石灰石的化学分析方法

石灰石的化学分析方法
⒈１试样的制备
试样必须具有代表性和均匀性。

由大样缩分后的试样不得少于100g，试样通过0.08mm 方孔筛时的筛余不应超过15％。

再以四分法或缩分器减至约
25g，然后研磨至全部通过孔径为0.008mm方孔筛。

充分混匀后，装入试样瓶中，供分析用。

其余作为原样保存备用。

⒈２烧失量的测定
⒈⒉１方法提要
试样中所含水分、碳酸盐极其他易挥发性物质，经高温灼烧即分解逸出，灼烧所失去的质量即为烧失量。

⒈⒉２分析步骤
称取约1g试样(m)，精确至0.0001g,置于已灼烧恒量的瓷坩锅中,将盖斜置于坩锅上,放入马弗炉内,从低温开始逐渐升温,在950～1000℃下灼烧1h,取出坩锅置于干燥器中,冷却至室温,称量。

反复灼烧,直至恒量。

⒈⒉３结果表示
烧失量的质量百分数X LOI 按式(1.1)计算:
m－m
1
X LOI ＝————×100 ......................(1.1)
m
式中: X LOI—烧失量的质量百分数,％;
m
—灼烧后试料的质量,g;
1
m—试料的质量,g。

⒈⒉４允许差
同一实验室的允许差为:0.25％;
不同实验室的允许差为:0.40％。

⒈３二氧化硅的测定(基准法)
⒈⒊１方法提要
试样以无水碳酸钠烧结,盐酸溶解,加固体氯化铵于沸水浴中加热蒸发,使硅酸凝聚,灼烧称量。

用氢氟酸处理后,失去的质量即为二氧化硅含量。

⒈⒊２分析步骤
称取约0.6g试样（m2 ），精确至0.0001g，置于铂坩锅中，将盖斜置于坩锅上，在950～1000℃下灼烧5min，取出铂坩锅冷却至室温，用玻璃棒仔细压碎块状物,加入0.3g研细无水碳酸钠混匀。

再将坩锅置于950～1000℃下灼烧10min，取出冷却至室温。

将烧结物移入瓷蒸发皿中,加少量水润湿,盖上表面皿。

从皿口加入5mL盐酸(1+1)及2～3滴硝酸,待反应停止后取下表面皿,用平头玻璃棒压碎块状物使分解完全,用热盐酸(1+1)清洗坩锅数次,洗液合并于蒸发皿中。

将蒸发皿置于沸水浴上,皿上放一玻璃三角驾,再盖上表面皿,蒸发至糊状后,加入氯化铵充分搅匀,放入沸水浴中蒸发至干后继续蒸发10～20min。

取下蒸发皿,加入10～20mL热盐酸(3+97),搅拌使可溶性盐类溶解。

用中速滤纸过滤,用胶头擦棒以热水擦洗玻璃棒及蒸发皿,用热水洗涤10～20次。

滤液及洗液保存于250mL容量瓶中。

将沉淀连同滤纸一并移入原出铂坩锅中,干燥、灰化后，放入已至950～1000 ℃的马弗炉内灼烧30min，取出坩埚置于干燥器中，冷却至室温，称量(m3 )。

向坩锅中加数滴水润湿沉淀,加3滴硫酸(1+4)和5mL氢氟酸,放入通风橱内电炉上缓慢加热,蒸发至干,升高温度继续加热至三氧化硫白烟完全逸出。

将坩锅放入已至950～1000 ℃的马弗炉内灼烧30min，取出坩埚置于干燥器中，冷却至室温，称量(m4 )。

⒈⒊３结果表示
二氧化硅的质量百分数X SiO2 按式(1.2)计算:
m3 －m4
X SiO2 ＝————×100 ………………（1.2）
m2
式中: X SiO2 —二氧化硅的质量百分数，％；
m3 —灼烧后未经氢氟酸处理的沉淀及坩锅质量，g；
m4 —用氢氟酸处理并经灼烧后的沉淀及坩锅质量，g；
m2 —试料质量，g。

⒈⒊４允许差
同一实验室的允许差为:0.15％;
不同实验室的允许差为:0.20％。

⒈⒊５经氢氟酸处理后的残渣的分解
向按⒈⒊２经氢氟酸处理后得到的残渣中加入1g蕉硫酸钾,在500～600℃熔融至透明。

熔用热水和数滴盐酸(1+1)溶解,溶液并入滤液及洗液收按⒈⒊２分离二氧化硅后得到的滤液和洗液中,用水稀释至刻度，摇匀。

此溶液A供测定三氧化二铁（见⒈⒋２）、三氧化二铝（见⒈⒌３）、氧化钙（见⒈⒍２）、氧化镁（见⒈⒎２）用。

⒈４三氧化二铁的测定(基准法)
⒈⒋１方法提要
用抗坏血酸将三价铁还原为亚铁,在pH大于1.5时,亚铁和邻菲罗啉生成红色配位化合物,于波长510nm处测定吸光度。

⒈⒋２分析步骤
从⒈⒊５溶液A或⒈⒑２溶液B中,吸取10.00mL溶液（视三氧化二铁含量而定）放入100mL容量瓶中,用水稀释约50mL,加入5mL抗坏血酸溶液(5g／L)。

放置5min后,加入5mL邻菲罗啉溶液(10g／L),10mL乙酸铵溶液(100g／L),用水稀释至标线,摇匀。

放置30min后,使用分光光度计,10mm比色皿。

在工作曲线上查出三氧化二铁的含量(m5 )。

⒈⒋３结果表示
三氧化二铁的质量百分数X Fe2O3 按式（1.3）计算:
m5 ×25
X Fe2O3 ＝——————×100 ..................（1.3）
m×1000
式中: X Fe2O3—三氧化二铁的质量百分数,％;
m5 —按⒈⒋２测定的100mL溶液中三氧化二铁的含量，mg;
m—⒈⒊５或⒈⒑２中试料的质量，g。

⒈⒋４允许差
同一实验室的允许差为:含量≤0.15％时,0.05％;
含量＞0.15％时,0.10％;
不同实验室的允许差为:含量≤0.15％时,0.10％;
含量＞0.15％时,0.15％。

⒈５三氧化二铝的测定(基准法)
⒈⒌１方法提要
将吸取溶液直接调整pH至3.0，在煮沸下用ETA-铜和PAN 为指示剂，用ETA 标准滴定溶液滴定。

⒈⒌２分析步骤
从⒈⒊５溶液A或⒈⒑２溶液B中,吸取50.00mL溶液于300mL的烧杯中,加水稀释至约200mL，加1～2滴溴酚蓝指示剂（2g／L），滴加氨水（1＋1）至溶液出现蓝紫色，再滴加盐酸（1＋1）至溶液出现黄色，加入15mLpH3的醋酸-醋酸钠缓冲溶液,加热至微沸并保持1min,加入10滴ETA-铜及2～3滴PAN指示剂溶液，用［c（ETA ）＝0.015mol／L］ETA标准滴定溶液滴定至红色消失，继续煮沸，滴定,直至溶液经煮沸后红色不再出现呈稳定的亮黄色为止。

⒈⒌３结果表示
三氧化二铝的百分含量X Al2O3 按式(1.4)计算：
T Al2O3 ×V1 ×5
X Al2O3 ＝——————×100－0.64×X Fe2O3 .............(1.4) m×1000
式中： X Al2O3—三氧化二铝的质量百分数,％;
T Al2O3 —每毫升ETA标准滴定溶液相当三氧化二铝的毫升数，mg／mL；
V1—滴定时消耗的ETA标准滴定溶液的体积，mL；
X Fe2O3—按⒈⒋２测定得到的三氧化二铁的质量百分数,％;
m—试料的质量，g。

⒈⒌４允许差
同一实验室的允许差为:0.15％;
不同实验室的允许差为:0.20％。

⒈６氧化钙的测定(基准法)
⒈⒍１方法提要
在pH13以上的强碱性溶液中，以三乙醇胺为掩蔽剂，用钙黄绿素甲基百里香酚蓝酚酞（简称CMP）混合指示剂,用ETA标准滴定溶液滴定。

⒈⒍２分析步骤
从⒈⒊５溶液A或⒈⒑２溶液B中,吸取25mL溶液于400mL烧杯中，加水稀释至约200mL。

加5mL三乙醇胺（1＋2）及适量的适量的CMP指示剂，在搅拌下加入氢氧化钾（200g／L）,至出现绿色荧光后再过量5～8mL（pH13以上），用［c（ETA ）＝0.015mol／L］ETA标准滴定溶液滴定至荧光消失并呈现红色。

⒈⒍３结果表示
氧化钙的质量百分数X CaO 按式(1.5)计算：
T CaO ×V2 ×10
X CaO ＝———————×100 ..................(1.5)
m×1000
式中：X CaO —氧化钙的质量百分数,％;
T CaO —每毫升ETA标准滴定溶液相当氧化钙的毫升数，mg／mL；
V2 —滴定时消耗的ETA标准滴定溶液的体积，mL；
m—试料的质量，g。

⒈⒍４允许差
同一实验室的允许差为:0.25％;
不同实验室的允许差为:0.40％。

⒈７氧化镁的测定(基准法)
⒈⒎１方法提要
在pH10的溶液中，以三乙醇胺、酒石酸钾钠为掩蔽剂，用酸性铬蓝K- 萘酚绿B 混合指示剂，用ETA标准滴定溶液滴定。

当溶液中含钙时，测定的结果是钙镁的合量，差减法求得氧化镁的含量。

⒈⒎２分析步骤
从⒈⒊５溶液A或⒈⒑２溶液B中,吸取25mL溶液于400mL烧杯中，加水稀释至约200mL。

加1mL酒石酸钾钠（100g／L），5mL三乙醇胺（1＋2 ），充分
搅拌，然后加入25mL pH10氨- 氯化氨缓冲溶液及少许酸性铬蓝K-萘酚绿B混合指示剂，用［c（ETA ）＝0.015mol／L］ETA标准滴定溶液滴定,近终点时应缓慢滴定至纯蓝色。

⒈⒎３结果表示
氧化镁的质量百分数X MgO 按式(1.6)计算：
T MgO ×（V3 －V2 ）×10
X MgO ＝————-———————×100 ............(1.6)
m×1000
式中：X MgO —氧化钙的质量百分数,％;
T CaO —每毫升ETA标准滴定溶液相当氧化钙的毫升数，mg／mL；
V2 —滴定钙时消耗的ETA标准滴定溶液的体积，mL；
V3 —滴定钙、镁合量时消耗的ETA标准滴定溶液的体积，mL；
m—试料的质量，g。

⒈⒎４允许差
同一实验室的允许差为:含量≤2％时,0.15％;
含量＞2％时,0.20％;
不同实验室的允许差为:含量≤2％时,0.25％;
含量＞2％时,0.30％。

⒈８氧化钾和氧化钠的测定(基准法)
⒈⒏１方法提要
经氢氟酸-硫酸蒸发处理除去硅,用热水浸取残渣,以氨水和碳酸铵分离铁、铝、钙、镁。

滤液中的钾、钠用火焰光度计进行测定。

⒈⒏２分析步骤
称取约0.2g试样(m6 ),精确至0.0001g.置于铂皿中,用少量水润湿,加5～7mL氢氟酸及15～20滴硫酸(1＋1),置于通风橱内低温电热板蒸发。

近干时摇动铂皿,以防溅失,待氢氟酸驱尽后逐渐升高温度,继续将三氧化硫白烟赶尽。

取下放冷,加入50mL热水,压碎残渣使其溶解,加1滴甲基红指示剂溶液(2g／L),用氨水(1＋1)中和至黄色,加入10mL碳酸铵溶液(100g／L),搅拌,置于电热板上
加热20～30min。

用快速滤纸过滤,以热水洗涤,滤液及洗液盛于100mL容量瓶中,冷却至室温。

用盐酸(1＋1)中和至溶液呈微红色,用水稀释至标线,摇匀。

在火焰光度计上,按仪器使用规程进行测定。

在工作曲线上分别查出氧化钾和氧化
钠的含量(m
7)和(m
8
)。

⒈⒏３结果表示
氧化钾和氧化钠的质量百分数X K2O 和X Na2O 按式(1.7)和按式(1.8)计算: m7
X K2O ＝————×100................(1.7)
m6 ×1000
m8
X Na2O ＝——————×100..................(1.8)
m6 ×1000
式中: X K2O —氧化钾的质量百分数,％;
X Na2O —氧化钠的质量百分数,％;
m7 —100mL测定溶液中氧化钾的含量,mg;
m8 —100mL测定溶液中氧化钠的含量,mg;
m6 —试料的质量,g。

⒈⒏４允许差
同一试验室的允许差:K2O与Na2O均为0.10％;
不同试验室的允许差:K2O与Na2O均为0.15％;
⒈９二氧化硅的测定(代用法)
⒈⒐１方法提要
在有过量的氟、钾离子存在的强酸性溶液中,使硅酸形成氟硅酸钾(K2SiF6)沉淀,经过滤、洗涤及中和残余酸后,加沸水使氟硅酸钾沉淀水解生成等物质的量的氢氟酸,然后以酚酞为指示剂, 用氢氧化钠标准滴定溶液进行滴定。

⒈⒐２分析步骤
称取约0.3g试样(m9 ),精确至0.0001g,置于银或镍坩埚中,加入4g氢氧化钾,在电炉上加热熔融20min。

取下坩锅稍冷后,用热水浸取熔块,放入300mL 塑料杯中,加入10～15mL硝酸,搅拌,冷却至30℃以下。

加入氯化钾,仔细搅拌至饱和并有少量氯化钾析出,再加2g氯化钾及10mL氟化钾溶液,仔细搅拌(如氯化钾析出量不够,应再补充加入),放置15～20min,用中速滤纸过滤,用氯化钾溶液(50g／L)洗涤塑料杯及沉淀3次。

将滤纸连同沉淀取下,置于塑料杯中,沿杯壁加入10mL30℃以下的氯化钾-乙醇溶液(50g／L)及1mL酚酞指示剂溶液(10g ／L),用[c(NaOH)＝0.15mol/L]氢氧化钠标滴定溶液中和未洗尽的酸,仔细搅动滤纸并随之擦洗杯壁直至溶液呈红色。

向杯中加入200mL沸水(煮沸并用氢氧化钠溶液中和至酚酞呈微红色), 用[c( NaOH)＝0.15mol/L]氢氧化钠标准滴定溶液滴定至微红色。

⒈⒐３结果表示
二氧化硅的质量百分数X SiO2 按式(1.9 )计算:
T SiO
2×V
4
X SiO
2
＝—————————×100................(1.9)
m
9
×1000
式中:X SiO
2
—二氧化硅的质量百分数,％;
T SiO
2
—每毫升氢氧化钠标准滴定溶液相当于二氧化硅的毫克数,mg/mL;
V
4
—滴定时消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积,mL;
m
9
—试料的质量,g;
⒈⒐４允许差
同一试验室的允许差为0.20％;
不同试验室的允许差为0.25％。

⒈１０三氧化二铁的测定(代用法)
⒈⒑１方法提要
在pH1.8～2.0温度为60 ～70 ℃的溶液中，以磺基水杨酸钠为指示剂，用ETA 标准滴定溶液滴定。

⒈⒑２分析步骤
称取约0.6g试样（m），精确至0.0001g，置于银坩埚中，加入6～7g氢氧化钠，盖上坩锅盖（应留有较大缝隙），放入已升温到400 ℃的高温炉中，继续升温至650～700℃，保温20min，取出冷却，将坩锅放入盛有100mL近沸腾水的300mL烧杯中，盖上表面皿适当加热。

待熔块完全被浸出后，立即取出坩锅，用热水冲洗坩锅及盖，在搅拌下一次快速加入25～30mL盐酸，再加入
1mL硝酸，用热盐酸(1+5)洗净坩锅和盖,加热至沸，得到澄清透明的溶液。

待溶液冷却后，移入250mL容量瓶中，并稀释至刻度，摇匀。

此溶液B供测定三氧化二铁（见⒈⒑２）、三氧化二铝（见⒈⒌２或⒈⒒２）、氧化钙（见⒈⒓２）、氧化镁（见⒈⒎２）用。

吸取⒈⒊５溶液A或⒈⒑２溶液B中,吸取溶液50.00mL于300mL烧杯中，加水稀释约100mL，用氨水（ 1＋1）和盐酸（1＋1）调节溶液pH在1.8～2.0之间（用精密pH试纸检验）。

将溶液加热至70℃，加10滴磺基水杨酸钠指示剂溶液(100g／L)，在不断搅拌下，用［c（ETA）＝0.015mol／L］ETA标准滴定溶液缓慢滴定至溶液呈亮黄色。

（终点时溶液的温度应在60℃左右）。

保留此溶液供测定三氧化二铝用。

⒈⒑３结果表示
三氧化二铁的质量百分数X Fe2O3 含量按式(1.10)计算：
T Fe2O3 ×V5 ×5
X Fe2O3 ＝——————————×100 ..........(1.10)
m×1000
式中：X Fe2O3 三氧化二铁的质量百分数,％;
T Fe2O3 —每毫升ETA标准滴定溶液相当三氧化二铁的毫升数，mg／mL；
V5 —滴定时消耗的ETA标准滴定溶液的体积，mL；
m—试料的质量，g。

⒈⒑４允许差
同一试验室的允许差为:0.15％;
不同试验室的允许差为:0.20％。

⒈１１三氧化二铝的测定
⒈⒒１直接滴定法
⒈⒒⒈１方法提要
于滴定铁后的溶液中，调整pH至3.0，在煮沸下用ETA-铜和PAN为指示剂，用ETA 标准滴定溶液滴定。

⒈⒒⒈２分析步骤
将⒈⒑２中测完铁的溶液用水稀释至约200mL，加1～2滴溴酚蓝指示剂（1g／L），滴加氨水（1＋1）至溶液出现蓝紫色，再滴加盐酸（1＋1）至溶液出现黄色，加入15mLpH3的醋酸-醋酸钠缓冲溶液，加热至微沸并保持1min，加入10滴ETA-铜及2～3滴PAN指示剂溶液，用［c（ETA）＝0.015mol／L］ETA 标准滴定溶液滴定至红色消失，继续煮沸，滴定，直至溶液经煮沸后红色不再出现呈稳定的亮黄色为止。

⒈⒒⒈３结果表示
三氧化二铝的质量百分数X Al2O3 按式(1.11)计算：
T Al2O3 ×V6 ×5
X Al2O3 ＝————————×100 ..........(1.11)
m×1000
式中：X Al2O3 —三氧化二铝的质量百分数,％;
T Al2O3 —每毫升ETA标准滴定溶液相当三氧化二铝的毫升数，mg／mL； V6 —滴定时消耗的ETA标准滴定溶液的体积，mL；
m—试料的质量，g。

⒈⒒⒈４允许差
同一试验室的允许差为0.20％;
不同试验室的允许差为0.25％。

⒈⒒２铜盐回滴法
⒈⒒⒉１方法提要
在滴定铁后的溶液中,加入对铝、钛过量的ETA标准滴定溶液,于PH3.8～4.0以PAN为指示剂,用硫酸铜标准滴定溶液回滴过量的ETA（本法只适用于一氧化锰含量在0.5％以下的试样）。

⒈⒒⒉２分析步骤
从⒈⒑２测完铁的溶液中加入[c(ETA)＝0.015mol/L]ETA标准滴定溶液至
过量10～15mL(对铝、钛合量而言),用水稀释至150～200mL。

将溶液加热至70～80℃后,加数滴氨水(1＋1)使溶液PH值在3.0～3.5之间(用精密pH试纸检验),加15mLPH4.3的缓冲溶液,加热煮沸1～2min,取下稍冷,加入4～5滴PAN
指示剂溶液,用[c(CuSO4)＝0.015mol/L]硫铜标准滴定溶液滴定至亮紫色。

⒈⒒３结果表示
三氧化铝的质量百分数X Al2O3 按式(1.12)计算:
T Al2O3 ×(V7 —K2×V8 )×5
X Al2O3 ＝—————————————×100...............(1.12)
m×1000
式中: X Al2O3 —三氧化铝的质量百分数,％;
T Al2O3 —每毫升ETA标准滴定溶液相当于三氧化二铝的毫克
数,mg/mL;
V7 —加入ETA标准滴定溶液的体积,mL;
V8—滴定时消耗硫酸铜标准滴定溶液的体积,mL;
K—每毫升硫酸铜标准滴定溶液相当于ETA标准滴定溶液的毫升数; m—试料的质量,g。

⒈⒒⒉４允许差
同一试验室的允许差为0.20％;
不同试验室的允许差为0.30％。

⒈１２氧化钙的测定(代用法)
⒈⒓１方法提要
预先在酸性溶液中加入适量氟化钾,以抑制硅酸的干扰,然后在PH13以上强碱性溶液中, 以三乙醇胺为掩蔽剂,用钙黄绿素-甲基百里香酚蓝-酚酞混合剂,
以ETA标准滴定溶液滴定。

⒈⒓２分析步骤
从⒈⒑２溶液B中吸取25.00mL溶液放入400mL烧杯中,加入2mL氟化钾溶液(20g／L),搅拌并放置2min以上,加水稀释至约200mL,加5mL三乙醇胺（1＋2）及适量的适量的CMP指示剂,在搅拌下加入氢氧化钾（200g／L）,至出现绿色荧光后再过量5～8mL（pH13以上）,用［c（ETA）＝0.015mol／L］ETA标准滴定溶液滴定至荧光消失并呈现红色。

⒈⒓３结果表示
氧化钙的质量百分数X CaO 按式(1.13)计算:
T CaO ×V9 ×10
X CaO ＝————————-×100..............(1.13)
m×1000
式中:X CaO —氧化钙的质量百分数,％;
T CaO —每毫升ETA标准滴定溶液相当于氧化钙的毫克数,mg/mL;
V9 —滴定时消耗ETA标准滴定溶液的体积,mL;
m—试料的质量,g。

⒈⒓４允许差
同一试验室的允许差为0.25％;
不同试验室的允许差为0.40％。

⒈１３游离二氧化硅的测定(用于例行分析)
⒈⒔１方法提要
利用热的浓磷酸几乎能溶解所有硅酸盐矿物，而对石英(游离二氧化硅)的溶解度很小,利用此特性进行分离,以重量法来测定游离二氧化硅的含量。

⒈⒔２分析步骤
称取约0.1g试样(m),精确至0.0001g,置于200mL干燥的高型烧杯中，沿杯壁加入磷酸30mL，在杯口盖上合适的表面皿或无颈漏斗,然后在电炉上加热煮沸10～15min。

取下冷却至50～60℃,以水吹洗表面皿或无颈漏斗,再加
50mL70～80℃的热水,充分搅拌后加入10mL氟硼酸,在50℃的水浴中保温
30min(中间搅拌两次)。

以慢速滤纸过滤，用硝酸铵溶液(2g／L)洗涤烧杯和沉
淀至不显酸性。

将滤纸及沉淀物放入已知恒量的瓷坩埚中灰化，在950～1000℃下灼烧1h,取出坩锅,置于干燥器冷却至室温,称量。

如此反复灼烧直至恒量。

⒈⒔３游离二氧化硅的质量百分数XSiO2按下式计算:
m2— m1
X SiO2 ＝——————×100
m
式中: X SiO2 —游离二氧化硅的质量百分数,％;
m1 —空坩埚质量,g;
m2—沉淀及空坩埚质量,g;
m—试料的质量,g。

⒈⒔４允许差
同一试验室的允许差为0.20％;
不同试验室的允许差为0.30％。