SiO2含量测定

烧失量的测定之樊仲川亿创作
创作时间：二零二一年六月三十日
（1）原理：试样在1025±25℃的马弗炉中灼烧, 驱除水分和二
氧化碳, 同时将存在的易氧化元素氧化.
（2）仪器设备：①马弗炉. ②瓷坩埚. （3）步伐：
, 置于已灼烧恒重的坩埚中, 将盖斜置于坩埚上, 放于高温炉中, 从高温逐渐升温至1025±25℃, 灼烧1h,取出坩埚于干燥器中, 冷却至室温称重, 再灼烧15min, 称量, 反复把持直至恒重.
（4）结果表述：
烧失量的质量分数按下式计算. 式
中ωLOI——烧失量的质量分数, ％；m 样——试样的质量, g；m1——灼烧后试样的质量, g.
所得结果应暗示至两位小数.（5）允许差
含量范围允许差（%）
≤
（6）讨论：
①骤加高温会引起试样中烧失量急速挥发, 造成试样的飞溅损失, 使分析结果有误差；
②灼烧后试样吸水性很强, 所以冷却时间必需固定, 称量迅速, 以免吸收空气中的水分使结果偏低.
二氧化硅的测定
（1）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, 获
得二氧化硅含量.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、经氢氟酸处置后, 测定结
果与标准法结果误差小于0.1% .
（2）仪器试剂：马弗炉、瓷坩埚、干燥器和坩埚钳； NH4Cl （固）, HCl（浓, 6 mol·dm-3, 2 mol·dm-3）, HNO3
（浓）, AgNO3（0.1 mol·dm-3）.
（3）步伐：
准确称取0.4g试样, 置于50cm3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2cm3）, 并滴加浓HNO3 2~3滴, 搅匀.盖上概况皿, 置于沸水浴上, 加热1min, 加热水约40cm3, 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检验）, 弃去滤液.将沉淀连同滤纸放入已恒重的瓷坩埚中, 高温干燥、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.
（4）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.
所得结果应暗示至二位小数.
（5）允许差：
含量范围允许差（%）
≤60
>60
（6）讨论：灰化时需从高温开始, 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, 灰化不容易完全,
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250cm3烧杯中, 加入8g NH4Cl, 搅
拌20min混匀.加入浓HCl 12 cm3, 使试样全部润湿, 再滴加
浓HNO34~8滴, 搅匀, 盖上概况皿, 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40cm3, 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
廓清.然后, 用洁净干燥的虹吸管吸取溶液于洁净干燥的
400cm3烧杯中保管, 作为测Fe、Al、Ca、Mg等元素之用.
●氧化镁、氧化钙的测定
（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, 保管于塑料瓶中.
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, 采纳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（1L2L）, 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）步伐：
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, 突酿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）暗示：
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）滴定至由紫红色酿成纯蓝色即为终点.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）滴定至由紫红色酿成蓝绿色即为终点.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.
所得结果应暗示至二位小数.
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.
所得结果应暗示至二位小数.
6 允许差
含量范围允许差（%）
≤
三氧化二铝含量测定
（1）原理
三氧化二铝的测定, 采纳氟化物取代, 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）步伐测定：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）, 加热使溶液坚持50℃左右, 加入甲基橙指示剂溶液（0.1%）1滴, 用氨水（1+9）调至溶液酿成橙色, 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）滴定至由黄色突酿成微红色.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）使其酿成黄色）, 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）滴定至溶液由黄色酿成微红色.
（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.
所得结果应暗示至二位小数.
(4)允许差：
三氧化二铁的测定
（1）原理：
三氧化二铁含量的测定, 采纳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）步伐：
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, 年夜稀释）, 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.
所得结果应暗示至二位小数.（3）允许差。