石灰有效氧化钙测定方法选择

石灰有效氧化钙测定方法选择
摘要：由于市场购买的石灰质量不同，需要准确选择测定石灰中有效氧化钙
的测定方法对购买的石灰进行验收，因此，本文对三种分析方法进行了实验选择，对实验数据进行了统计分析，最终确定选择最佳的测定方法。

关键词：有效氧化钙；测定方法；选择
前言生石灰在冶炼过程中起到脱硫的作用，同时在有色金属选矿中有重要
意义，其有效成分为活性氧化钙，氧化钙含量越高越有利于冶炼过程中脱硫。

因此，本厂根据我国有色冶金行业标准中有色金属选矿用生石灰进行入场检验。

购
买的石灰在使用原有的有效氧化钙测定方法测定的氧化钙含量能够达到入厂验收
要求。

但在车间使用后发现实际使用情况并不能达到测定的氧化钙测定结果，实
际使用的生石灰有效氧化钙含量低于测定值。

对此，我们对生石灰中有效氧化钙
的含量测定准确进行了分析，最终选择适合的分析方法保证生产的顺利进行本文
结合三种分析方法进行比较，对实验数据进行了统计分析。

1石灰活性氧化钙测定现状
1.1石灰活性低的原因
石灰的活性与煅烧工艺、石灰的矿物组成、结构有这密切的关系，在石灰的
矿物组成中有游离氧化钙和结合氧化钙2种形式，其中游离氧化钙又有活性氧化
钙和非活性氧化钙之分，而石灰的活性主要取决于活性游离氧化钙的含量。

当煅
烧温度过高或保温时间过长，会使氧化钙晶体发育完好，而使其活性度降低。

因此，购买了煅烧不完全的石灰石，其使用率降低，不能满足生产需要。

1.2分析结果高于实际结果
但为什么会出现检验结果高的情况呢，石灰是由石灰石煅烧而成，由于煅烧
不完全，石灰石中的主要成分CaCO3没有大量转化成CaO。

在对石灰中有效氧化
钙的测定，本厂和仲裁机构都使用EDTA法测定石灰中有效氧化钙。

即：样品经
盐酸(1+1)分解，加入三乙醇胺掩蔽干扰物质，控制PH为12，加入钙试剂，以EDTA为标准溶液进行滴定，以消耗标准溶液的量计算出氧化钙的含量。

该方法在
对煅烧完全的石灰进行分析时，能够准确测定其氧化钙的含量。

但煅烧不完全的
石灰中含有除氧化钙以外的含钙物质，当样品用酸分解后，碳酸钙也被溶解，使
测定值偏高，因此，出现了实际使用活性低于测定活性。

1.3原有方法不能真实地反映生石灰中有效氧化钙的含量。

为此，建立一个准确、规范、快捷的检验测试方法，科学地对生石灰的产品
质量进行评定尤为重要。

本文结合实际生产要求，对三种分析方法进行比较。

2实验部分
2.1在对石灰中氧化钙测定的分析方法查找中，有EDTA法、水溶法和蔗糖法，我们分别用三种方法对相同的样品进行分析。

2.2样品制备
由于生石灰中的氧化钙在湿空气中极易吸收水分而潮解，变为消石灰
[ Ca( OH) 2]，其吸水程度与空气的湿度、放置时间及生石灰纯度有关。

因此生石灰样品制备好后，要迅速称量溶样，以免样品受潮，影响测定结果
2.3.1 EDTA法
实验方法：称取0.1g样品于100mL烧杯中，加入二次蒸馏水10mL,滴加盐酸(1+1)至无沉淀，溶液清亮，移入100mL容量瓶中，以水定容。

移取10mL溶液于150mL锥形瓶中，加入20mL水，加入三乙醇胺掩蔽干扰物质，再加入氢氧化钠溶
液调节PH,控制PH为12，加入钙试剂，以EDTA为标准溶液进行滴定，溶液由紫
红色变为墨兰色即为终点，以消耗标准溶液的量计算出氧化钙的含量。

2.3酸量法（不加蔗糖）
原理：有效氧化钙溶于水后生成氢氧化钙，可用酸滴定氢氧化钙，根据消
耗盐酸标准滴定溶液体积，计算出有效氧化钙的含量。

反应如下：
CaO+H2O─→Ca（OH）2
Ca（OH）2+2HCl─→CaC l2+2H2O
方法：快速称取约1.00g 试样，精确至0.1mg。

置于预先盛有300 mL 刚煮沸过无 CO2蒸馏水的500 mL 烧杯中，立即加塞摇匀，然后全部转移至1000 mL 容量瓶中，将瓶加塞摇动20min，冷却至室温。

再加入无 CO2蒸馏水至刻度，混匀，干过滤（过滤要迅速），弃去最初100 mL 滤液。

吸取100mL 滤液于锥形瓶中，加2滴酚酞指示剂。

用盐酸标准滴定溶液（c（HCl） =0.10 mol/L）滴定至粉红色消失，保持30s 无返色，即为终点。

2.4蔗糖法
（1）原理：试样用水消解及分解，在常温下加入蔗糖使之形成溶解度大的蔗糖二酸钙，再用盐酸标准滴定溶液滴定蔗糖二酸钙，从而测出有效氧化钙的含量。

反应如下：
C12H22O11+CaO+2H2O=C12H22O11.CaO2H2O
C12H22O11· CaO ·2H2O+2HCl=C12H22O11+CaC l2+3H2O
（2）方法：快速称取约5.00g 试样，精确至0.1mg。

置于150mL 具塞锥形瓶中，立即加入4.00g蔗糖覆盖于样品表面，加入10-15颗玻璃珠及40mL煮沸冷却后无CO2的蒸馏水，加塞摇匀（如有样品结块或粘于瓶壁需重新称样），立即放入振荡器，震荡25分钟。

取出样品，用水吹洗具塞，加入2-3滴酚酞，用0.5mol/L盐酸滴定，至溶液的粉红色显著消失并在30s内不再复现即为终点，记录滴定管中盐酸标准液的体积计算钙含量。

3结果与讨论
采用制备的同一个样品，依照不同方法进行实验
3.1影响因素
（1）制样要迅速规范。

粒度≤300um（不同的粒度会影响反应时间，太细易
粘结于锥形底）
（2）称取样品要迅速，以免样品受潮，影响测定结果
（3）分析条件需要严格控制，搅拌时间必须在20-25分钟，且溶液温度以
20~25摄氏度为宜。

3.2方法比较
3.2.1EDTA法
在使用EDTA法对样品进行分解，由表一可以看出，使用不同盐酸的量溶解
样品，样品溶解程度不同，从而影响分析结果。

由于有效氧化钙只溶于水，当石
灰煅烧部完全，有效氧化钙含量低，使用盐酸溶解样品，溶解后的样品溶液中含
有的钙不仅仅是有效氧化钙，还有其他形式存在的钙被盐酸一同溶解，使分析结
果不能真实反应石灰中有效氧化钙的含量。

3.2.2酸量法
酸量法过滤是关键，过滤条件不统一，直接影响过滤速度，有效氧化钙含量
也会直接影响过滤速度，导致试液与空气接触时间不一致，接触时间越长，吸收
空气中CO2越多，导致分析结果越高，此方法人为因素大，由表三可以看出，酸
量法检测数据重现性差。

3.2.3蔗糖法
操作简单、快捷，按照设置震荡条件进行操作，人为因素小，被滴定溶液清
亮终点好判断，盐酸标准滴定溶液浓度小，滴定误差小，由表三和表四可以看出，蔗糖法相对标准偏差小，重现性好。

表一 EDTA法对样品测定结果比较
样品编号分析方法称样量测定结果
g%
30SH19-3-
28-1
酸量法
EDTA法
（HCL：0.5mL完
全溶解）
蔗糖法1.068187.68 0.103092.31 0.502891.45
30SH19-3-29-1
酸量法
EDTA法
（HCL：0.5mL完
全溶解）
蔗糖法
1.016479.24
0.101187.23
0.500783.01
30SH19-3-
30-1
酸量法
EDTA法
（HCL：0.5mL完
全溶解）
蔗糖法1.004187.67 0.103095.41 0.505194.12
30SH19-3-
31-1（1）
酸量法
EDTA法
（HCL：0.5mL完
全溶解）
蔗糖法1.010372.52 0.128684.97 0.505178.21
30SH19-3-
31-1 (2)
酸量法
EDTA法
（HCL：0.5mL完
全溶解）
蔗糖法1.098070.84 0.102487.43 0.503077.10
30SH19-4-1酸量法
EDTA法
（HCL：0.5mL完
全溶解）
蔗糖法1.049987.10 0.119888.34 0.501786.47
表二同一样品不同方法数据对比
样品编号分析方法称样量
（g）
消耗标准
溶液（mL）
结果
（%）
30SH16-
2-19-1(1)
水溶 1.010714.8882.44
HCl:0.25m
L
（能够完
全溶解）
0.117112.287.51
30SH16-水溶 1.04369.6051.51
2-16-1(1)
HCl:0.25m
L （不能完全
溶解）
0.115310.0072.84
HCl:1.00m
L （能够完全
溶解）
0.116110.2073.79
30SH16-
2-15-1(1)
水溶 1.103914.8375.23
HCl:0.25m
L （不能完全
溶解）
0.121311.1078.94
HCl:1.00m
L （能够完全
溶解）
0.110211.7089.17
30SH16-
2-21-1(1)
水溶 1.075715.3880.07
HCl:0.25m
L （能够完全
溶解）
0.100011.2094.07
表三实验结果比较
方法试样质
量
滴定用盐
酸标准液mL
有效氧
化钙质量分
标
准偏差
相
对标准
g数%%偏差
%
EDTA法10.102310.7688.390.0
57
0.0
64
EDTA法
2
0.100210.5588.37
EDTA法
3
0.103510.9088.50
酸量法11.002115.5787.000.2
6
0.3
酸量法
2
1.008015.7287.32
酸量法
3
1.009015.6486.80
蔗糖法10.502132.2086.580.0
72
0.1
蔗糖法
2
0.501832.1986.62
蔗糖法0.502232.1686.45
3
4加标回收率比较
4.1加标回收率比较见表4
表4 加标回收率比较
方法试样本底值
mg
加入钙量
mg
测得钙
量
mg
回收率%
EDTA法192.3110101.198.81 EDTA法287.231097.0099.76 EDTA法395.4110104.7099.32酸量法187.681095.6897.95酸量法279.241088.6599.33酸量法387.671097.0099.31蔗糖法191.4510101.3499.89蔗糖法283.011093.05100.04蔗糖法394.1210104.34100.21
4结论
从方法操作过程到实验数据比较可以得出以下结论：①酸量法，需要过滤，
操作时间长，容易吸收空气中CO2,人为因素大，其重复性和准确性差，不能真实
反映石灰中有效氧化钙的含量。

②EDTA法，石灰烧结部完全的情况下，会将其他
形式的钙测定成有效氧化钙的含量，导致分析结果不准确。

③蔗糖法，分析方便，杜绝与空气接触，测定结果及加标回收数据显示重复性、准确性好，能够满足对
石灰中有效氧化钙的测定要求。

因此，根据实验数据对比，我们将石灰中有效氧化钙的分析方法进行改进，
选择与生产实际相符合的检测方法。

参考文献
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