波粒的二重性以波动的形式在运动着——波动性在均匀介质中沿着直线方向传播是一种横波又在垂直传播方向的平面内振动电磁波——广宽的区域 3.5 Km 无线电波λmaxγ—射线λmin 按λ大小排成波谱。
可见光3900~7700 A很窄，仅占2.5cm.可见光λ不同，颜色不同。
λ从大小时，颜色顺序为：红、橙、黄、绿、蓝、青、紫通常看到的是七种单色光的混合——白光。
这里要注意λ的单位，与之相关的还有薄片厚度（d）。
单位之间的换算：λ（ A或mμ、nm）d（mm）1nm（mμ）=10 A=10-3μm=10-6 mm注意：mμ现在不用，用nm。
二、自然光与偏振光（偏光）按光的振动特点不同可分为：1、自然光：一切直接由光源发出的光。
第四讲硅酸盐及矿石分析
第四讲硅酸盐分析教学基本要求1．了解硅酸岩石分析系统；2．掌握硅酸盐材料中二氧化硅、三氧化二铁、三氧化二铝、氧化钙、氧化镁的测定方法。
§4.1概述一．硅酸盐的种类和组成硅酸盐可分为天然硅酸盐和人造硅酸盐。
天然硅酸盐包括硅酸盐岩石和硅酸盐矿物等，在自然界分布较广，按质量计，约占地壳质量的85%以上。
在工业上常见的有长石、粘土、滑石、云母、石棉、石英等。
除此之外，在所有矿石中都含有硅酸盐杂质，例如煤渣及冶炼金属的炉渣等。
人造硅酸盐是以天然硅酸盐为原料，经加工而制得的工业产品，例如水泥、玻璃、陶瓷、水玻璃和耐火材料等。
硅酸盐不仅种类繁多，根据其生成条件的不同，其化学成分也各不相同。
总体上说，周期表中的大部分天然元素几乎都可能存在于硅酸盐岩石中。
在硅酸盐中，SiO2是其主要组成成分。
在地质学上，通常根据SiO2含量的大小，将硅酸盐划分为五种类型，即极酸性岩〔w（SiO2）＞78%〕、酸性岩〔78%＞w（SiO2）＞65%〕、中性岩〔65%＞w（SiO2）＞55%〕、基性岩〔55%＞w（SiO2）＞38%〕和超基性岩〔w（SiO2）＜38%〕。
硅酸盐水泥熟料中的CaO、SiO2、Al2O3和Fe2O3等四种主要氧化物占总量的95%以上，另外还有其它少量氧化物，如MgO、SO3、TiO2、P2O5、Na2O、K2O等。
四种主要氧化物的含量一般是：CaO为62%~67%，SiO2为20%~24%，Al2O3为4%~7%，Fe2O3为2.5%~6%。
2. 硅酸盐的分析项目在硅酸盐工业中，应根据工业原料和工业产品的组成、生产过程控制等要求来确定分析项目，一般测定项目为水分、烧失量、不溶物、SiO2、Al2O3、Fe2O3、TiO2、CaO、MgO、Na2O、K2O 等。
依据物料组成的不同，有时还要测定MnO、F、Cl、SO3、硫化物、P2O5、B2O3、FeO等等。
1．水分的测定水分一般按其与岩石、矿物的结合状态不同分为吸附水和化合水两类。
硅酸岩全分析讲义
硅酸盐（silicates分析§ 1.1 概述一、硅酸盐的种类硅酸盐是硅酸中的氢被铁、铝、钙、镁、钾、钠及其它金属离子取代而形成的盐。
1、天然硅酸盐天然硅酸盐包括硅酸盐岩石和硅酸盐矿物等，是构成地壳岩石、土壤和许多矿物的主要成分。
在已知的2000 种矿石中，硅酸盐矿石达800 多种。
常见的天然硅酸盐矿石主要有：正长石［K（AlSi 3O8）］、钠长石［Na（AlSi 3O8）］、钙长石［Ca（AISi3O8）2卜滑石［Mg s Si d O ioQ H”］、白云母［KAI 2（AISi3O io）］、石英等。
2、人造硅酸盐人造硅酸盐是以天然硅酸盐为主要原料，经加工而制成的各种硅酸盐材料和制品。
如：硅酸盐水泥、玻璃及制品、陶瓷及制品、耐火材料等。
（1）硅酸盐水泥凡细磨成粉末状，加入适量水后可成为塑性浆体，既能在空气中硬化又能在水中继续硬化，并能将砂、石等胶结在一起的水硬性胶凝材料，通称为水泥。
（2）玻璃普通硅酸盐玻璃的主要成分为：SiO2、AI2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、Fe2O3、B2O3等。
（3）陶瓷陶瓷有普通陶瓷和特种陶瓷。
普通陶瓷以黏土为主要原料，与其它矿物原料经过破碎、混合、成型，经过烧制而成的制品。
特种陶瓷是指具有某些特殊性能的陶瓷制品，广泛应用于电子、航空、航天、生物医学等领域。
陶瓷原料的主要成分为：SiO2、AI 2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、Fe2O3、CaF2、SO3 等。
（4）耐火材料耐火材料是耐火温度不低于1580 C并能在高温下经受结构应力和各种物理作用、化学作用和机械作用的无机非金属材料。
大部分耐火材料是以天然矿石为原料制造的。
按化学成分可分为酸性耐火材料、中性耐火材料和碱性耐火材料。
耐火材料的主要测定的项目有：烧失量、SiO2、Al 2O3、CaO、MgO、心0、Na?。
、Fe z O?、TQ2等。
二、硅酸盐的分析项目与全分析结果的表示1、硅酸盐的分析项目在硅酸盐工业中，应根据工业原料和工业产品的组成、生产过程等要求来确定分析项目。
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工业分析课程设计设计题目：硅酸盐岩石分析系部：化工系专业：工业分析与检验学生姓名: 学号:起迄日期:2014年4月25日~ 2014年5月25日指导教师:目录引言 (4)第一章硅酸盐分析 (5)1.1 岩石全分析的意义 (5)1.2 硅酸盐岩石的组成和分析项目 (5)1.3 硅酸盐岩石全分析的试样分解方法 (5)1.3.1 酸分解法 (6)1.3.2熔融法 (6)1.3.3 烧碱法 (6)1.4 硅酸盐岩石的分析系统 (6)1.4.1 经典分析系统 (6)1.4.2 快速分析系统 (7)第二章采样 (8)2.1 采样的重要性 (8)2.2 硅酸盐岩石试样的采集方法及取样量 (8)2.2.1 采样方法 (8)2.2.2 取样量 (8)2.2.3取样方式 (9)第三章制样 (12)3.1 制样的重要性 (12)3.2 制样的基本程序 (12)3.3 确定缩分次数及分析试样量 (13)第四章测定过程及原理 (15)4.1二氧化硅含量的测定 (15)4.2 三氧化二铁含量测定 (16)4.3 三氧化二铝含量测定 (17)4.4 二氧化钛含量测定 (19)4.5 CaO含量测定 (20)4.6 MgO含量测定 (20)4.7 灼烧减量的测定(用分析天平) (21)第五章数据处理 (22)第六章设计小结（体会和建议） (23)参考文献 (24)引言硅酸盐是有二氧化硅和金属氧化物所形成的盐类，是硅酸中的氢被Al ，Fe,Ca,Mg,K,Na 及其他金属离子取代而形成的盐。
硅酸是2SiO 的水合物，它有多种组成，如偏硅酸32SiO H ,正硅酸44SiO H ，焦硅酸726O Si H 等，可用O yH xSiO 22 表示，习惯上常用简单的偏硅酸表示硅酸。
因为x ，y 的比例不同，而形成元素不同，含量也有很大差异，所以很多种硅酸盐。
硅酸盐在自然界的分布很广，种类繁多，硅酸盐约占地壳组成的3/4，是构成地壳，岩石，土壤和许多矿物的主要成分。
第一章硅酸盐分析1.1 岩石全分析的意义岩石，是固态矿物或矿物的混合物，其中海面下的岩石称为礁、暗礁及暗沙，由一种或多种矿物组成的，具有一定结构构造的集合体，也有少数包含有生物的遗骸或遗迹（即化石）。
岩石有三态：固态、气态（如天然气）、液态（如石油），但主要是固态物质，是组成地壳的物质之一，是构成地球岩石圈的主要成分。
硅酸盐岩石矿物是非常重要的工业原料。
水泥、玻璃、陶瓷等均是硅酸盐制品，许多有用元素如Li、Be、B、Zr、Rb、Cs等也大多取之于硅酸盐矿物中。
1.2 硅酸盐岩石的组成和分析项目硅酸盐岩石的组成所谓硅酸盐指的是硅、氧与其它化学元素（主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等）结合而成的化合物的总称。
它在地壳中分布极广，是构成多数岩石（如花岗岩）和土壤的主要成分。
硅酸盐岩石的分析项目13项： SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、CaO、MgO、 Na2O、K2O、MnO、P2O5、H2O-和烧失量。
16项：上述13项去掉烧失量，加H2O+、CO2、S和C。
依据组成和需要：F、C l、V2O5、Cr2O3、BaO及其它各种微量元素。
硅酸盐全分析的测定结果，要求各项的百分含量总和~100%：Ⅰ：99.3~100.7%；Ⅱ：98.7~101.3%。
1.3 硅酸盐岩石全分析的试样分解方法1.3.1 酸分解法硅酸盐能否被酸分解，主要取决于其中二氧化硅含量和碱性氧化物含量之比。
其比值越大，越不易被酸分解。
相反，碱性氧化物含量越高，则越易被酸分解，甚至可溶于水。
例如，碱金属的硅酸盐易溶于水，碱金属的硅酸盐溶于水，铝的硅酸盐则不易不能被酸分解完全。
1.3.2 熔融法将试样与酸性或碱性熔剂混合，利用高温下试样与熔剂发生的多相反应，使试样组分转化为易溶与水或酸的化合物。
该法是一种高效的分解方法。
但要注意，熔融时，需加入大量的熔剂（一般为试样的6～12倍）而会引入干扰。
另外，熔融时，由于坩埚材料的腐蚀，也会引入其它组分。
根据所用熔剂的性质和操作条件，可将熔融法分为酸熔、碱熔和半熔法。
1.3.3 烧碱法烧碱法又称半熔法，是使试样与固体试剂在低于熔点温度下进行反应，达到分解试样的目的。
因为加热温度低，时间长，但不易腐蚀干锅，通常可以在瓷干锅中进行。
1.4 硅酸盐岩石的分析系统硅酸盐试样的系统分析，已有100多年历史。
从20世纪40年代以来。
由于式样分解方法和新的测试方法与测试仪器的应用，至今已有多种分析系统，可粗略分为经典分析系统和快速分析系统两大类。
1.4.1 经典分析系统硅酸盐经典分析系统基本上是建立在沉淀分离和重量法的基础上，是定性分析化学中元素分组法的定量发展，是有关岩石全分析中出现最早，在一般情况下可获得准确分析结果的多元素分析流程。
在经典分析系统中，一份称样只能测定2SiO 、32O Fe 、2TiO 、CaO 、MgO 和32O Al 等六项，而O Na 2、O K 2、MnO 、52O P 需另取试样测定，故不是一个完善的分析系统1.4.2 快速分析系统硅酸盐经典分析系统的主要特点是具有显著的连续性。
但是，由于测定各个组分时，需要反复沉淀，过滤分离，再结合灼烧、称量等重量法操作，难以满足快速分析的要求。
直到60年代后。
出现了很多以仪器分析方法为主、完成整个分析流程所需时间越来越短的新的快速分析系统。
这些快速分析系统依据试样分解的手段可分为碱熔、酸溶、锂硼酸盐熔融三类。
1. 碱熔快速分析系统碱熔快速分析系统的特征是：以32CO Na 、22O Na 或NaOH 等碱性溶剂与试样混合，在高温下熔融分解，熔融物一热水提取后用盐酸酸化，不必进过复杂的分离手续，即可直接分液进行硅、锰、钙、镁、磷的测定。
钾和钠另外取样测定。
2. 酸溶快速分析系统酸溶快速分析系统的特点是：试样在铂坩埚或四氟乙烯烧杯中用HF 或HF —HCIO 4、HF —H 2SO 4分解，驱除HF ，制成盐酸、硝酸或盐酸—硼酸溶液。
硅可用硅钼蓝光度法，氟硅酸钾滴定法测定；铝可用EDTA 滴定法、原子吸收法、分光光度法测定；铁，钙，镁常用EDTA 滴定法、原子吸收分光光度法测定；锰多用分光光度法、原子吸收分光光度法测定；钛和磷多用光度法，钠和钾多用火焰光度法、原子吸收光度法测定。
3.锂盐熔融分解快速分析系统锂盐熔融分解快速分析系统的特点是：在热解石墨坩埚或用石墨粉做内衬的瓷坩埚中用偏锂酸锂、碳酸锂—硼酸酐（8:1）或四硼酸锂于850~900C o 熔融分解试样，熔块经盐酸提取后以CTMAB 凝聚重量法测定硅，以EDTA 滴定法测定铝，二安替比林甲烷法和磷钼蓝光度法分别测定钛和磷，原子吸收光度法测定钛、钙、锰、镁、钾、钠。
第二章采样2.1 采样的重要性重要性采样算法就是在有限的采样次数内，尽量让采样点覆盖对积分贡献很大的点。
其目标是用一种受控的方式改变仿真，以便增加稀少事件的数目，同时还能正确地确定解调差错概率。
常规重要性采样（CIS）是一种降方差的仿真方法，它通过提供有偏噪声来实现，等效于使系统工作在一个较低的信噪比环境下。
2.2硅酸盐岩石试样的采集方法及取样量2.2.1 采样方法采样方法有不同的分类方法。
根据气体压力的不同可分为常压取样，正压取样和负压取样；根据不同采样时间可份顺时分解和平均试样采取。
在煤试样中的采样方法可分为在煤流中采样、运煤火车中采样和在煤堆上采样。
水样的采集方法：用硬质玻璃瓶、聚乙烯瓶采集时可将采样器浸入水中，使采样瓶口位于水面以下20~30cm然后打开瓶塞，使水进入瓶中；用单层采样器采样时，将其沉降至所需深度，上提提绳打开瓶塞，带水充满采样瓶后提出；急流采样器采样前塞紧橡胶塞，然后将采样器垂直沉至要求的水深处，打开上部橡胶夹，水样即沿长玻璃管流入样品瓶中，瓶内空气由短玻璃管沿橡胶管排出。
所采集的水样也可用于测定水中溶解性气体，因为它是与空气隔绝的；双层采样器采集时，将采样器沉至要求的水深处，打开上部橡皮管夹，水样进入小瓶并将空气驱入大瓶，从链接大瓶短玻璃管排出，直到大瓶中充满水样，提出水面后迅速密封。
2.2.2 取样量取样量是根据某些规律.或按照一定的规则，选取一定数量具有所研究总体代表性的样品，分析工作中取样则是在大批物料巾采取一小部分(即所谓试样)，并作进一步分析，由此确定大批物料中某一组分的含量。
由于目的、要求不同以及取样方式方法的区别，取样可划分为不同的类别。
分析检验样品不仅要考虑样品的代表性，也要考虑其均匀性。
取样的代表性是指所采取的样品与被评价的总体的一致性程度。
取样的均匀性是指试验样品中某些成分的一致性程度。
从“一致性’上代表性和均匀性两者有内在联系;从“程序”上两者均是相对的概念，但又有区别。
例如含金黄铁矿，其矿物组成，含金的品位等与总体是一致的，具有代表性。
假如就每个单矿物微粒月电镜扫描，就发现其含金粒级、形状、含量均有很大差别，因此金在黄铁矿中的分布是极不均匀的。
2.2.3取样方式矿山常用的人工取样方法目前矿山多数采用人工取样法，最常用的人工取样法有:目力取样法、环锥一四分法、分部取样法、手钻取样法等。
金属及合金的取样方法大多数金属及合金不能研磨.要用钻、锉、锯、车或铣等方法得到金属屑或粉末试样.若是熔融态金属，可舀取并进行粒化，如采用铸锭取样应先除去表面的熔渣。
A取样点的选择取样点有以下几种选择:(1)方格布点法。
在金属锭的顶面或底面上划出大体与边缘平行、距离相等、互相垂直的线而成为方格，就以线的交点为取样点。
(2)对角线布点法。
若金属锭矩形顶面或底面上，在画出的一条对角线上取距离相等的奇数点为取样点。
(3)同心圆布点法。
对圆形状或圆柱状的金属锭取样，可将顶面划分成间隔大致相等的同心圆，在每个圆周上布点，使各点间弧长相等，相邻两个同心圆的布点位置应该交错。
B取样方法(1)切屑法切理论上十分准确的样品，只有将铸件上有代表性的一段全部进行切屑才能得到，这必须选出一个与其截面相关的中心角。
如截面为矩形可取四分之一切割，正方形取八分之一切削.截面为圆形可取30度角切割。
但这种方法因切削金属取样浪费很大，故在实践中很少应用。
(2)截片法。
截片法是实践中推荐的方法，可与纵轴相垂直，并以一定距离从试样中锯、铣或车床上加工得许多片并收集起来，这可以从偏折合金中取出有代表性的样品，这种薄片再用钻的方式取样。
(3)压延法。
在贵金属铸锭的前期、中期和后期浇铸小型样锭.经洗涤、干燥后，在压延机上压成薄片，再剪碎后，经磁铁处理并混匀。
(4)水淬法。
水淬法要从数量不多的金属中取样，最好是将金属熔化、搅拌、舀取熔融态金属注人冷水槽中，使其急速冷却而分散为细拉，干燥后再加工缩分为送验试样。
水悴可使金属几乎是在瞬间内凝固，因而能防止偏析，常用于含杂质多和偏析可能严重的铸锭上，还必须是不与水反应且不易氧化的金属才能应用这种方法，因此，仅限于金、银等几种金属的取样。